都江堰水利工程
公元前256年,战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程,位于四川成都平原西部都江堰市西侧的岷江上,距成都56公里。该大型水利工程现存至今依旧在灌溉田畴,是造福人民的伟大水利工程。其以年代久、无坝引水为特征,是世界水利文化的鼻祖。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题,消除了水患。1998年灌溉面积达到66.87万公顷,灌溉区域已达40余县。人们为了纪念李冰父子,建了一座李冰父子庙,称为二王庙。
中文名:都江堰水利工程
建立时间:公元前256年
建立朝代:秦朝
类型:水利工程
工程构成:鱼嘴分水堤、飞沙堰、宝瓶口
开创人:李冰
工程技术:中流作堰
都江堰:长江上游的一大支流
作用:消除水害等自然隐患
现代管理处:都江堰水利调度中心
1、历史
由来
李冰和都江堰
秦蜀郡太守李冰建堰初期,都江堰名称叫“湔堋”,这是因为都江堰旁的玉垒山,秦汉以前叫“湔山”,而那时都江堰周围的主要居住民族是氐羌人,他们把堰叫做“堋”,所以都江堰就叫“湔堋”。
三国蜀汉时期,都江堰地区设置都安县,因县得名,都江堰称“都安堰”。同时,又叫“金堤”,这是突出鱼嘴分水堤的作用,用堤代堰作名称。
唐代,都江堰改称为“楗尾堰”。因为当时用以筑堤的材料和办法,主要是“破竹为笼,圆径三尺,以石实中,累而壅水”,即用竹笼装石,称为“楗尾”。
直到宋代,在宋史中,才第一次提到都江堰:“永康军岁治都江堰,笼石蛇决江遏水,以灌数郡田。”关于都江这一名称的来源,《蜀水考》说:“府河,一名成都江,有二源,即郫江,流江也。”流江是检江的另一种称呼,成都平原上的府河即郫江,南河即检江,它们的上游,就是都江堰内江分流的柏条河和走马河。《括地志》说:“都江即成都江”。从宋代开始,把整个都江堰水利系统的工程概括起来,叫都江堰,才较为准确地代表了整个水利工程系统,一直沿用至今。
公元前256年秦昭襄王在位期间,蜀郡郡守李冰率领蜀地各族人民创建了都江堰这项千古不朽的水利工程。都江堰水利工程充分利用当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势,乘势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。最伟大之处是建堰两千多年来经久不衰,都江堰工程至今犹存。随着科学技术的发展和灌区范围的扩大,从1936年开始,逐步改用混凝土浆砌卵石技术对渠首工程进行维修、加固,增加了部分水利设施,古堰的工程布局和"深淘滩、低作堰",“乘势利导、因时制宜”,“遇湾截角、逢正抽心”等治水方略没有改变,都江堰以其“历史跨度大、工程规模大、科技含量大、灌区范围大、社会经济效益大”的特点享誉中外、名播遐方,在政治上、经济上、文化上,都有着极其重要的地位和作用。都江堰水利工程成为世界佳水资源利用的典范。
事件
司马迁考察都江堰
汉武帝元鼎六年(公元前111年),司马迁奉命出使西南时,实地考察了都江堰。他在《史记·河渠书》中记载了李冰创建都江堰的功绩。后人在其西瞻蜀之岷山及离堆处建西瞻亭、西瞻堂以示纪念。
诸葛亮设兵护堰
蜀汉建兴六年(公元228年),诸葛亮北征,以都江堰为农业之根本、国家经济发展的重要支柱,征集兵丁1200人加以守护,并设专职堰官进行经常性的管理维护,开以后历代设专职水利官员管理都江堰之先河。
张陵传道青城山
东汉顺帝时(公元126~144年),张陵从洛阳越秦岭到鹤鸣山修道,汉安二年(公元143年)七月一日,率弟子来青城山结茅传道。张陵在青城一带山区传道13年,汉桓帝永寿二年(公元156年)在青城山羽化,葬第三混元顶。青城山成为天师道的发祥地,常道观被称为“仙都众奥之妙,福地会昌之域,张天师羽化处焉”。历代龙虎山的天师多来青城山朝拜祖庭,为汉天师张陵扫墓。在天师洞旁有一颗古银杏树,要七八个个大汉才能把它围住,在四川省乃至全国的极其罕见,据说这个古银杏树是张陵亲手种的。
马可·波罗游历都江堰
元世祖至元年间(公元1264~1294年),意大利旅行家马可·波罗从陕西汉中骑马,行20余日抵成都,游览了都江堰。后在其《马可˙波罗游记》一书中说:“都江水系,川流甚急,川中多鱼,船舶往来甚众,运载商货,往来上下游。”
李希霍芬考察都江堰
