成都古代的水利工程简介.doc

成都古代的水利工程曹叔尤编写，2006，81四川古代水利工程缘起及贡献除水害、兴水利，历来是人类面对自然的重大课题。四川古代的水利工程以举世闻名的都江堰和府南河为标志，具有悠久的历史。在此之前，早在春秋时期，蜀国开明王朝已经有大兴水利工程的记载。华阳国志蜀志载蜀国开明氏在杜宇王朝为相时为除水害，曾决通玉垒（今金堂峡）分泻洪水，大大地减轻了成都平原地区的洪灾。岷江进入成都扇形冲积平原后，以都江堰市为顶点，自然形成若干条辐射状河流，以适应泻洪的要求。但由于泥沙冲淤的变化，这些自然河道是不稳定的，需要乘势利导做一些疏浚工作。“决玉垒”就是疏浚毗河至沱江金堂峡一带的水利工程。水经注所载“江水又东别为沱，开明之所凿也”是指至开明王朝又一次开展大规模的河道整治工程。治水工程主要沿毗河方向发展，至开明八世时，开明王朝建国已在200年以上，国力日趋雄厚，治水工作重点由成都东北的新都方向转到成都平原洪水的第二个出口华阳河谷。从蜀国治水方略来看，在成都上游搞“东别”，是分洪减灾；在成都下游搞“导江”，是排洪减灾。四川都江堰是一座历史悠久的特大型水利工程，它以其历久不衰、工程浩大、科技含量高、灌区面积巨大、社会效益显著等方面的特点享誉中外，是我国水利史、乃至世界水利史上持续发展的光辉典范。都江堰引水工程位于四川省都江堰市城西1km的岷江干流上，引岷江水，灌溉成都平原。晋代称都安大堰、湔堰，唐代又名楗尾堰，宋代始称都江堰。都江堰相沿2000多年，是现存世界上历史最长的无坝引水水利工程。公元前316年，秦国灭蜀。秦昭王五十一年（公元前256）蜀郡守李冰主持兴建都江堰以来，渠首工程逐步完善，灌区面积逐步扩大，成都平原从此成为“水旱从人”、“沃野千里”的“天府之国”（华阳国志蜀志）。早期的都江堰记载甚略，史记河渠书只记“于蜀，蜀首（李）冰凿离堆，辟沫水之害，穿二江成都之中。此渠皆可行舟，有余则用溉浸，百姓飨其利。至于所过，往往引其水益用溉田畴之渠，以万亿计，然莫足数也。”西汉景帝末年（约公元前141年）蜀郡守文翁“穿湔江口，灌溉繁田千百顷。”繁县今为新繁镇。渠首在岷江支流湔水的出山口，下分若干支，东面几支入绵水、洛水（今沱江），西面几支尾水入都江堰北干渠（蒲阳河），以后历代都有经营，称湔江堰，是都江堰灌区最早向东北扩展的一部分。东汉时开望川源，渠长二十里，引水灌溉广都（今双流）一带，向西南丘陵一带扩展。唐代，成都地区水利工程兴建较多，唐玄宗开元二十三年（735年）在今双流，温江开渠，“通漕西山竹木”，玄宗天宝年间（742756年）成都北郊重开万岁池，“筑堤积水溉田。”唐宣宗时（847859年）剑南西川节度使白敏中“以成都锦江为池，江之支纬城中，乃开金水河。”僖宗乾符时（874879年）西川节度使高骈修建成都西北郊的麽枣堰（今属都江堰东风渠灌区）。这些工程的兴建使成都北部浅丘地区灌溉，城市供排水、通航条件都有较大的改善。唐代都江堰灌区的范围与今都江堰内江灌区范围基本相同。以后历代都有扩展，但只限成都平原边缘地带。都江堰经历了宋末元初和明末清初两次废弃和重建。清乾隆六年（1741年）将在岷江右岸引水的沙沟堰、黑石堰并入都江堰管理，至此都江堰始分为内江和外江两个灌区，外江系岷江正流，内江指鱼嘴分出的左支。