都江堰:跨越千年的旷世杰作
昨夜蛙声鼓噪,惹人睡意全无。偶然间翻看手机,看到了一个超级感人的古代伟大工程:都江堰水利工程。
都江堰坐落在四川岷江之上,于2300年前的战国时代,由李冰主持建造,后曾多次修缮,直到今天依然在泽福后世。两千年前的设计,至今依然在滋养着天府之国成都。
在那遥远的战国时代,没有推土机,没有大型设备,也没有遥感影像和现代水利科学,李冰为什么就能建造出与环境融为一体的超级利民工程?
都江堰之伟大值得我们后人学习、敬仰和膜拜。
都江堰
中国与治水
为什么说都江堰很伟大呢?我们先来了解一下“中国人与水”斗争的历史,或者说一说中国的水文明。
有人说,中国历史就是一部与洪水斗争的历史。没错,自中国人从采集狩猎逐步过渡到农耕文明之后,水成了制约农耕社会的重要因素。农耕被认为是风险极高的选择,人们必须春种秋收,最少得等上半年才有收成。这期间假如遇上洪涝灾害或者蝗灾,那么就得饿肚子了。在此之前的游牧或渔猎则现场收益,这不好我就到别处去,机动性较强。即便到了今日,世界上依然有很多民族不喜欢农耕文明,中国一些山区还喜欢“游牧型”或游猎采集的生活方式。
农耕文明的首要就是治水,长江黄河连年泛滥,其它小河季季肆虐。从4000年前的大禹治水,到战国时代的李冰修建都江堰,以及毛主席发动修建8万座水库,或者今年全国各地排山倒海般的水患。否能有效地处理以水旱灾害,是决定国家能否长治久安的重要因素。治水所修建的农业灌溉系统的运作也极大地影响到帝国的稳定。
历史上,黄河曾九次大改道,在整个华北平原摆动。
秦国人为何在乎川蜀的水利工程
中国历史悠久,国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。丘陵山地容易干旱,洼地和河道旁容易遭水灾,因此古人因地制宜发明了各式各样的水利工程。在古代,能治水者都是能人、圣人,被后世祭拜敬仰之人。认识和尊重自然规律,把因势利导作为治河策略的指导思想。“堰”就是这种工程中的一种,古人在溪流上筑坝,拦蓄水流用来灌溉,这就是“堰”。都江堰的“堰”就是这个意思。
明朝以前,岷江一直被认为是长江的源头,后来徐霞客提出金沙江才是长江源头。秦孝文王时期,秦国重臣司马错制定了“得蜀则得楚,楚亡则天下并矣”的大国策略,欲先攻下蜀国,然后顺长江而下讨伐楚的战略。岷江作为当时的“长江之源”,意义不言而喻。
东汉石象李冰
古蜀国被灭之后,生于山西的李冰被派往蜀地当太守,准备把蜀地打造成战略储备之地。李冰上任后发现岷江经常泛滥,水患肆虐,出于秦国战略需求和对人民的体恤之情,李冰便主持修建了世界历史上的旷世之作--都江堰。李冰父子二人因此也被人成为“王”,建庙手世人朝拜。
怎么修都江堰
如何修呢?可不是挖个口子,把水引到成都平原那么简单。
岷江是长江著名的支流之一,河水相当大,整条河流总落差超过3000米,汛期泥沙俱下,汹涌无比,经过都江堰这一山口后流入成都平原,李冰修都江堰之前常造成水患。
都江堰与成都平原的水网图
如何既能减少水患,又能有效利用江水灌溉良田?还能长期不受泥沙淤积。李冰通过几年的调查,摸清了岷江河的水流情况,然后汲取前人经验,巧妙地设计了都江堰水利工程。神奇的是,都江堰并没有建立水坝,泥沙分离也是通过设计漩涡,让砂石自动甩出去,设计妙不可言。
都江堰工程共有三个主题工程,分水鱼嘴、分沙堰、宝瓶口,三者各司其职,而又相互配合。
首先,在弯道上的建立分水鱼嘴堤,把水分成内外两江,外江用于行洪。内江用于饮水灌溉,准备流入成都平原。巧妙的深度和宽度设计,实现自动分水,平衡了旱季和雨季的用水。雨季四分流入灌溉渠,六分流出去;旱季六分流入灌溉渠保障春耕,四分流出外江,用来保障航运和生态环境。用现代时髦话语说,即可保障河流生态安全。
由于分水鱼嘴建在拐弯之处,上层水泥沙少,会流入内江,下层水夹杂泥沙,流入外江,大大减少泥沙淤积的问题。这个设计堪称神来之笔。
然而,还是会有一些泥沙流入内江,怎么办呢?李冰又依山伴势,在右侧坚硬的石头山处设立了飞沙堰和宝瓶口,让内江的水在宝瓶口处形成漩涡,依靠离心力把砂石从飞沙堰甩出去,流入外江。设计妙不可言。
几个设计,科学地解决了旱季和雨季的江水自动分流,泥沙的自动排出,以及水量的控制几个难题,不仅消除了水患,而且实现了农业灌溉的人工利用。都江堰巧妙从岷江中取水,灌溉成都平原,造就了富庶的天府之国。
都江堰不仅设计精巧,管理方便,而且堪称天人合一,经过历代一年一度的“岁修”管理和维护,都江堰至今依然在使用。纵观全球水利历史,都江堰“无坝堵水”的设计,可以说是天人合一的惊世之作。
在这里,文字很难描述出这项水利工程的伟大,但我感觉却又没有一个很好的视频来解读河流水流、力学和工程学方面的科学故事。这么伟大的工程,竟然没几个好科普视频来解说解说,实在不知道怎么说了。不知为何,外国人似乎也很少介绍都江堰这个旷世之作。一般来说,他们都会把世界上那些重要文明工程解说的非常清晰。但在都江堰这个议题上,搜了很多也没找到好资料。我瞎猜估摸,他们估计有点羡慕嫉妒恨了。两千年就这么伟大,实在太招人恨了。不过话说回来,各位看官有外文资源的可提供给我,以便我进一步解读。
上海科教电影制片厂1980年拍的一个老片子《都江堰》推荐给大家看看。
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视频:1980年上海科教制片厂拍的《都江堰》
都江堰的启示
都江堰的伟大,还可以从另外一个角度来看,那就是和现代的河流和水利工程来对比。中国现在建设了无数的水利工程,一级级把河流堵死,发电或控制水量。
比如1959年在黄河上修建的三门峡大坝,修建之后不到两年,河道淤积严重,最后几乎成为一个废品。成了世界水利史上的一个反面案例。
1957年,在黄河上建立的三门峡成为了水利工程史上的著名败笔
又如云南等河流丰富的省份,修建大坝无数,几乎都是断流式的大坝,引人担忧,惹来争议无数。
云南超大型电站:糯扎渡电站
中国水电发展情况密密麻麻的水电站
伟大的都江堰工程所在的岷江也同样面临着同样的问题,一路上建坝无数,这条江的生态或许将被割裂。2004年,国家地理曾经沿江考察,发现岷江正在修建大量电站,有的支流断流严重,并发表了《岷江:即将消失的河流》一文。2006年大旱,岷江主干发生断流,上游鱼类从五十年代四十多种下降到现今的16种,岷江生态正逐步恶化。
岷江上的水电站建设情况
如何更好的分配水资源,保护岷江生态,成了挡在面前的一大难题。
水乃生命之源,农业之本,人与水的关系依然是重大的生存与环境问题。岷江作为一个典型案例,李冰如若再世,不知他会有何妙招?实现岷江流域可持续发展呢?
图表和视频均来自网络