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都江堰是中國(guó)古代建設(shè)并使用至今的大型水利工程,位于四川省都江堰市原名灌縣,1988年撤縣改都江堰市。城西,岷江上游340千米處。通常認(rèn)為都江堰是由戰(zhàn)國(guó)時(shí)秦國(guó)蜀郡太守李冰及其子于約前256年至前251年主持始建的。經(jīng)過(guò)歷代整修,兩千年多來(lái)都江堰一直在發(fā)揮巨大的作用。 整個(gè)都江堰樞紐可分為堰首和灌溉水網(wǎng)兩大系統(tǒng),其中堰首包括魚嘴(分水工程)、飛沙堰(溢洪排沙工程)、寶瓶口(引水工程)三大主體工程,此外還有內(nèi)外金剛堤、人字堤及其他附屬建筑。都江堰工程以引水灌溉為主,兼有防洪排沙、水運(yùn)、城市供水等綜合效用。它所灌溉的成都平原是聞名天下的“天府之國(guó)”。
1982年,都江堰被中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公布為第二批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位之一。2000年,都江堰以其為“當(dāng)今世界年代久遠(yuǎn)、惟一留存、以無(wú)壩引水為特征的宏大水利工程”,與青城山共同作為一項(xiàng)世界文化遺產(chǎn)被列入世界遺產(chǎn)名錄。江水分流為二 “魚嘴”是都江堰的分水工程,因其形如魚嘴而得名。它位于江心,把岷江分成內(nèi)外二江。外江位在西,又稱“金馬河”,是岷江正流,主要用于行洪;內(nèi)江位在東,是人工引水總干渠,主要用于灌溉,又稱“灌江”。魚嘴決定了內(nèi)外江的分流比例,是整個(gè)都江堰工程的關(guān)鍵。 內(nèi)江取水口寬150米,外江取水口寬130米,利用地形、地勢(shì)使江水在魚嘴處按比例分流。春季水量小時(shí),四成流入外江,六成流入內(nèi)江以保證春耕用水;春夏洪水季節(jié)時(shí),水位抬高漫過(guò)魚嘴,六成水流直奔外江,四成流入內(nèi)江,使灌區(qū)免受水淹。這就是所謂“分四六,平潦旱”。此外,在古代還使用榪槎來(lái)人工改變內(nèi)外兩江的分流比例。榪槎是一種以數(shù)根圓木為骨架,外覆竹席,內(nèi)灌泥沙的截流物體。當(dāng)需要時(shí),只要在一側(cè)的江面放置若干座榪槎,便能減少該側(cè)的水量。一般在春季來(lái)水較少時(shí)使用這種方法截流外江,增大內(nèi)江的水流供給,待春耕結(jié)束水位上漲后,再砍去榪槎,使水流恢復(fù)正常。1974年以后,在外江口建造了永久性水閘,從而取代了榪槎來(lái)實(shí)現(xiàn)圍堰和泄洪。
飛沙堰起到溢洪排沙的作用,原名“侍郎堰”,唐高宗龍朔年間(661年—663年)筑成,是內(nèi)江的溢洪排沙通道,故名。飛沙堰是金剛堤下段710米處的一個(gè)缺口,位于虎頭巖對(duì)岸,寬240米,堰頂高過(guò)河床2米。飛沙堰將超過(guò)灌區(qū)需要的江水自行排到外江,使成都平原免受洪澇;又能將水中裹挾的大量砂石利用離心力從這里排到外江,避免淤塞內(nèi)江、寶瓶口和灌區(qū)。飛沙堰遵循“低作堰”的原則,即堤頂?shù)妥髋c對(duì)岸標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)頂?shù)雀?,使超過(guò)寶瓶口流量上限的內(nèi)江水漫過(guò)堰頂流入外江。如果遇到特大洪水,堰體會(huì)自行潰堤,讓江水回歸岷江正流。內(nèi)江水位達(dá)到水則十四劃時(shí),流量為385立方米每秒,即夠灌區(qū)春耕用水。若飛沙堰堰頂高度與此水位相齊,則內(nèi)江水超出十四則時(shí),多余的江水即可從飛沙堰溢去外江。此外,飛沙堰下游不遠(yuǎn)的寶瓶口有很好的控水作用,即便內(nèi)江的流量高達(dá)3000 立方米每秒,寶瓶口的進(jìn)水量也在700立方米每秒左右。沿金剛堤而下的急流受寶瓶口限流所阻,在口外形成一個(gè)洄水沱,即伏龍?zhí)?。加上飛沙堰對(duì)面突入內(nèi)江的虎頭巖對(duì)水流、砂石的導(dǎo)引作用,洪水便連同大量泥沙翻過(guò)飛沙堰,排往外江。據(jù)當(dāng)代實(shí)測(cè),岷江內(nèi)江流量超過(guò)1000立方米每秒時(shí),便有40%的洪水和98%泥沙從飛沙堰排出。飛沙堰頂高的調(diào)節(jié),加上寶瓶口的限流、虎頭巖的導(dǎo)引,即可保證引水區(qū)既有足量清水,又無(wú)洪澇威脅。
