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都江堰水利工程的作用


都江堰水利工程的作用
【论文 关键词】 都江堰 水利 岷江 排沙洪 灌溉 【论文摘要】文章主要介绍了都江堰的组成部分及各部分的构造原理,浅析了修建都江 堰的重大意义。 都江堰是中国古代的一项大型水利工程, 位于四川省都江堰市城区以西的岷江上游。 是 在战国末年,由时任秦国蜀郡郡守的李冰及其子主持建造的。它是当今世界上历史最悠久、 唯一以无坝引水为主要特征的综合性水利工程

,具有引水灌溉、防洪排沙以及水运、城市供 水的多重效用。整个工程可分为渠首和灌溉水网两大系统,渠首又由鱼嘴(分水堤坝) 、飞 沙堰(泄洪排沙道)和宝瓶口(引水口)等三项主体工程以及金刚堤、人字堤等附属建筑组 成。两千多年来,由于都江堰的灌溉,使成都平原成为沃野千里的“天府之国”。 秦蜀郡太守李冰建堰初期,都江堰名称叫“湔堋”,这是因为都江堰旁的玉垒山, 秦汉以前叫“湔山”,而那时都江堰周围的主要居住民族是氐羌人,他们把堰叫做 “堋”, 都江堰就叫“湔堋”。 三国蜀汉时期,都江堰地区设置都安县,因县得名,都江堰称 “都安堰”。同时, 又叫“金堤”,这是突出鱼嘴分水堤的作用,用堤代堰作名称。 唐代,都江堰改称为“楗尾堰”。因为当时用以筑堤的材料和办法,主要是“破竹为 笼,圆径三尺,以石实中,累而壅水”,即用竹笼装石,称为“楗尾”。 直到宋代,在宋史中,才第一次提到都江堰:“永康军岁治都江堰,笼石蛇决江 遏水,以灌数郡田。” 为什么称都江堰,都江是哪条江呢?《蜀水考》说: “府合,一名成都江,有二 源,即郫江,流江也。”流江是检江的另一种称呼,成都平原上的府河即郫江,南河 即检江,它们的上游,就是都江堰内江分流的柏条河和走马河。《括地志》说:“都 江即成都江”。从宋代开始,把整个都江堰水利系统工程概括起来,叫都江堰,才较 为准确地代表了整个水利工程系统,一直沿用至今。 都江堰的创建,以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害 为利,使人、地、水三者高度协合统一,是全世界迄今为止仅存的一项伟大的 “生态 工程”。开创了中国古代水利史上的新纪元,标志着中国水利史进人了一个新阶段, 在世界水利史上写下了光辉的一章。都江堰水利工程,是中国古代人民智慧的结晶, 是中华文化划时代的杰作。 为什么要修宝瓶口? 只要打通玉垒山,使岷江水能够畅通流向东边,这样既可以减少西边的江水的流 量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,使滔滔江水流入旱区, 灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。玉垒山山石坚 硬,民工们用铁具凿、挖、撬,工程进度极其缓慢。后来,一个有经验的老民工建议, 应当在岩石上开一些沟槽,然后放上柴草,点火燃烧,岩石在柴草的燃烧下就会暴裂, 可以加快挖的速度。实践证明这个办法非常有效。经过一段时间的努力,终于在玉垒 山开凿了一个 20 米宽、40 米高、80 米长的口子,因形状很像瓶口,因此叫“宝瓶口”。 奔流不息的岷江水通过宝瓶口源源不断地流向东部旱区,这样,东部的农田得到了灌 溉。都江堰的第一大工程终于完成了。 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 水难以流入室瓶 口,怎 样才能让水更多 地往东 流入宝瓶口呢? 从而引 出要修分水鱼

