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第22篇 天下奇功都江堰
注》称之为“湔堋”和“都安堰”,前者和《华阳国志》的意思相同,后者是取成都安居乐业的意思;左思在《蜀都赋》中就它的坚固和形状称之为“金堤”;唐代改称“楗尾堰”,“楗”是插门的木棍子,也指堵塞河堤决口时所用的竹木土石等材料,意思是指堰为笼石、杩槎构筑,形如楗尾,能够自由调节;宋代以后才有了“都江”之说,宋代诗人范成大的作品《吴船录》里有:“新作【二王】庙前门楼盛壮,下临大江,名曰都江。”元代以后称之为“都江堰”了,在元代的《蜀堰碑》里有了这样的记载:“北旧无江,冰凿离堆避沫水之害,中为都江堰。”

    都江堰水利工程和许多水利工程不同,具有独特的科学性和创造性,它科学地利用地形地势采用了“无坝引水”的工程形式,建筑在山川和平原接壤的咽喉要冲。主要工程由都江鱼嘴【分水堤】、飞沙堰【溢洪道】、宝瓶口【引水口】三大工程构成。按系统工程学的原理,三大工程结构严谨,相互联系、相互依存,极其巧妙地构成了一个完善的、有机的整体,达到了“分洪以减灾,引水以灌田”的治水效益,发挥出远比单独一个工程巨大得多的作用。

    为了利用岷江水灌溉农田,李冰设想把玉垒山伸向今都江堰市城西的一段余脉凿开一个缺口——宝瓶口,为了让有足够的水进入宝瓶口,他首先在江心用竹笼装卵石砌出了一道大堰,这就是后来《华阳国志》所说的“壅江作堋”,即拦河筑堰的意思。这是我国水利技术上的一个飞跃,把治水由过去小范围的“堤防”进步到大范围的壅水和导水,让河水能更顺应人的需要。而大堰的前端便是“鱼嘴”。鱼嘴分水堤用竹笼卵石垒砌而成,即《元和郡县志》上所称:“破竹为笼,圆径三尺,长十丈,以石实中,垒而壅水。”

    鱼嘴分水堤正建筑在岷江的江心,是岷江冲出山口后河床的弯道上。弯道北面是凹岸,南边是凸岸,这正是建设大型水利工程的理想地方。从高处望去,整个堤坝就像海上一条巨大的鲸鱼,堤坝的顶端就像鲸鱼的嘴巴,所以称为鱼嘴。

    鱼嘴把岷江一分为二,分为内江和外江。外江是岷江的主流,主要作用是泄洪排沙;而内江是人工开凿的渠道,用来灌溉农田。外江有羊马河、黑石河、沙沟河等许多分支;内江也有蒲阳河、柏条河、走马河等等支流,这些分支各自又有许多更小的分支,就这样使成都平原成为全国河渠水网密集的地区之一。这些河渠既有通航之便,又有灌溉之利。

    在春耕用水的季节,水流经上面的弯道绕行,主流直冲内江而下,内江约进六成水量,外江约进四成水量;而在夏秋洪水季节,情况刚好相反,水位升高后,水势不再受弯道的制约,主流奔腾而下,内外江进水的比例颠倒过来,内江约进四成水量,而外江可进六成了。

    近代水利专家们曾进行过多次测量和试验,证实当岷江流量小于每秒500立方米时,内江分流比便接近60%;而当流量大于每秒5000立方米时,内江的分流比便只有40%了。

    鱼嘴除了完美地解决了灌溉和防涝两大问题,还发挥了另一个显著作用,即排沙。根据河流的自然规律和“弯道环流”的科学原理,挟带大量泥沙的底层水自然会流向南边的凸岸,而含泥沙少一些的表层水总是会自动流入北边的凹岸,而内江正在凹岸,外江正在凸岸,天然的地势让鱼嘴不但能分水,而且还能分沙。据试验,当岷江洪峰流量超过每秒1700立方米时,内江便已处于“正面取水”,而外江则处于“侧面排沙”的态势,这时,内江分流比大于外江,而外江分沙比大于内江。这就是都江堰治水“三字经”中所说的鱼嘴“分四六,平潦旱”,在现代工程学上称为“凹岸取水,凸岸排沙”,李冰这一创举,为我国水利科学的发展,作出了不朽的贡献。

    紧连鱼嘴之下有金
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