科学治水 怀国篆刻 |
余生趣潭
最近全国多地抗洪抢险救灾,形势严峻。四川降雨猛增,暴雨橙色预警“天天见”。都江堰也迎来了今年最大洪峰!在这紧要关头,千年水利工程分洪泄流,发挥了它治水护一方的作用,守护着天府之国成都平原。
战国时代著名水利工程专家李冰在公元前256-前251年被秦昭王任为蜀郡太守,他以“道法自然”“天人合一”为指导思想,同儿子一道,率民众筑堰治水,创建奇功。
都江堰水利工程坐落在成都平原西部的岷江上,由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三个主体部分组成。是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用,以疏而不堵、无坝引水为特征的宏大水利工程,是中国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。
都江堰水利工程的第一道主体工程是鱼嘴工程
鱼嘴修建在岷江的弯道处,汹涌的水流到了这里会被这道“分水堤”分为内江和外江,外江排洪,内江通过宝瓶口流入成都平原灌概农田。
李冰让内江河床低于外江,在冬春枯水季节,岷江水位较低,河流主流线多靠近河谷凹岸流去,分水堤将约十分之六的江水流入内江,十分之四的江水流入外江,保证了灌区的用水量;夏秋洪水季节,岷江水位相对升高,河流主流线相对变直,大部分江水流向凸岸,又因外江修建的比较宽,故分水堤又将十分之六的江水排入外江,十分之四的江水注入内江。此谓四六分水。
都江堰水利工程的第二道主体工程是飞沙堰工程
从鱼嘴进入内江的水流已经不再那么汹涌,但依旧携带大量沙石。飞沙堰是内江外侧的一道低矮堰坝,加上离堆的顶托作用,从鱼嘴进入内江的水流在飞沙堰附近形成漩涡。水中剩余的沙石大量被漩涡甩出飞沙堰,其余的沙石在飞沙堰对面的回水区凤栖窝沉淀,每年有河工掏出清理,这样就有效地防止了泥沙淤积导致的河流溃堤。
在飞沙堰与离堆之间,又修建了一条长200米的溢洪道。在水量较大时,溢洪道自动泄洪,使多余的内江的水排入外江正流,使内江不受洪灾。
都江堰水利工程的第三道主体工程是宝瓶口工程
宝瓶口这里本来是玉垒山的一段石壁,李冰治水时,花了8年时间将石壁凿开,形成了如今千年不变的宽度,因为它的形状像瓶口,故命名为宝瓶口,被分开的玉垒山形状如石堆,后人称之为离堆。
修建宝瓶口的目的是分流和灌溉,约束进入成都平原的水量,如果遇到洪水时期,大量的水被宝瓶口阻拦,水面就会上升,当水面超过旁边的飞沙堰时,就会被飞沙堰后面的排洪渠排往外江,达到二次排洪的作用。
都江堰李冰父子“二王庙”墙壁上刻画的李冰传世的治水秘决:“六字诀”“八字格言”和“治水三字经”。
六字诀为:深淘滩,低作堰。
深淘滩是岁修时,淘滩(清淤)河道的深度,必须挖到李冰埋下的石马,才能保证内江(灌区)的进水量。低作堰是飞沙堰修筑高度,必须低于内江河道,才能确保排沙泄洪的效率。
八字格言为:遇湾截角,逢正抽心。
遇湾截角是说河流弯道中“凸”起的地方,要在岁修时截去锐角,改变流向,减轻对堤岸冲击力。逢正抽心是说在顺直的河段,要在岁修时把河床挖成“凹”字型,使江水安流顺轨。
乘势利导,因时制宜。这是说,要充分利用岷江流量大、坡度陡、流速快和枯水、洪水期不同的特点,合理安排都江堰水利工程引水、泄洪、排沙、岁修等工作。
治水三字经为:
深淘滩,低作堰,六字旨,千秋鉴;
挖河沙,堆堤岸,砌鱼嘴,安羊圈;
立湃阙,凿漏罐,笼编密,石装健;
分四六,平潦旱,水画符,铁桩见;
岁勤修,预防患,遵旧制,勿擅变。
中间三句系统描述了岁修的施工流程,首尾两句则谆谆告诫,必须以李冰的教诲防患未然,拳拳之心天地可鉴。
正是依靠这些秘诀的科学性,都江堰水利工程经受住了时间的考验。不仅有效控制了洪涝灾害的发生,也满足了灌溉农田和生活用水的需要。
(作者系国家教育咨询委员会委员,中国科技馆原馆长、研究员)