嘴。 为什么要修分水鱼嘴? 为了便岷江水能够顺利东流且保持一定的流量, 并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉 作用,李冰在开凿完宝瓶口以后,又决定在岷江中修筑分水堰,将江水分为两支:一 支顺江而下,另一支被迫流入宝瓶口。由于内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水季节 水位较低,则 60%的江水流入河床低的内江,保证了成都平原的生产生活用水;而当 洪水来临,由于水位较高,于是大部分江水从江面较宽的外江排走,这种自动分配内 外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。在江心修筑分水堰是一项很艰巨的工程,因 为江心水高涌大,水流急速,筑成的堰提要很坚固,否则随时都会被洪水冲走。开始 修筑分水堰时,他们采用往江心抛石块的办法,结果没有成功。因为,抛下去的石块, 经不住洪水的冲击,不断地被洪水冲走。怎么办?岷山一带盛产大竹,当地人用竹子 盖房、编竹笼来装东西的方法,使李冰大受启发。他请来许多竹工,让他们编成长 3 丈、宽 2 尺的大竹笼,再往里面装满鹅卵石,然后让民工将沉重的大竹笼一个一个地 沉大江底。结果大竹笼在湍流的水中安然不动,稳稳地固定在那里,周围再用大石头 加固,就这样分水大提终于建成。由于大提前端的形状好像一条鱼的头部,所以被称 为“鱼嘴”。鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二:西边称为外江,它沿岷江河雨顺 流而下;东边称为内江,它流入宝瓶口,江水经大大小小的渠道,形成一个纵横交错 的灌溉网。从此以后成都平原就很少有水旱灾难,用竹笼装卵石来截流的办法也沿用 至今。 为什么还要修飞沙堰? 为了进一步控制流入宝瓶口的水量,防止灌溉区的水量忽大忽小、不能保持稳定 的情况,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部,靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和 “飞沙堰”溢洪道。飞沙堰同样采用竹笼装卵石的办法堆筑,堰顶做到比较合适的高度, 起一种调节水量的作用。当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入 外江,使得进入室瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾;同时,由于漫过 飞沙堰流入外江的水流产生了游涡,由于离心作用,泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙 堰,因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。至此,都江堰工程基本完成。 都江堰它充分利用当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、 水脉、水势,乘势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相 互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。它最 伟大之处是建堰 2250 多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。都江堰的创建, 以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水 三者高度协合统一,是全世界迄今为止仅存的一项伟大的“生态工程”。开创了中国古 代水利史上的新纪元,标志着中国水利史进入了一个新阶段,在世界水利史上写下了 光辉的一章。都江堰水利工程,是中国古代人民智慧的结晶,是中华文化划时代的杰 作。 李冰主持创建的都江堰,正确处理鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口等 主体工程的关系,使其相互依赖,功能互补,巧妙配合,浑然一体,形成布局合理的 系统工程,联合发挥分流分沙、泄洪排沙、引水疏沙的重要作用,使其枯水不缺,洪 水不淹。都江堰的三大部分,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量 等问题,消除了水患。具体地说,利用鱼嘴分水堤从岷江引水灌溉,枯水期,自动将