清同治年间(公元1862~1874年),德国地理学家李希霍芬(Richthofen1833-1905)来都江堰考察,以行家的眼光,盛赞都江堰灌溉方法之完美世界各地无与伦比。曾于1872年在《李希霍芬男爵书简》中设专章介绍都江堰。李希霍芬是把都江堰详细介绍给世界的第一人。1872年,李希霍芬称赞“都江堰灌溉方法之完善,世界各地无与伦比”。
黄炎培都江堰办学
1941年,黄炎培到都江堰选定城东郊丰都庙为校址。翌年暑假,委派重庆职业学校校长陆叔昂来灌县购置水田、耕牛、农具,为教学实习准备条件。1944年2月,“都江实用职业学校”开学,由沈肃文任校长,黄炎培偕夫人姚维钧到灌县主持开学典礼,并亲为学校制定“理必求真,事必求是,言必守信,行必踏实”的校训。学校提倡“手脑并用”的学风,注重学生思想修养、文化知识和生产技能的培养。学校建立董事会,黄炎培任董事长。抗日战争胜利后,学校于1945年10月交由灌县地方接办。
林森主持都江堰开水典礼
1942年清明节,四川省*及灌区14县官员齐集都江堰举行开水典礼,典礼由当时正住在灌县的
国民*主席林森主持。开堰前先在伏龙观祭祀李冰,向李冰神像顶礼膜拜。祭毕,林森及其从祭人员乘轿直赴二王庙祭祀李二郎。祭毕,林森及其从祭人员又转赴都江堰鱼嘴,在鞭炮和万众欢呼声中,亲视开堰放水。
冯玉祥捐资建亭
1941年、1942年、1945年,国民*军事委员会副委员长冯玉祥数次在灌县、青城山居留。抗日战争胜利前夕,冯玉祥寓居青城山真武宫。1945年8月11日晨,当他听到抗战胜利、日本投降的消息时,当即捐资在真武宫侧建亭,取名“闻胜”,并撰书刻碑一通立于亭中。
解放军抢修都江堰
1949年,中国人民解放军进军四川,入川后贺龙司令员指出,要先抢修都江堰,把已延误的岁修时间抢回来。并决定从军费中拨出专款,确定由王希甫负责,由驻灌县解放军协助抢修。12月29日,成立都江堰岁修工程临时督修处。成都军事管制委员会拨款3万银元作抢修经费。驻灌县解放军184师1500余人在师长林彬、政委梁文英指挥下参加抢修工程。整个岁修工程于1950年3月底全部完工。4月2日按照都江堰传统习惯举行了开水典礼。
2、背景
都江堰
号称“天府之国”的成都平原,在古代是一个水旱灾害十分严重的地方。李白在《蜀道难》这篇著名的诗歌中“蚕丛及鱼凫,开国何茫然”、“人或成鱼鳖”的感叹和惨状,就是那个时代的真实写照。这种状况是由岷江和成都平原“恶劣”的自然条件造成的。
岷江是长江上游的一大支流,流经的四川盆地西部是中国多雨地区。发源于四川与甘肃交界的岷山南麓,分为东源和西源,东源出自弓杠岭,西源出自郎架岭。两源在松潘境内漳腊的无坝汇合。向南流经四川省的松潘县、都江堰市、乐山市,在宜宾市汇入长江。全长793公里,流域面积133,500平方公里。平均坡度4.83‰,总水量年均150亿m3左右。岷江发源于岷山弓杠岭和郎架岭,全长735公里,流域面积14万平方公里;全河落差3560米,水力资源1300多万千瓦。
岷江是长江上游水量最大的一条支流,都江堰以上为上游,以漂木、水力发电为主;都江堰市至乐山段为中游,流经成都平原地区,与沱江水系及众多人工河网一起
组成都江堰灌区;乐山以下为下游,以航运为主。岷江有大小支流90余条,上游有黑水河、杂谷脑河;中游有都江堰灌区的黑石河、金马河、江安河、走马河、柏条河、蒲阳河等;下游有青衣江、大渡河、马边河、越溪河等。主要水源来自山势险峻的右岸,大的支流都是由右岸山间岭隙溢出,雨量主要集中在雨季,所以岷江之水涨落迅猛,水势湍急。
岷江出岷山山脉,从成都平原西侧向南流去,对整个成都平原是地道的地上悬江,而且悬得十分厉害。成都平原的整个地势从岷江出山口玉垒山,向东南倾斜,坡度很大,都江堰距成都50km,而落差竟达273m。在古代每当岷江洪水泛滥,成都平原就是一片汪洋;一遇旱灾,又是赤地千里,颗粒无收。岷江水患长期祸及西川,鲸吞良田,侵扰民生,成为古蜀国生存发展的一大障碍。
都江堰的创建,又有其特定的历史根源。战国时期,刀兵峰起,战乱纷呈,饱受战乱之苦的人民,渴望中国尽快统一。适巧,经过商鞅变法改革的秦国一时名君贤相辈出,国势日盛。他们正确认识到巴、蜀在统一中国中特殊的战略地位,“得蜀则得楚,楚亡则天下并矣”(秦相司马错语)。在这一历史大背景下,战国末期秦昭王委任知天文、识地理、隐居岷峨的李冰为蜀国郡守。李冰上任后,首先下决心根治岷江水患,发展川西农业,造福成都平原,为秦国统一中国创造经济基础。
