公元前256年，战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程，位于四川 成都平原西部都江堰市西侧的岷江上，距成都56公里。其以年代久、无坝引水为特征，是世界水利文化的鼻祖。 据史料记载，李冰当年在岷江弯道江心“壅江作堋”（作鱼嘴分水堤从岷江引水，将岷江分为内江和外江，四六分水），“凿离堆”（开凿离堆山体，使内江灌区有一个坚固的、水量可控的引水口，后人称“宝瓶口”），“低作堰”（在内江从离堆前转弯的河床下建堰，后人称“飞沙堰”，枯水季节拦水流入宝瓶口，保证灌溉和航运之用；丰水季节具有强大的排沙功能），“深淘滩”（洪水上涨时，部分沙石会在飞沙堰前至离堆的一段河床里淤积，岁修时需加以清除，此段河床名为“凤栖窝”），“埋石马”（在凤栖窝一段河床做每岁深淘的标志，明代起改埋卧铁），“穿二江”（将平原上原有的自然河道郫江、检江与宝瓶口连接，作为灌溉和航运河道），“分穿羊摩江”（沟通羊摩江，灌溉岷江干流以西农田）。 壹 建造历程 秦昭襄王五十一年（公元前256年），李冰任蜀郡太守，期间主持修建了著名的都江堰水利工程。 经过实地勘察，李冰决心凿穿玉垒山引水。在无火药（火药发明于东汉时期，即公元25年至220年间）不能爆破的情况下，他以火烧石，使岩石爆裂（热胀冷缩的原理），大大加快了工程进度，终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺，高40公尺，长80公尺的山口。因形状酷似瓶口，故取名“宝瓶口”，把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。 宝瓶口引水工程完成后，虽然起到了分流和灌溉的作用，但因江东地势较高，江水难以流入宝瓶口，李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰，用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛，形如鱼嘴，岷江流经鱼嘴，被分为内外两江。外江仍循原流，内江经人工造渠，通过宝瓶口流入成都平原。 为了进一步起到分洪和减灾的作用，在分水堰与离堆之间，又修建了一条长200公尺的溢洪道流入外江，以保证内江无灾害，溢洪道前修有弯道，江水形成环流，江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江，这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道，故取名“飞沙堰”。飞沙堰的设计运用了回旋流的理论。 为了观测和控制内江水量，又雕刻了三个石桩人像，放于水中，让人们知道“枯水（低水位）不淹足，洪水（高水位）不过肩”。还凿制石马置于江心，以此作为每年最小水量时淘滩的标准。 贰 鱼嘴 鱼嘴是都江堰的第一道分水堰，把岷江水一分为二，左边是老河道，称为外江，右边就是李冰父子组织开挖的新河道，称为内江。在都江堰水利工程之前，是没有内江的，每当夏季，外江沿岸洪灾泛滥，而内江沿岸，旱灾泛滥。这两面受灾的局面，居然都源于一个水字。这让古人发起了深思，有没有什么办法，能够让受涝的水去灌溉受旱的田。精通地理和水利的李冰，承担了这个重任，他选定了鱼嘴这个位置，决定从此处开始挖出一条内江，将岷江水引入成都平原，用于灌溉。其实选定这个位置是有讲究的，它是一个转弯处，这个弯就是亮点，暂且不表，稍后介绍。有了这个鱼嘴，可以做到“四六分洪，二八分沙”，由于内江低，外江高；内江窄，外江宽。在枯水季节，六分水流往内江，四分水流往外江，而当丰水季节，四分水往内江，六分水往外江。关于二八分沙，就要讲到这个弯了，是一种流体力学原理，离心力的作用，含沙量二成的表层水流往内江，含沙量八成的底层水流往外江。这样就有效避免了内江沙子淤积导致的河床升高的危害。 叁 宝瓶口 宝瓶口起“节制闸”作用，是前山（今名灌口山、玉垒山）伸向岷江的长脊上凿开的一个口子，是人工凿成控制内江进水的咽喉，因它形似瓶口而功能奇特，故名宝瓶口。留在宝瓶口右边的山丘，因与其山体相离，故名离堆。离堆在开凿宝瓶口以前，是湔山虎头岩的一部分。由于宝瓶口自然景观瑰丽，有“离堆锁峡”之称，属历史上著名的“灌阳十景”之一。 肆 飞沙堰 飞沙堰是都江堰三大组成部分之一，看上去十分平凡，其实它的功用非常之大，可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出；如遇特大洪水的非常情况，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。另一作用是“飞沙”，岷江从万山丛中急驰而来，挟着大量泥沙、石块，如果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。古时飞沙堰，是用竹笼卵石堆砌的临时工程；如今已改用混凝土浇铸，以保一劳永逸的功效。自动泄洪，使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾。 伍 六字真诀深淘滩，低作堰。 “深淘滩”中的“滩”，指的是凤栖窝下的一段内江河道，每年洪水过后这里会有沙石淤积，必须岁岁勤修。“深淘滩”就是指每年岁修时，河床淘沙要淘到一定深度，淘得过深，宝瓶口进水量偏大，会造成涝灾；淘得过浅，宝瓶口进水量水量不足，难以保证灌溉。为此，相传李冰才在河床下埋石马，明代起改埋卧铁，作为深淘标志。岁修时淘至看到石马为止。 “低作堰”是指飞沙堰在修筑时，堰顶宜低作，便于排洪排沙，起到“引水以灌田，分洪以减灾”的作用。切忌用高作堰的方式在枯水季节增加宝瓶口的进水，那是一种急功近利的做法，在洪水季节会造成严重淤积，使工程逐渐废弃。 陆 八字真言 遇湾截角，逢正抽心。 “遇湾截角”指河道有拐弯的地方，一定要把直角修改成为弧度的样子。就是岁修时遇河流弯道，在凸岸截去锐角，减缓冲势，使其顺直一些，减轻主流对河岸的冲刷。 “逢正抽心”指在主河道的中心，一定要深挖，让江水按照一定的轨道流淌。就是遇到顺直的河段或河道叉沟很多时，应当把河床中间部位淘深一些，达到主流集中的目的，便江水 '安流顺轨'，避免泛流毁岸、淹毁农田。 “遇湾截角，逢正抽心”的对联出自二王庙，这副对联的“心”字被抹白了，其他的字体都是黑色的，寓意其他刻字都是涂黑唯心不能黑，不论水利还是做人。 柒 四六分水 枯水期内江六成，外江四成，进行灌溉；丰水期内江四成，外江六成，避免洪灾。 捌 二八分沙 弯道水流受到离心惯性力的作用，过水断面存在横向水面坡度或者称为横向超高ΔH，即凹岸侧水面高，凸岸处水面低。上图，左岸为凹岸，右岸为凸岸。 由于重力和离心力的共同作用，断面内会形成横向环流，也称为副流。横向环流与纵向主流运动的叠加，使弯道水流呈螺旋流运动状态。 弯道横向环流运动，加剧了泥沙在横断面上的输移，使得凹岸不断被冲刷、凸岸不断发生淤积。弯道环流造成的水沙运动特点，最终使清水流向凹岸，浊水流向凸岸，起到分沙作用。 完 |
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