(2013-07-20 17:29:06)
作者:松園
造福千秋的都江堰
小時候在小學的課堂里我知道了中華民族的偉大水利工程——都江堰。戰國時秦國蜀郡太守李冰(公元前256年)在總結前人治水經驗教訓的基礎上創造性地提出“深淘沙 低作堰”的治水六字要旨,率蜀地百姓運用“挖河沙 堆堤岸,砌魚嘴 安羊圈”等工程措施來治理岷江,達到了“四六分 平潦旱”的目標。這是人類征服自然水患的破天荒的偉大創舉。這個工程的設計形狀位置、規模尺寸的基本要素一直沿襲至今。它對流體力學原理的揭示和運用具有劃時代的意義,充分證明古代中國人舉世無雙的聰明才智。
如數千萬匹脫韁野馬奔騰而泄的岷江水在都江堰工程面前被乖乖地馴服。從此,成都城結束了過去岷江洪水帶來的無數的災難,天府之國由此滋蔭而成。最難能可貴是在都江堰誕生后二千三百年的殘酷歷史檢驗中被證明其顛覆不破,并且還將繼續造福沿岸百姓、造福千秋萬代。
歷代成都后人按李冰父子的矚述前仆后繼維修這個工程。與此同時還其附近修建起了不少紀念性的建筑,以表達對李冰父子為人間造福的感恩和崇敬。這些紀念性建筑和都江堰工程一起被辟為舉世聞名的都江堰公園景區。現在這里既是一個水利工程,也是旅游景區,還是一個開展愛國主義教育和科普教育的基地。下面我先按入園的行進路線羅列拍攝下的照片來反映它的風光,末尾再簡單地說明其工程原理。
進入園區大門后,馬上會被其美麗環境所吸引。
沿途到處可以看到把鵝卵發在石竹子編的籠子里的造型,它是都江堰工程治理流沙、水患的“秘密武器”之一。
伏龍觀。位于離堆上,殿宇三重,巍峨矗立,順山勢逐級升高。前殿陳列著1974年修建外江節制閘時從河床中挖出的李冰石刻像,高2.9米,重4.5噸。石像造于東漢靈帝初年,距今已1800多年,是我國現存最早的圓雕石像,非常珍貴。觀后最高處建有觀瀾亭,兩層八角。憑欄遠眺,可見魚嘴、索橋及岷江激流、西嶺雪峰。
飛沙堰是都江堰三大要件之一,看上去十分平凡,其實它的功用卻是任何工程都無法取代的,可以說是確保成都平原不受水災的關鍵要害。在博文末尾專門試從流體力學角度敘述都江堰三大要件的工作原理。
寶瓶口是李冰當年在玉壘山伸向岷江的長脊上鑿開的一個口子,為內江引水咽喉,寬20米、高40米、長80米,形如瓶頸,故稱“寶瓶口”。 岷江水從通過寶瓶口流向成都寶瓶口。
古人在寶瓶口沿巖壁上刻了幾十條標線,取名“水則”,是我國最早的水位標尺。內江水流經過寶瓶口和飛沙堰的聯合作用,能夠調節平水期和洪水期流入寶瓶口的流量基本不變,而且在洪水期還能自動把沙石甩到外江。照片右首是飛沙堰的一部分。
飛沙堰西南側的溢洪道閘
飛沙堰旁邊紀念碑亭中的碑文
岷江之水發源于松潘縣,流經茂縣、汶川高山峽谷,洶涌澎湃地奔騰到此。面對地勢漸低的川西平原如脫韁野馬,一到洪期就形成嚴重水患。李冰當年在此考察后,決定利用得天獨厚的地形條件,在江心人工修筑分水堤,像一條鯨魚逆江而臥,堤頂端呈圓錐形,形如魚之嘴,故稱“魚嘴”。
魚嘴,是都江堰的分水工程,其設置極巧。它利用地形、地勢,巧妙地將江水分流,且能在洪、枯水季節不同水位條件下,起著自動調節水量的作用。魚嘴把岷江分為內、外兩江,西面為外江,是岷江正流,主要用于排洪排沙;東邊為內江,為人工開鑿的引水渠道,用于灌溉。
在魚嘴西側的水流湍急地流進外江——金馬河。平水期水流量約僅占四成,洪水期水流量大增。
魚嘴所分的水量有一定的比例。春天,岷江水流量小,灌區正值春耕,需要灌溉,這時從魚嘴東側主流入內江的岷江水量約占六成。由于內、外江河床深度不同,洪水季節,這個比例能夠自動顛倒過來,變為內江占四成,外江六成,使灌區不受水潦災害。
分江亭建筑在跨躍岷江兩岸的內江、外江安瀾索橋連接點上。
景區內立有許多歷代留下的紀念碑石刻,這是其中之一。
都江堰東側的內江之水將較緩慢地流向寶瓶口。
從秦堰樓上俯視堰奇雄壯麗的都江堰渠首工程魚嘴,和跨躍岷江兩岸的安瀾索橋。
位于二王廟前,橫跨在內江和外江的分水處,是一座索橋。始建于宋代以前,明末毀于戰火,清嘉慶八年重修。索橋以木排石墩承托,用粗如碗口的竹纜橫飛江面,兩旁以竹索為欄,全長約500米。現在魚嘴處已建立外江水閘,把橋下移100多米,將竹索改為鋼索,乘托纜索的木樁橋墩改為鋼筋混凝土樁,橋身也縮為240米。遠看如飛虹掛空,又像漁人曬網,形式十分別致。
在玉壘山麓,于南北朝初古代人民為紀念李冰父子的治水功績而建的“崇德祠”;宋代以后李冰父子被封為王,故改稱二王廟。現存建筑為清代重修。
二王廟宇依山取勢,層層而上,宏偉秀麗,四周古木濃蔭,環境幽美。大殿及后殿內有李冰及二郎塑像。廟內石壁間刻有李冰治水的口訣:“深淘攤,低作堰”、“遇灣截角,逢正抽心”等。
景區里的行為藝術秀
人口廣場外的塔
人口西側的南橋
最后我們對照著景區地圖,從流體力學角度簡單地分析都江堰工程的工作原理:
都江堰水利工程由創建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水口三大主體工程和百丈堤、人字堤等附屬工程構成,以解決江水自動分流、自動排沙、控
制進水流量等問題。
1、魚嘴所在位置將外江-內江按四六分,因此淺水期流入內江水量多些。我的觀察魚嘴壩俯視圖酷似慢速飛老機的機翼截面(翼型)其江面比較窄,故外江流速快。又因為內江較外江河床高,加上寶瓶口-飛沙堰和溢洪閘道的聯合作用使得洪