都江堰有效的管理保证了整个工程历经两千多年依然能够发挥重要作用。汉灵帝时设置“都水椽”和“都水长”负责维护堰首工程;蜀汉时,诸葛亮设堰官,并“征丁千二百人主护”(《水经注·江水》)。此后各朝,以堰首所在地的县令为主管。到宋朝时,制定了施行至今的岁修制度。
古代竹笼结构的堰体在岷江急流冲击之下并不稳固,而且内江河道尽管有排沙机制但仍不能避免淤积。因此需要定期对都江堰进行整修,以使其有效运作。宋朝时,订立了在每年冬春枯水、农闲时断流岁修的制度,称为“穿淘”。岁修时修整堰体,深淘河道。淘滩深度以挖到埋设在滩底的石马为准,堰体高度以与对岸岩壁上的水则相齐为准。明代以来使用卧铁代替石马作为淘滩深度的标志,现存三根一丈长的卧铁,位于宝瓶口的左岸边,分别铸造于明万历年间、清同治年间和1927年。
3、灌区
都江堰是由渠首枢纽、灌区各级引水渠道,各类工程建筑物和大中小型水库和塘堰等所构成的一个庞大的工程系统,担负着四川盆地中西部地区7市(地)36县(市、区)1003万余亩农田的灌溉、成都市50多家重点企业和城市生活供水,以及防洪、发电、漂水、水产、养殖、林果、旅游、环保等多项目标综合服务,是四川省国民经济发展不可替代的水利基础设施,其灌区规模居全国之冠。
都江堰位于岷江由山谷河道进入冲积平原的地方,它灌溉着灌县以东成都平原上的万顷农田。原来岷江上游流经地势陡峻的万山丛中,一到成都平原,水速突然减慢,因而夹带的大量泥沙和岩石随即沉积下来,淤塞了河道。
每年雨季到来时,岷江和其它支流水势骤涨,往往泛滥成灾;雨水不足时,又会造成干旱。远在都江堰修成之前的二、三百年,古蜀国杜宇王以开明为相,在岷江出山处开一条人工河流,分岷江水流入沱江,以除水害。
4、管理
都江堰水利调度中心
都江堰建成后,历代都有主管水利的组织机构和人员。建国后,都江堰延伸扩建迅速发展,已成为水资源多功能效益的综合利用工程。各级*十分重视都江堰的组织建设。
1950年3月成立了川西都江堰管理处;1952年9月,川西都江堰管理处更名为四川省人民*水利厅都江堰管理处;1955年又更名为四川省水利厅都江堰管理处;1958年再次更名为都江堰管理处;1978年9月成立四川省都江堰管理处,同年12月13日,经四川省革命委员会批准正式成立四川省都江堰管理局。现管理局内设办公室、人事劳动教育处、供水经营处、工业用水处、工程建设管理处、科技处、财务与经济管理处、水政处、监察审计处、党委办公室、多种经营处、离退休人员管理处、勘察设计院、后勤服务中心、接待处、工会、渠首管理处等17个处、室。
岁修制度
都江堰有效的管理保证了整个工程历经两千多年依然能够发挥重要作用。汉灵帝时设置“都水椽”和“都水长”负责维护堰首工程;蜀汉时,诸葛亮设堰官,并“征丁千二百人主护”(《水经注·江水》)。此后各朝,以堰首所在地的县令为主管。到宋朝时,制定了施行至今的岁修制度。
古代竹笼结构的堰体在岷江急流冲击之下并不稳固,而且内江河道尽管有排沙机制但仍不能避免淤积。因此需要定期对都江堰进行整修,以使其有效运作。宋朝时,订立了在每年冬春枯水、农闲时断流岁修的制度,称为“穿淘”。岁修时修整堰体,深淘河道。淘滩深度以挖到埋设在滩底的石马为准,堰体高度以与对岸岩壁上的水则相齐为准。明代以来使用卧铁代替石马作为淘滩深度的标志,现存三根一丈长的卧铁,位于宝瓶口的左岸边,分别铸造于明万历年间、清同治年间和1927年。
5、枢纽
都江堰
紫坪铺水利工程位于岷江上游,都江堰市西北9公里处。岷江是长江一级支流,源于四川与甘肃接壤的岷山南麓,流经茂县、汶川、都江堰市、成都平原南部,在乐山接纳大渡河、青衣江,于宜宾汇入长江。
全长711公里,流域面积135881平方公里。岷江上游水源丰富,径流主要有降雨形成,也有地下水和高山溶雪水补给,流域汛期每年的6到9月。
岷江流域内先后建成有鱼子溪一、二级电站、映秀湾、太平驿和福堂坝引水式电站。但上述电站只有单一的发电作用,没有供水功能,为了充分开发利用岷江水利资源,缓解成都平原供水供电不足的矛盾,促进四川经济的可持续发展,2003年3月,经国务院批准,国家发展计划委员会批准紫坪铺水利枢纽工程可行性研究报告,全国人大九届三次会议将其列为国家实施西部大开发的十大标志性工程;2000年12月,水利部批准工程初步设计报告;2001年2月国家发展计划委员会批准工程开工建设并将其列为国家重点建设项目。
紫坪铺水利枢纽是以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程,其永久建筑物按1000年一遇洪水标准设计。工程于2002年11月下旬截流;2005年11月01日第一台机组发电;2006年12月工程完工。紫坪铺水利枢纽工程静态总投资64.33亿元,总投资69.76亿元。
