世界最早無壩引水工程

“都江堰”紀念封及內(nèi)插頁。（中國集郵有限公司供圖）

都江堰全景。（作者供圖）

都江堰三字經(jīng)“深淘灘，低作堰”。（作者供圖）

“川流不息”篆刻章。（馬國馨院士 刻）

都江堰，始建于秦昭王末年（公元前256年—公元前251年），位于四川省都江堰市岷江干流，歷經(jīng)2280年，是世界上現(xiàn)存歷史最久遠的無壩引水工程。

都江堰由秦國蜀郡太守李冰主持興建，經(jīng)歷代不斷改造與完善，沿用至今。渠首樞紐包括魚嘴、飛沙堰和寶瓶口三項主要工程，分別起到分水、泄洪排沙和引水作用。

魚嘴——位于江心沙洲頂端，將岷江分成內(nèi)外二江，外江以泄洪為主，內(nèi)江為引水總干渠。因選擇在特定位置，在分水時具有調(diào)節(jié)內(nèi)外江水流比例的作用，在旱澇時期形成不同的四六比例，適應了灌溉與防洪的需要。

飛沙堰——位于內(nèi)江右岸的彎道處，比內(nèi)江河床高兩米，可將多余的水排出，起到泄洪排沙作用。岷江流量越大，飛沙堰排洪作用也越大。出現(xiàn)百年一遇的洪水時，可排出內(nèi)江流量的四分之三以上。

寶瓶口——位于內(nèi)江左岸，為人工開鑿而成，起到向下游引縣城水灌溉作用，并防止內(nèi)江洪水過多進入成都平原。當內(nèi)江洪峰超過一定值以后，寶瓶口的進水流量就很少再增加：出現(xiàn)特大洪水時，飛沙堰會自行潰決，加速泄量，使寶瓶口前水位迅速下降。寶瓶口的引排水控制功能，對下游灌區(qū)的防洪澇作用很大。

都江堰是中國古代科學技術(shù)優(yōu)勢的結(jié)晶：其分水魚嘴的曲面設計、飛沙堰的彎道排沙，均暗合現(xiàn)代流體力學原理；其地理勘測技術(shù)，通過實地勘測選定寶瓶口位置，利用火燒水澆法開鑿山體，巧妙利用了熱脹冷縮原理；其數(shù)學與工程結(jié)合，各部分尺寸比例精確，如“臥鐵”埋于河床標記清淤深度，確保對工程的科學維護。

都江堰的經(jīng)濟價值在于，使成都平原從旱澇頻發(fā)變?yōu)椤八祻娜恕钡募Z倉，支撐了秦國統(tǒng)一和后續(xù)歷代王朝的西南開發(fā)，至今仍在灌溉超1000多萬畝農(nóng)田，惠及2000多萬人；其文化意義，體現(xiàn)了道家“道法自然”的哲學思想，成為中國古代工程與自然和諧共生的典范，并于2000年被聯(lián)合國教科文組織列入世界文化遺產(chǎn)名錄。

都江堰的生態(tài)可持續(xù)性體現(xiàn)在：一是無壩設計。避免截斷河流生態(tài)，保護魚類洄游和河道自然形態(tài)，與現(xiàn)代生態(tài)水利理念高度契合；二是就地取材。采用竹籠裝卵石、木樁固定等工藝材料環(huán)保且易于修復；三是千年不衰的維護機制。“深陶灘，低作堰”六字治水箴言，指導后人定期清淤、維護堰體，保障工程長效運行。當時還建立了堰官、歲修制度，延續(xù)至今成為工程可持續(xù)管理典范。今年3月18日至4月30日，都江堰景區(qū)6號門（秦堰樓）進行封閉改造提升。

都江堰的創(chuàng)新核心在于，以極簡的工程結(jié)構(gòu)和復雜的水利功能，通過自然規(guī)律而非對抗自然的方式解決問題。其設計理念至今對全球水利工程（如荷蘭三角洲工程、美國田納西流域治理等），仍有重要啟示。都江堰設計巧妙，效益卓著，是聞名世界的水利工程，被譽為“古代系統(tǒng)工程的巔峰之作”。

作為中國古代著名水利工程，都江堰常出現(xiàn)在文人墨客筆下。如唐代詩人岑參《石犀》“江水初蕩潏，蜀人幾為魚”，追述了都江堰修建前蜀地水患慘狀況；而杜甫《登樓》“錦江春色來天地，玉壘浮云變古今”，又借山水抒寫了歷史滄桑；清代董湘琴《灌陽竹枝詞》“堰遏都江浪，民懷太守恩”，展現(xiàn)百姓對李冰治水使都江堰造福農(nóng)桑的感恩；近代黃炎培《都江堰》“離堆鎖峽走雷霆，李冰偉績二千年”，則直接贊頌了李冰治水功績，神采飛揚，膾炙人口。

（作者系國家教育咨詢委員會委員、中國科技館原館長）

原標題：《都江堰：世界最早無壩引水工程

來源：科普時報

作者：王渝生

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