据1938年统计，内外江两大灌区总灌溉面积约300万亩，控制灌溉成都平原大部分耕地。除灌溉效益外，灌区水道还兼有竹、木筏运输，客货船运输等水运之利。此外，还具有城镇供排水、园林用水、防洪、水力利用等多方面的功能。1949年以来，都江堰的发展进入了新的阶段。自20世纪50年代至60年代末渠道工程完成了由临时性工程结构向永久性工程结构的过渡；1974年在都江鱼嘴以右，岷江干流上修建外江闸。外江闸为开敞式拦河制闸，全长104.4m，共分8孔，每孔净宽12m，当岷江为百年一遇洪峰流量7700m3/s时，泄洪量可达4130m3/s。这些工程的实施提高了都江堰控制调节能力，减少了渠首岁修工程量，为灌区的扩展创造了条件。目前都江堰按照供水方式分为平原直灌区和丘陵引蓄灌区两大部分，1994年有效灌溉面积达到1000万亩，成为中国最大的灌区。岷江水资源进一步的开发和多层次的综合利用将是灌区未来发展的目标。2000年1月联合国教科文组织将都江堰列入世界文化遗产，这座唯一以水利为主题的世界文化遗产以它悠久的历史。独有的科学文化价值将为人类永久保留和尊重。世界遗产委员会评价都江堰是“全世界至今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。2200多年来，至今仍发挥巨大效益，李冰治水，功在当代，利在千秋，不愧为文明世界的伟大杰作，造福人民的伟大水利工程。”2 都江堰的运作原理都江堰渠首三大主体工程的选址和布局十分符合自然之道，它体现的系统规划的治水思路，巧妙地利用了岷江出山口处特殊的地形、地势，河流弯道和水流势态，利用“凹岸取水”、“凸岸排沙”的弯道水沙输移规律，以“鱼嘴”分流分沙，筑“飞沙堰”泄洪排沙，凿“宝瓶口”限洪引水。三大工程相辅相成，浑然一体，协调运行，达到引水灌溉，分洪减灾，排沙防淤的神奇功效。又由于渠首枢纽位于730米的海拔高程，对处于海拔500-450米的成都平原和川中丘陵区具有居高临下之势，为无坝引水、自流灌溉提供了得天独厚的自然条件。在长期的治水实践中，“道法自然” 、“人水和谐”的治水理念被具体化为“乘势利导，因时制宜”的治水原则和“三字经”、“六字诀”、“八字格言”等丰富的水利工程科学管理经验，被因地制宜地的杩槎、竹笼、羊圈、干砌卵石等传统水利施工技术。都江堰充分显示了我国古代人民的聪明智慧和创造才能，开创了我国古代科学治水的先河，确保了都江堰在持续发展的道路上从李冰时代到现在一直造福数千万计四川人民。现在的都江堰渠首工程包括鱼咀、飞沙堰和宝瓶口三大主体工程。鱼咀是都江堰主体工程之一，位于二王庙前的岷江江心。根据史书记载，鱼咀位置有三次变动，自李冰建都江堰（公元前250年）到元代（1335年）鱼咀在韩家坝附近，清代（16621772年）鱼咀在人字堤附近，清光绪年初（1875年）到现在，鱼咀在今天的位置。历代鱼咀结构多系竹笼堆垛而成，1936年以后改用浆砌条石，前窄后宽，成流线型，长30m，深入河底3m。鱼咀和鱼身的作用是分水，以其位置得当，分水时有一定的调节作用，能自动调节内外江的分流比，适应灌溉和防洪的需要。同时，由于鱼咀在洪水期处于大弯道凹岸后段，低水期处于小弯道的凹岸后段，以及外江河槽低，河道比降大等特点，鱼咀又能起到显著的排沙作用。据史记河渠书的记载，早期的都江堰以航运为主，兼有灌溉的效益，后来逐步演变成为以灌溉为主的水利工程。