余秋雨先生在游覽都江堰、青城山后寫下了這樣一句話，“拜水都江堰，問道青城山”。我國山水眾多，各有不同，成都地區(qū)的山水文化可見一斑。都江堰作為成都平原地區(qū)重要的水利工程，從開始至今已經運作兩千年，造福不少后人。

美麗的都江堰

水文治理向來是我國的重點難題，以黃河為例，歷朝歷代都對其有大量修改，時至今日卻也無法完全解決這個問題。河道變化、氣候影響都會不斷影響水利工程后續(xù)維護，因此難以長存。為何都江堰卻能安穩(wěn)存在兩千年之久，它的工作原理是什么？到了今天甚至被稱作水文治理的千年奇跡？

接下來本文會從都江堰的基本歷史進行簡單介紹，隨后仔細地從工程劃分、治理原理來著重介紹這塊風水寶地。

從都江堰的水文地理來看，岷江是長江上游的重要支流，河口每秒的平均流量在2800立方左右，年徑流量是黃河道一倍多。流經地區(qū)包括汶川、成都、眉山、樂山、雙流等多處地方，該地水文以都江堰為上游，是當地的主要水源。

李冰治水

周朝滅亡后，秦孝文王派李冰作為蜀郡太守。公元前256年左右，為“辟沫水之害”，出于改善河流的航運和灌溉利益方面的考慮。李冰征調民工，在岷江上修筑了都江堰水利工程。

都江堰樞紐位于岷江中部，該地位于岷江山谷河道進入成都沖積平原的位置，這里剛好也是成都扇形沖積平原的頂點。以此作為分水引流的最高點，可以很好地保證灌區(qū)的分流灌溉。

都江堰工程原理

基本的思路方案有了，接下來就是進行動工。都江堰水利樞紐主要在三個地方，“魚嘴”、飛沙堰和寶瓶口三個部分。這三個部分分工明確，配置合理，使得都江堰長盛不衰。

先來看看魚嘴部分，該處位于江心，把岷江分成內外兩條，由于形似魚的嘴部，因此取名為魚嘴。它的主要作用在于行洪，內江位處東邊，是人工引水的總干渠。

都江堰魚嘴

內江位置的取水口寬150米，外江取水口寬130米，該處利用地形優(yōu)勢把江水按照魚嘴的分水比例進行分流。春季時，水量小，四成江水流入長江，六成江水流入內江，以此保證春耕。進入春夏階段，雨季江水較多，水位高過魚嘴，六成水被分流出外江，四成水流入內江，以此保護灌溉地區(qū)。

都江堰魚嘴分水原理圖

由此可見，魚嘴決定了內外江的分流比例，是整個都江堰水利的關鍵部分。另外這種四六分法也被人們稱作“分四六，平潦旱”。魚嘴外緣部分的內、外金剛堤起到一個聯(lián)合作用，使得魚嘴能夠穩(wěn)定地保證分流。

其工作原理為，魚嘴彎道水線的運動規(guī)律得到滿足，彎道中的水流水多走直，水少走彎。而魚嘴位置便是在豐枯水期水流中泓線偏轉的臨界點，豐水期中泓線指向外江，因此6成的水便能流入外江。

“分四六，平潦旱”

進入枯水期，中泓線指向內江，這時近6成的水流入內河道。在此之間，彎道水流里的泥沙還具有一種運動規(guī)律。魚嘴所在的外江位置，剛好處于彎道的凸起位置，上游水流挾帶的泥沙在彎道環(huán)流的作用下被帶進凸岸部分的外江，這使得泥沙量少的水流入凹岸處的內河部分。

榪槎

另外，人們在水文運作的關鍵時期還會進行額外的人為干預，制作榪槎是其中最主要的方法。通過三根相互捆綁的木樁制成一個三角支架，在需要施工的位置放置榪槎并連接，同時每個榪槎里面還會放置卵石籠，以此保證榪槎的穩(wěn)固性。

這樣一來攔水截流的臨時調節(jié)方案便可以很好地進行一種人為控制。一般這種方式在春季流水較少的時候才會使用這種方法，以此增大內河的水流供給。不過這種傳統(tǒng)的方式已經被永久性水閘取代，靈活性和時間上面更加穩(wěn)妥。

