問(wèn)水都江堰

　　關(guān)于都江堰，相信絕大多數(shù)的中國(guó)人都不陌生，人們都知道，這是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，秦國(guó)的蜀郡太守李冰主持修建的一項(xiàng)著名的水利工程。筆者二十多年前曾去過(guò)都江堰，完全是旅游，加之太年輕，所以也沒(méi)看明白什么。這次為準(zhǔn)備這期水利問(wèn)題的專輯，讀到了周魁一先生所寫的關(guān)于都江堰的數(shù)篇文章，并在這些文章的引領(lǐng)下，又拜讀了譚徐明教授的《都江堰史》，才明白了原來(lái)都江堰蘊(yùn)含著這么高的科學(xué)智慧，也意識(shí)到了這座舉世無(wú)雙的水利工程面臨著多么嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)威脅。在采訪周魁一先生時(shí)，曾當(dāng)面向周先生請(qǐng)教都江堰水利工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題，周先生的講解專業(yè)，且淺顯易懂，仿佛上了一堂美妙的水利科學(xué)課，對(duì)都江堰更加神往。遂有此次都江堰之行，到現(xiàn)場(chǎng)再度體會(huì)中國(guó)古代先民那些偉大的智慧。
　　都江堰位于現(xiàn)在的四川省都江堰市，距成都市60公里左右，旁邊還有著名的道教旅游景區(qū)——青城山。如今，這里的廣告詞是“問(wèn)道青城山，拜水都江堰”。而筆者天性駑鈍，對(duì)于宗教這類通往彼岸世界的人類精神活動(dòng)向來(lái)缺少慧根，想不出來(lái)該問(wèn)什么。倒是對(duì)于“水”這種老子評(píng)價(jià)為“幾近于道”的現(xiàn)實(shí)物質(zhì)，產(chǎn)生了無(wú)休止的問(wèn)題，故此文名之曰：?jiǎn)査冀摺?br/>　　
　　1 都江堰是什么
　　依筆者的理解，都江堰至少有兩層含義：第一，是項(xiàng)水利工程措施；第二，是一種中國(guó)古代的水利科學(xué)原理。要完整地理解都江堰的內(nèi)容，必須把握住這兩個(gè)方面，缺一不可。
　　我們先從作為水利工程的都江堰說(shuō)起。
　　發(fā)源于岷山的岷江一路挾沙裹石，奔騰南下，沿成都平原西部山地的內(nèi)緣形成一道下切的河谷，一直流到四川樂(lè)山，又接納了大渡河、青衣江后繼續(xù)南下，在宜賓匯入長(zhǎng)江，這是古老的岷江河道。都江堰水利工程，就是在岷江由青藏高原進(jìn)入四川盆地的入口處，修建了一個(gè)人工的分流渠道的進(jìn)水口即寶瓶口，通過(guò)寶瓶口，將一部分岷江水引流向東和東南，與成都平原有的河流、池塘構(gòu)成一個(gè)完整的兼具灌溉與航運(yùn)動(dòng)能的水利體系。這條分流渠的總渠在都江堰這段稱之為內(nèi)江，而岷江原有的古河道稱之為外江。之所以能通過(guò)一個(gè)分水渠道讓一部分岷江水改變方向，自流灌溉，是由天然地形條件決定的。成都平原位于四川盆地西部，青藏高原向四川盆地過(guò)渡的地帶，整個(gè)平原自西北向東南傾斜，西部山區(qū)海撥高達(dá)4000米，東南部只有400米，地面坡降從西北的8‰逐步過(guò)濾到3‰，利于自流灌溉和航運(yùn)。①引出來(lái)的岷江水在古代時(shí)就能灌溉數(shù)百萬(wàn)畝良田，在現(xiàn)代，1994年時(shí)，就超過(guò)了1000萬(wàn)畝的水平。正是因?yàn)槎冀叩男藿ǎ啥计皆闪宋锂a(chǎn)豐饒的天府之國(guó)。充沛的岷江來(lái)水曾讓成都平原河湖縱橫，所以，古人對(duì)此又有“陸?！奔础瓣懙厣系暮Ｑ蟆敝Q。一條岷江能有這么大的水量嗎？有的，岷江雖然不算太長(zhǎng)，只有711公里，但水量豐沛，年平均水量900億立方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全長(zhǎng)5000多公里的黃河，黃河干流的年平均水量只有560億立方米。②
　　乍看起來(lái)，都江堰的核心工程是寶瓶口，就是在河流左岸的玉壘山間鑿開一條水道，讓分流出來(lái)的岷江水由此改變方向，由向南流變?yōu)橄驏|流，被鑿出來(lái)的這座新的小山頭被稱之為“離堆”，大概是“離開主山的石堆”之意，這條水道的工程量巨大，令人每每驚嘆于在沒(méi)有現(xiàn)代工程技術(shù)的先秦時(shí)代，古人是如何能完成如此巨大的工程量的。然而，這并不是都江堰的奧妙所在，因?yàn)閱?wèn)題遠(yuǎn)不是分出一部分水來(lái)并讓其改道那么簡(jiǎn)單。細(xì)追問(wèn)下去，問(wèn)題就來(lái)了，從岷江分多少水出來(lái)夠下游灌溉所用？怎么控制分水量？河流均有豐水期與枯水期，如何保證豐水期不受洪澇災(zāi)害，枯水期仍有水灌溉？岷江上游是多地震帶，山巖松懈，故河水含砂石量較大，據(jù)研究，岷江上游攜帶的推移質(zhì)（被水推著移動(dòng)的石礫）平均年移量在150萬(wàn)噸，河床上卵石粒徑一般為124—248毫米，最大的1000毫米。③那么，如何在這里攔下砂石，保證送到下游灌溉的只是清水？也就是說(shuō)，都江堰解決的是水量調(diào)劑、防洪排沙等一系列的問(wèn)題，而且，解決的手段之巧妙、思考之系統(tǒng)整體、對(duì)自然條件之充分利用都達(dá)到極致。
　　我們得花些筆墨把各個(gè)系統(tǒng)工程解釋清楚。
　　都江堰面向岷江來(lái)處的第一道工程叫魚嘴，這個(gè)工程的主要功能是分流和排沙，在這里，正面寬達(dá)350～700米的岷江被一分為二，一邊為右邊的內(nèi)江（面向水流來(lái)的方向），一邊為左邊流向岷江古河道的外江。從直觀的觀察就能看到：內(nèi)江窄，約100多米，外江寬，約200多米，內(nèi)江深，外江淺。內(nèi)江河段全線呈前寬后窄形，頭部魚嘴入水處寬約130～70米，而到寶瓶口，河道僅寬23～17米，出了寶瓶口又變寬了，正是由于這種形狀，此處才稱為寶瓶口。內(nèi)江河道底部要比外江河道底部低2～3米以上(據(jù)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)游介紹，未查到準(zhǔn)確的