至迟魏晋时，已具备分水、溢洪、引水三大主要工程设施的雏形。修筑在江心洲的湔堰（又称堋、金堤）将岷江一分为二，左侧河水经宝瓶口进入灌区，以湔堰的高度及宝瓶口的大小控制引水流量；汛期，堰有冲决，水流经决口归入岷江正流，又可作进一步的调节。唐代都江堰已经基本完善了引水工程宝瓶口等三大工程为主体的无坝引水枢纽。宋元时称分水工程为象鼻，明清迄今又称鱼嘴，均以形似而得名。鱼嘴建在岷江江心洲滩脊顶端，长3050m，高812m，低水位时分流入渠。清道光以后侍郎堰又有飞沙堰之名。飞沙堰为侧向溢流堰，高2m左右，宽150200m，低水位时壅水入宝瓶口，汛期堰顶溢流，特大洪水时允许冲决堰体，溢流量增大。都江堰各工程在布置上有较大的灵活性，总的来说，要顺应江心洲地形地势和河道冲淤变化，但在具体布置时可以在一定的范围内根据灌区用水需要，尽可能合理选择分水鱼嘴位置、溢流堰位置和高度，并通过工程维修、河道疏浚等临时性工程措施加以稳定。现代的都江堰保持着清代以来的基本面貌，由分水工程鱼嘴，导流工程百丈堤、金刚堤，溢流堰工程飞沙堰、人字堤及引水工程宝瓶口组成。3府南河城市水利工程史记河渠书所指“穿二江成都之中”即指与都江堰渠首工程同时兴建的成都府南河。府河(古称郫江)、南河(古称检江、锦江)是环绕成都而过的两条人工开凿的河流。南河是李冰修都江堰时从岷江干流上分流出来的一条支流，绕成都西、南，向东流去。汉以后，因水量巨大曾被误认为是岷江正流。马可波罗游记中描绘它水面宽阔，“竟似一海”。府河则是在都江堰市崇义镇从检江分流出来的一条支流，原名郫江，绕成都北门，然后东下与南河汇合。唐时，改郫江从府城下经过，成为护城河，故称府河。府南河不仅给成都平原带来了经济繁荣，而且孕育了成都两千多年的文明史。上世纪60年代以后，随着现代工业的兴起和城市人口的猛增，府南河逐渐失去了它昔日的风采。1993年成都市投巨资治理流经市区的府南河(锦江)。经过5年的治理，16公里破败残缺的土质河道得到加固修整，居住在河两岸的10万居民搬进了新居，600余条向河里排污的管道全部截流，河水水质明显改善。同时，成都市政府还在河两岸种植草坪32万公顷，建起了活水公园、音乐广场等公共景点。昔日严重污染的府南河重现绿色与清流，成为市民休闲的好去处。成都市府南河综合整治工程曾在1998年获得过联合国人居奖、国际优秀水岸奖和国际环境地域设计奖等国际大奖。中国成都市府南河综合整治工程作为淡水管理工程的杰作，在德国德绍市举行的21世纪城市世界大会上获得2000年度“地方首创奖”，全球有200多个城市参加2000年度“地方首创奖”的评选，成都市是亚洲唯一一个获奖的城市。主要参考文献常琚（晋），华阳国志蜀志，347都江堰建堰2260周年国际学术论坛组委会，纪念都江堰建堰2260周年国际学术论坛论文选编，中国水利水电出版社，2005郭涛，四川城市水灾史，巴蜀书社，1989彭述明主编、肖帆副主编、谭徐明著，“都江堰史”，科学出版社，2004四川省水利电力厅、都江堰管理局，都江堰，水利电力出版社，1986司马迁（西汉），史记河渠书，郑强胜、季荣臣点校，台海出版社，2002谭徐明，“都江堰”，刊于中国水利百科全书，水利电力出版社，1991熊达成、郭涛，中国水利科学技术史概论，成都科技大学出版社，1989