都江堰水利樞紐示意圖

目前的魚嘴由條石漿砌、混凝土筑成，堤壩位置一直向下游延伸，完成金剛堤的修筑。歷史上的魚嘴位置有過多次變化，但影響都不是很大，上游位置的百丈堤連同整個魚嘴位置共同協(xié)調，幫助泄洪、排沙以及水量調節(jié)。

來到飛沙堰，這里是都江堰水利工程的中段部分，最主要的作用是排沙。

飛沙堰

該處于唐高宗龍朔年間，大約在公元663年建成。這是內江泄洪排沙的主要通道。飛沙堰取自金剛堤下段的一處缺口，位于虎頭巖對岸，堰頂高過河床2米。

它可以把超出灌溉區(qū)水量的水排出至外江，保障平原不會受到洪澇作用的影響。彎道環(huán)流時，由于離心力的作用，凹岸水位高，水深壓力大。在這種壓力作用下，凹岸底部的水流流向凸岸，形成了彎道環(huán)流。

這種環(huán)流形成的強大作用力能夠將大量砂石“甩”出至外江，避免內河於塞。另外，飛沙堰的低作堰原則使得超過寶瓶口流量上限的內江水漫過堰頂流入外江。如果遭遇大型水澇，堰體會自行潰解，讓水流重回岷江正流。

“寶瓶口上寬下窄”

最后便是寶瓶口部分，這是都江堰的引水工程，此處是玉壘山延伸向岷江的山崖山人工開鑿的缺口。寶瓶口上寬下窄，底部寬約14米，頂寬28米，高度在18米左右，峽口長36米。入水口寬70米，出水口寬40~50米。整體形狀如同瓶子，因此得名寶瓶口。

寶瓶口

這在當時其實是一個不小的工程，那時的古人基本沒有什么現代科技可言，靠的就是傳統(tǒng)方法。以火燒石，用冷水澆潑，這使巖石急劇的膨脹收縮炸裂，再進行人工開鑿。

寶瓶口的作用是配合飛沙堰進行水流節(jié)制，這是控制內江進水量的關鍵。如遇洪水期間，內江水位高度超過飛沙堰，洪水便從外江部分流走。寶瓶口的約束作用能夠讓水流不會太湍急，以此達到防洪堤的效果。

都江堰示意圖

而內江區(qū)域的水流經寶瓶口后，便順應地勢的高低變化，自然而然地形成一個分支引水的灌溉渠系，該系統(tǒng)灌溉了成都平原上一千多萬畝的農田。在寶瓶口的左岸山崖上還刻有數十條石線，每條間隔30厘米左右，被稱為水則。

這是我國最早采用的水位標尺，以此來觀測水位的漲落。都江堰地區(qū)的水位標尺隨著灌溉面積的增加而不斷擴大。進入清朝時期，都江堰的水位刻劃已經達到了二十四劃。

美麗的都江堰

飛沙堰和寶瓶口兩者相輔相成，共同調節(jié)水流和排沙。沿金剛堤順勢而下的急流受到寶瓶口的限流作用，在瓶口外形成一個洄水，此即為“伏龍?zhí)丁薄?/p>

從整體上來看，都江堰的水利建設因地制宜，人為干擾實則并沒有太多，同時該地的氣候變化分明，雨季降水時間穩(wěn)定。該地建造之初便是為了引水灌溉和防洪，但都江堰的良好的規(guī)劃也使之具備水運功能和城市供水。

一直到今天，都江堰仍是我國的重要水利地點。

美麗的都江堰

上千年以來，都江堰水利治理穩(wěn)定，將岷江一分為二，避免岷江成為水害，同時還造福農桑。該地促進了早期整個四川地區(qū)的政治、經濟以及文化發(fā)展。

“岷江一分為二”

農業(yè)灌溉的效益隨著日后的灌溉渠系的發(fā)展逐漸被重視，寶瓶口處不斷擴展，從秦朝時期的郫縣到成都內部，灌溉面積達到萬傾。此后，都江堰的主要功能便是集中在農田灌溉。

進入現代以后，通過科技手段對都江堰水利工程的加固強化，魚嘴、寶瓶口、離堆以及所有分水堤都進行了保護。如今的都江堰更勝從前。

“離堆”

所謂前人栽樹，后人乘涼。都江堰水利工程從開始至今就一直得到了良好的管理，使得都江堰成為了四川經濟發(fā)展的重要地段。都江堰水利也是水文治理上的一個成功的長期有效的經典案例。驚訝于先輩們的智慧之時，如今我們仍需要對它加以維護，才能讓其長存。