书城自然科学大中国上下五千年:中国历代科技成就
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第32章 中国古代水利史上的新纪元──都江堰

都江堰水利工程开创了中国古代水利史上的新纪元,它以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水三者高度和谐统一,是全世界迄今为止仅存的一项最伟大的“生态工程”,标志着中国水利史进入一个新阶段。

都江堰是战国时期李冰及其子率众修建的一座大型水利工程,坐落在四川省成都市城西,位于成都平原西部的岷江上。

秦昭襄王五十一年(前256年),秦国蜀郡太守李冰和他的儿子,吸取前人的治水经验,率领当地人民,开始主持修建都江堰水利工程。工程由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口三大主体工程和百丈堤、人字堤等附属工程构成。

开凿“宝瓶口”

李冰父子邀集了许多有治水经验的农玉垒山引水。但玉垒山山石坚硬,民工们用铁具凿、挖、撬,工程进度极其缓慢。后来,一个有经验的老民工建议,应当在岩石上开一些沟槽,然后放上柴草,点火燃烧,岩石在柴草的燃烧下就会爆裂,可以加快挖的速度。实践证明这个办法非常有效。

经过一段时间的努力,终于在玉垒山开凿了一个20米宽、40米高、80米长的口子,因形状很像瓶口,因此叫“宝瓶口”。奔流不息的岷江水通过宝瓶口源源不断地流向东部旱区,这样,东部的农田得到了灌溉。都江堰的第一大工程终于完成了。

修建“分水鱼嘴”

宝瓶口引水工程完成后,虽然起到了分流和灌溉的作用,但江东地势较高,江水难以流入宝瓶口。为了使岷江水能够顺利东流且保持一定的民,对地形和水情作了实地勘察,决心凿穿流量,并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉作用,李冰在开凿完宝瓶口以后,又决定在岷江中修筑分水堰,将江水分为两支:一支顺江而下,另一支被迫流入宝瓶口。但是江心修筑分水堰是一项很艰巨的工程,因为江心水高浪大,水流急速,筑成的堰提要很坚固,否则随时都会被洪水冲走。

李冰请来许多竹工,让他们编成长3丈、宽2尺的大竹笼,再往里面装满鹅卵石,然后让民工将沉重的大竹笼一个一个地沉入江底。大竹笼在湍流的水中安然不动,稳稳地固定在那里,周围再用大石头加固,就这样分水大提终于建成。由于大提前端的形状好像一条鱼的头部,所以被称为“鱼嘴”。鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二:西边称为外江,东边称为内江,江水经大大小小的渠道,形成一个纵横交错的灌溉网。

修建“飞沙堰”

为了进一步控制流入宝瓶口的水量,防止灌溉区的水量忽大忽小,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部,靠近宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,用来调节内江和外江的水量。当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江,使得进入宝瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾;同时,由于漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡,由于离心作用,泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰,还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。

都江堰构思、设计、选址独具匠心;乘势利导,因时制宜,不与水为敌的治水方略自树一帜,它是自然生态、科学文化、人与自然紧密结合的伟大创举,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”,两千多年来,一直发挥着防洪灌溉作用。

延伸阅读

汶川大地震中的都江堰水利工程

2008年5月12日,四川省阿坝州汶川县发生了里氏8.0级强烈地震。地震造成伤亡惨重, 不仅危及震区人们的生命和生活,也严重威胁着包括都江堰水利工程、四川大熊猫栖息地在内的世界遗产地及1000多处文物的安全。都江堰水利工程地处汶川大地震发生的中心地带,让人更加为这项伟大工程的安危忧心。庆幸的是,都江堰水利工程虽然距震中映秀镇仅20多公里,但却并没有因地震的来势汹汹而倒下,除了附属的建筑遭到一定程度的损毁外,其主体工程完好无损。这项利在千秋的工程经受住了大地震的考验,从而也更进一步提升了它在世人心目中的地位。