李冰修都江堰
秦昭襄王时蜀郡守李冰主持修建都江堰,凿离堆、壅江作堋,穿郫江、检江双过郡下以行舟船,又灌溉三郡,开稻田。旱则引水浸润,雨则堵塞水门,于是蜀地沃野千里,号为陆海,「水旱从人,不知饥馑,时无荒年,天下谓之天府」。都江堰是中国现存最古老且至今仍在使用的水利工程。
- 地点
- 成都平原(今 四川都江堰)
- 主题
- 水利、农业、蜀郡、基建
参与人物
秦国的粮仓问题
秦国的军事机器有两个硬约束:人和粮。
商鞅变法建立了「耕战」体制:耕者提供粮食,战者提供兵力。到秦昭襄王时期,秦国常年用兵(对楚、对三晋、对赵),粮食是最大的瓶颈。
秦国的三大粮区:
| 区域 | 特点 |
|---|---|
| 关中 | 郑国渠(前246年修)灌区,渭水流域 |
| 巴蜀 | 都江堰灌区,成都平原 |
| 汉中 | 汉水流域 |
蜀地是秦国的后院。
前316年,秦惠文王用司马错之谋伐蜀,「贬蜀王更号为侯」,蜀地成为秦国的郡。此后蜀地成为秦国的粮食和物资基地。
但蜀地有一个长期问题:岷江的水。
岷江的问题
岷江发源于四川松潘,流经成都平原西部,在宜宾汇入长江。
问题在于:岷江出山口(今都江堰市一带)到成都平原,落差急剧减小。
- 上游山区:水流急,落差大
- 一出山口:突然进入平原,流速骤降
- 结果:泥沙淤积,河床抬高,洪水漫溢
同时,成都平原本地缺少灌溉用水——岷江的水从平原西边流走,东边的成都平原靠天吃饭。
「蜀地有水而不用,旱涝无常。」
李冰的工程
秦昭襄王时,李冰任蜀郡守,主持修建都江堰。
《史记·河渠书》:
于蜀,蜀守冰凿离碓,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。
——在蜀地,蜀郡守李冰凿开离碓,避开沫水的水害,穿凿两条江进入成都城中。这些渠都可以行船,多余的水就用来灌溉,百姓享受它的利益。
《华阳国志·蜀志》:
冰乃壅江作堋,穿郫江、检江,别支流双过郡下,以行舟船。……又溉灌三郡,开稻田,于是蜀沃野千里,号为陆海。旱则引水浸润,雨则堵塞水门,故《蜀志》曰:「水旱从人,不知饥馑,时无荒年,天下谓之天府也。」
——李冰于是堵塞江水筑堰(堋),穿凿郫江、检江,分出支流双双流过郡城之下,以通行舟船。……又灌溉三郡,开辟稻田,于是蜀地沃野千里,号称陆海。旱时就引水浸润,雨时就堵塞水门,所以《蜀志》说:「水旱由人(调节),不知道饥馑,没有荒年,天下称它为天府。」
三项工程
都江堰由三个部分构成:
一、鱼嘴(分水堤)
在岷江出山口处筑分水堤,把岷江分为内江与外江。
- 内江:引水东流,灌溉成都平原
- 外江:原河道,排洪
分水比例:枯水期内江六成、外江四成;洪水期内江四成、外江六成。
这个比例不是靠机械调节,是靠地形:
- 内江的河床比外江低一些
- 鱼嘴位于一处河湾的凸岸
水流在弯道中产生离心力,主流偏向凹岸(外江);水位高时更多水走外江,水位低时更多水走内江。自动调节。
二、飞沙堰(溢洪道)
在内江与外江之间的堤上留一段低矮的溢洪道。
- 内江水位过高时,多余的水从飞沙堰溢入外江
- 同时排沙:水流在弯道处,表层清水走内江,底层含沙水因离心力冲向外江
三、宝瓶口(引水口)
在玉垒山凿开一道口子(形似瓶颈),控制进入成都平原的水量。被凿开后的山体残留部分叫离碓(今离堆)。
宝瓶口的宽度是固定的,所以进入成都平原的水量有上限——这是整个工程的最后一道控制。
深淘滩,低作堰
李冰留下的治水六字诀:
深淘滩,低作堰。
- 深淘滩:每年岁修时,把内江河道淘到规定深度(以埋于河床的石马为标记,后改卧铁)
- 低作堰:飞沙堰不能筑得太高,否则洪水泄不出去
后人又加八字:
遇湾截角,逢正抽心。
——遇到河湾就削去凸角,遇到平直河段就挖深中间。
岁修制度
都江堰不是一劳永逸的工程,它需要每年维护。
「岁修」:每年冬季枯水期,用「杩槎」(三脚木架)加竹笼装石截断内江,露出河床,淘挖淤沙、修整堤堰。到次年清明前后放水。
「开水典礼」:放水时砍断杩槎,让岷江水流入内江。
这套制度运行了两千二百多年。
影响
一、成都平原成了「天府之国」。
「天府」这个称号,从都江堰以后才有。此前蜀地虽有农业,但旱涝无常。
二、秦国的粮食基地大幅扩张。
蜀地成为秦国最稳定的粮仓。秦统一战争中(前230—前221年),蜀地的粮食是重要的物资支撑。
三、都江堰至今在运行。
- 1982年,都江堰被列为全国重点文物保护单位
- 2000年,都江堰列入世界文化遗产名录
- 2006年,列入世界灌溉工程遗产名录
- 今天,都江堰灌区覆盖四川 7 市 40 余县(市、区),灌溉面积超过 1000 万亩
为什么它能活两千多年
都江堰的特殊性在于:它不靠大坝。
现代水利工程多为「坝工」(用混凝土坝拦水蓄水)。坝一旦淤满、一旦出事,工程就废了。
都江堰是无坝引水:
- 靠地形分水
- 靠水流自身的规律排沙
- 靠固定的口门限制流量
- 靠每年的岁修恢复功能
它不需要电,不需要机械,不需要人来操作。它只是一组形状正确的土石结构,让水流按着规律自己工作。
这是中国古代工程思想的一个高峰:不与自然对抗,而是顺着它做事。
附:李冰的其他功绩
《华阳国志》还记李冰:
- 「冰又通笮,通汶井江,径临邛,与蒙溪分水白木江会武阳天社山下合江」
- 治理成都的两江(郫江、检江)
- 开凿盐井
李冰在蜀郡守任内的工程,不止都江堰一处。
与郑国渠的比较
| 都江堰(约前276—前251) | 郑国渠(前246—前236) | |
|---|---|---|
| 主持者 | 李冰(蜀郡守) | 郑国(韩国水工) |
| 地点 | 岷江出山口 | 关中渭水北岸 |
| 类型 | 无坝引水 | 有坝引水 |
| 目的 | 分洪、灌溉、航运 | 灌溉 |
| 灌溉面积 | 今逾 1000 万亩 | 汉时「四万余顷」 |
| 现状 | 至今在用 | 已废(现为泾惠渠灌区前身) |
两项工程相隔约三十年,都是秦国的国家工程。
于蜀,蜀守冰凿离碓,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。《史记·河渠书》
影响
- 成都平原成为「天府」,秦国的粮食基地大幅扩张
- 都江堰至今仍在灌溉成都平原,是中国现存最古老且仍在运用的水利工程
- 「深淘滩,低作堰」的治水原则与岁修制度延续两千余年
- 公元前256年前后此项工程完成,为秦统一战争提供了长期稳定的粮食保障