都江堰有效的管理保證了整個(gè)工程歷經(jīng)兩千多年依然能夠發(fā)揮重要作用。漢靈帝時(shí)設(shè)置“都水椽”和“都水長(zhǎng)”負(fù)責(zé)維護(hù)堰首工程;蜀漢時(shí),諸葛亮設(shè)堰官,并“征丁千二百人主護(hù)”(《水經(jīng)注·江水》)。此后各朝,以堰首所在地的縣令為主管。到宋朝時(shí),制定了施行至今的歲修制度。 古代竹籠結(jié)構(gòu)的堰體在岷江急流沖擊之下并不穩(wěn)固,而且內(nèi)江河道盡管有排沙機(jī)制但仍不能避免淤積。因此需要定期對(duì)都江堰進(jìn)行整修,以使其有效運(yùn)作。宋朝時(shí),訂立了在每年冬春枯水、農(nóng)閑時(shí)斷流歲修的制度,稱為“穿淘”。歲修時(shí)修整堰體,深淘河道。淘灘深度以挖到埋設(shè)在灘底的石馬為準(zhǔn),堰體高度以與對(duì)岸巖壁上的水則相齊為準(zhǔn)。明代以來(lái)使用臥鐵代替石馬作為淘灘深度的標(biāo)志,現(xiàn)存三根一丈長(zhǎng)的臥鐵,位于寶瓶口的左岸邊,分別鑄造于明萬(wàn)歷年間、清同治年間和1927年。 東漢石像,上有銘文“李府君諱冰”,1974年在外江出土 通常認(rèn)為,都江堰是由秦國(guó)蜀郡太守李冰及其子率眾于前256年左右修建的。《史記·河渠書》記載:“蜀守冰,鑿離堆,避沫水之害;穿二江成都之中”?!度A陽(yáng)國(guó)志·蜀志》又載:“以李冰為蜀守……乃壅江作堋,穿郫江、檢江,別支流,雙過(guò)郡下,以行舟船。”“壅江作堋”一般認(rèn)為即是指修筑分水魚嘴,“鑿離堆”即為開鑿寶瓶口,“穿二江”、“雙過(guò)郡下”句即指李冰主持開鑿了通向成都的兩條干渠。1974年在外江出土的東漢石像上有銘文“李府君諱冰”,這被認(rèn)為是李冰始建都江堰的實(shí)證。 李冰主持建造都江堰的傳統(tǒng)說(shuō)法并非沒(méi)有受到質(zhì)疑。質(zhì)疑者的觀點(diǎn)基于對(duì)古代文獻(xiàn)的疑析。他們認(rèn)為,“沫水”是大渡河的古稱,而不是指古代一般稱為“江”的岷江。因此《史記》說(shuō)李冰“鑿離堆避沫水之害”是否就是指開鑿都江堰寶瓶口便成了疑問(wèn)。而《華陽(yáng)國(guó)志》記載古代蜀國(guó)的開明“決玉壘山以除水害”,與《水經(jīng)注》中“江水又東別為沱,開明之所鑿也”相應(yīng)證,似乎是比李冰更早的開明開鑿了寶瓶口這一都江堰的關(guān)鍵工程。不過(guò),反對(duì)這一說(shuō)法的觀點(diǎn)也有強(qiáng)有力的反證。寶瓶口所處的山脈晚到唐朝時(shí)才開始使用“玉壘山”這一名稱,因此成書于東晉的《華陽(yáng)國(guó)志》所指之開明治水的玉壘山當(dāng)在別處。
自都江堰建成以來(lái),堰首樞紐的位置一直在變化。一方面是因?yàn)槊磕隁q修更換竹籠都會(huì)使堰首位置發(fā)生微小的改變。如果堰首遭遇大洪水被大規(guī)模破壞,再次修復(fù)后的位置變化就更大。另一方面,岷江河道也在不斷改變,河道的變遷加速了堰首位置的變化。古時(shí)岷江沒(méi)有現(xiàn)在這樣彎曲,經(jīng)過(guò)數(shù)千年的演變,岷江榪腳沱以下逐漸曲向左岸,榪腳沱以上則擺向右岸,這導(dǎo)致堰首位置緩慢下移,有向離堆拉近的趨勢(shì)。 最早的堰首樞紐,位于白沙河口下游不遠(yuǎn)處。五代前蜀武成三年六月二十六日(910年8月5日),暴雨造成岷江爆發(fā)大洪水,在超常洪水的巨大破壞作用下,一夜之間大堰下移“數(shù)百丈”杜光庭:《錄異記》,傳說(shuō)為“江神移堰”。這次重大變故使堰首樞紐就此穩(wěn)定在從宋至今的位置上。
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