古代文明的發源大多都起源於河流。古巴比倫文明起源於兩河流域,古埃及文明發源於尼羅河流域,古印度文明起源於恆河流域。
而我們中國文明,也起源於我們熟知的母親河——黃河流域。
中國地廣人多,所囊括的地勢也較為複雜。細數中華民族的發展史,同時也是一部流淌著的水利開發建設史。今天我們要講述的就是世界文化遺產——都江堰。
華陽國志中記載成都「水旱從人,不知飢謹,時無荒年,天下謂之天府也。"這其中離不開都江堰水利工程的功勞。這座歷史最長的無壩引水工程,成就了成都兩千多年來的繁榮與興旺。
一.都江堰的建造原理是什麼?
都江堰主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進水口三大部分組成。
* 寶瓶口
寶瓶口用來灌溉東部平原,緩解西部洪災。在未開鑿之前,玉壘山便佇立在東岸。每逢漲水之際,水便往西部流,危及西部的田野;而東部卻沒有水得以灌溉。
於是李冰提議,在此開鑿出一個進水口,這樣東部有水用,西部洪水也隨之減少。
當時沒有炸藥技術,工匠們採用」熱脹冷縮「原理使山石爆裂來開鑿
* 魚嘴
有了寶瓶口進水,但還不夠。岷江地勢東高西低,讓岷江順利的流入東部寶瓶口,還是不夠。
在此基礎上,在岷江彎道上,李冰又號召大家築起了一個酷似魚的狹長人工小島——魚嘴分水堤。
這條分水堤,將岷江分成了內外兩江:
內江河床低,河道窄,用來灌溉平原的農田;
外江河床高,河道寬,用來堆沙洩洪。
當洪水一來,洪水流勢又急又快,便優先流往河床高且江面寬的外河,六成來水流到外江,降低洪水風險;枯水季節時,河水流速慢,流水少,便優先流往東部內江,保證平原地區的農用灌溉。
和水相伴的還有什麼呢?自然是泥沙和石頭,這樣的設計,還將岷江從大山深處帶來的沙石八二分:八成沙石隨著慣性離心力的作用,排往外江,僅僅二成泥沙流往內江,保證了衝淤平衡。
* 飛沙堰
那既然有了魚嘴和寶瓶口,再修造飛沙堰是做什麼呢?
前面提到,飛沙堰是溢洪道。為了進一步讓東部平原免遭洪災,需要更好的控制水量。
1.洩洪。飛沙堰比內江僅僅高了2.15m,當流入內江的水高於2.15m,洪水就自動漫過飛沙堰,將溢出的洪水排往外江;遇到特大洪水時,飛沙堰自動垮塌,江水回歸岷江。
2.飛沙。如同字面意思,河水遇見飛沙堰時,能夠將泥沙拋向外江,保證內江通暢。
「四六分水」,「二八分沙」,都江堰工程中蘊含著現代科學原理」水力學「」泥沙動力學「。正是因為細緻的觀察和善於經驗的總結,才造就了這經久不衰的都江堰水利工程,成就了天府之國兩千多年的繁榮與輝煌。
二.為什麼都江堰工程能沿襲千代,卻歷久彌新?
這得於古代出色的制度。李冰在建造都江堰後,還制定了」歲修「制度。「深淘灘,低作堰」,每年霜降時,要清理淤積在江底的泥沙,保證江底夠深,以免堵塞河道;不能讓飛沙堰的高度太高,使之能夠洩洪。
在之後的幾千年朝代,也都恪守著歲修制度:漢代設立了專門的機構;宋代「遇灣截角」,現代的完善修建,讓都江堰水利工程經久不衰。
都江堰傳承節日——放水節,代表著先民對水以及自然的敬畏
「拜水都江堰,問道青城山。」現代都江堰工程迎來了新一輪水資源緊張的問題,這也要求著,當代的我們得負擔起新的責任。
參考資料:
[1]張柄堯.都江堰--水利史上的奇蹟[J].今日教育:作文大本營,2020(3):4-9.
[2]王忠靜,張騰.淺議都江堰的工程倫理和文化貢獻[J].中國水利,2020(3):25-27.