眠江 60%的水引入内江,40%的水排入外江;洪水时,又自动将 60%的水排入外江, 40%的水引入内江。都江堰建于岷江弯道处,江水至都江堰,含沙量少的表层水流向 凹岸,含沙量大的底层水流向凸岸,将洪水冲下来的沙石大部分从外江排走。进入内 江的小部分沙石,利用伸向江心的虎头岩的支引、宝瓶口的节制和"离堆"的顶托,将 大部分沙石从飞沙堰、人字堤排入外江,使宝瓶口引水口和灌区干流免遭泥沙淤塞; 利用宝瓶口引水口控制进水量, 既保证了灌溉用水, 又防止了过量洪水涌入内江灌区, 造成灾害。都江堰能自动调节进入灌区的水量,使成都平原"水旱从人",成为天府粮 仓。都江堰是成功运用自然弯道形成的流体引力,自动引水、泄洪、排沙的典范。建 堰时,李冰还在江中埋石马作淘滩标志,立"三石人"观察水情消长,开创了中国古代 水情测量的先例。历代对都江堰水利工程都非常重视,逐步完善了管理机构,建立了 岁修、防洪等维护制度,积累和总结了"六字诀"、"三字经"、"八字格言"等宝贵的治水 经验,使古堰持续发展,相沿不废。 李冰所创建的都江堰是一个科学、完整、极富发展潜力的庞大的水利工程体系, 是巧夺天工、造福当代、惠泽未来的水利工程,是区域水利网络化的典范。后来的灵 渠、它山堰、渔梁坝、戴村坝一批历史性工程,都有都江堰的印记。其工程结构主要 由渠首工程、附属工程和灌渠系统工程组成。渠首工程主要由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶 口 组成;附属工程由百丈堤、人字溢洪堰组成;渠系工程主要由内江总干渠、沙黑总干 渠、金马河干渠等组成。建国后,为解决都江堰工程维修期间的城市供水问题,又特 别设计增建了工业引水暗渠。 都江堰水利事业工程针对岷江与成都平原的悬江特点与矛盾,充分发挥水体自 调、避高就下、弯道环流特性,“乘势利导、因时制宜”,正确处理悬江岷江与成都平 原的矛盾,使其统一在一大工程体系中,变水害为水利。具体讲,以三维空间巧妙构 筑相互依存、相互制约的渠首“三大工程”,优化岷江特定区段的硬约束,形成不同流 量条件下的主流走势、环流力度,造成岷江不同流量条件下的内、外江不同的水沙分 配比,克服川西自然地理劣势,优化岷江和成都平原的关系,发展水利网络化,使其 最有利于当地经济的稳定持续发展。其三维空间的关系是:平面布局是基础、是前提; 立面结构是在平面布局的基础上历经千载,反复优化逐步形成的。 两千多年前,都江堰取得这样伟大的科学成就,世界绝无仅有,至今仍是世界水 利工程的最佳作品。1872 年,德国地理学家李希霍芬(Richthofen 1833-1905)称赞" 都江堰灌溉方法之完善,世界各地无与伦比"。1986 年,国际灌排委员会秘书长弗朗 杰姆,国际河流泥沙学术会的各国专家参观都江堰后,对都江堰科学的灌溉和排沙功 能给予高度评价。1 999 年 3 月,联合国人居中心官员参观都江堰后,建议都江堰水 利工程参评 2000 年联合国"最佳水资源利用和处理奖"。 中华人民共和国成立后继续扩建和改造都江堰,将灌溉区域扩大到 1000 多万亩,范围扩展 到龙泉山以东,使之成为目前世界上灌溉面积最大的水利工程。同时,也重新规划了灌溉沟 渠, 用混凝土加固河岸, 并兴建了多座节制闸和外江枢纽闸, 还在岷江上游建设了紫坪 铺 等多座大型水电站控制来水。目前都江堰的运行方式与两千年前相比,已有着不小的差别。 汶川大地震对都江堰的影响 都江堰水利工程历经 2000 多年,经受住 2008 年 5 月 12 日 8 级的汶川地震 。汶川地震不 仅危及震区人们的生命和生活,也严重威胁着包括都江堰水利工程在内的世界遗产地及

1000 多处文物的安全。重灾地区 都江堰水利工程完好,二王庙、青城山道观受损。 2000 年底正式被列入《世界遗产名录》的青城山与都江堰地处此次地震发生的 中心地带,四川省文物局有关工作人员在接受记者采访时表示,虽然当地余震不断, 但处于岷江中的水利工程尚未有受损的迹象,目前,仅有报告称景区大门受到轻微损 坏。已知的消息是,处于岷江中的这几处设施,目前基本无恙,虽然近日余震不断, 但因为其设计具有相当的防震性,相信鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰这几处重要设施应无大 碍。这也是都江堰历经 2000 多年,仍能在今天发挥着防洪灌溉作用的原因。 而处于都江堰市西门外岷江右岸的山坡上的二王庙是国内最大一处纪念李冰父 子的祀庙,历史上曾经过多次重建,二王庙已经垮塌。位于都江堰市西南 15 公里处 的青城山属于道教胜地。山上分布大小道观约百余座,有数座道观出现垮塌,而一些 大型道观寺庙,也出现墙体裂缝等多处受损迹象。 都江堰水利工程的科学奥妙之处,集中反映在以上三大工程组成了一个完整的大 系统,形成无坝限量引水并且在岷江不同水量情况下的分洪除沙、引水灌溉的能力, 使成都平原“水旱从人、不知饥馑”,适应了当时社会经济发展的需要。解放后,又增 加了蓄水、暗渠供水功能,使都江堰工程的科技经济内涵得到了充分的拓展,适应了 现代经济发展的需要。 勤劳智慧的川西人民,在发展李冰所创建的都江堰事业的过程中,正确处理分水 泄洪、引水灌溉、低堰排沙、运行维修等各种矛盾关系,紧紧依托自然条件、充分运 用工程技术解决了各种问题,积累了极为丰富的治水经验。“深淘滩、低作堰”六字诀, 新、旧两个版本的“三字经”,留下了系统、完整而又非常具体的治水经验。认真学习 研究和 推广都 江堰 经验 ,是我们 后人尤 其是 学生 应该做 的事情 ,学习古 人 的经验 丰富 , 为中华民族做出更大的贡献。


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