枢纽建筑物主要由挡水大坝(大坝是钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高156米)、溢洪道、引水发电系统、冲砂放空洞、1#泄洪排砂洞、2#泄洪排砂洞组成。水库总库容11.12亿立方米,具有不完全年调节功能,库区面积18.16平方公里,回水长26.5公里。电站装机4台单机190MW的水轮发电机组,总装机容量760MW,提高枯水期都江堰灌区1008万农田灌溉供水保证率,每年枯水期增加灌溉供水量4.37亿立方米,可为远景毗邻灌区的314万农田灌溉提供用水。工程建成后,除保证向成都市提供20立方米/秒的环境用水外,还将向成都市的供水量由28立方米/秒增加至50立方米/秒,年还增加供水量3亿立方米。利用水库的蓄水滞洪调节作用,可将岷江上游100年一遇洪水消减至10年一遇下泻,基本解除金马河段洪水威胁。紫坪铺电站年发电量34.17亿千瓦/时,为川西电网提供比较经济的调峰调频电能。同时实现防洪、拦沙等效益,保护都江堰工程不受损坏。紫坪铺水利枢纽工程的修建,可以有效调节岷江水量,发展都江堰灌区面积,提高灌溉用水保证率,缓解包括成都市在内的成都平原供水供电不足的状况,提高岷江中游和成都平原的防洪标准,从而对这一地区社会经济的可持续发展起到重要的促进作用。
6、工程构成
都江堰渠首枢纽主要由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程构成。三者有机配合,相互制约,协调运行,引水灌田,分洪减灾,具有“分四六,平潦旱”的功效。
鱼嘴分水堤
都江堰工程构成
“鱼嘴”是都江堰的分水工程,因其形如鱼嘴而得名,位于岷江江心,把岷江分成内外二江。西边叫外江,俗称“金马河”,是岷江正流,主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江,是人工引水渠道,主要用于灌溉。
飞沙堰
“泄洪道”具有泄洪排沙的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。飞沙堰是都江堰三大组成部分之一,看上去十分平凡,其实它的功用非常之大,可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时,多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况,它还会自行溃堤,让大量江水回归岷江正流。另一作用是“飞沙”,岷江从万山丛中急驰而来,挟着大量泥沙,石块,如果让它们顺内江而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。自动泄洪,使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾。
宝瓶口
宝瓶口
宝瓶口起“节制闸”作用,是前山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿开的一个口子,是人工凿成控制内江进水的咽喉,因它形似瓶口而功能奇持,故名宝瓶口。留在宝瓶口右边的山丘,因与其山体相离,故名离堆。离堆在开凿宝瓶口以前,是湔山虎头岩的一部分。由于宝瓶口自然景观瑰丽,有“离堆锁峡”之称,属历史上著名的“灌阳十景”之一。
自行调控的节制闸,是自流灌溉渠系的总开关岷江是长江上游的一条较大的支流,发源于四川北部高山地区。每当春夏山洪暴发之时,江水奔腾而下,从灌县进入成都平原,由于河道狭窄,古时常常引起洪灾,洪水一退,又是沙石千里。灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流,造成东旱西涝。
秦昭襄王五十一年(公元前256年),李冰任蜀郡太守(太守相当于专员,或大于专员,小于省长),他为民造福,排除洪灾之患,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又达到了引水灌田、变害为利。为此,李冰在其子二郎的协助下,邀集有治水经验的农民,对岷水东流的地形和水。
经过实地勘察,李冰决心凿穿玉垒山引水。在无火药(火药发明于东汉时期,即公元25年至220年间)不能爆破的情况下,他以火烧石,使岩石爆裂(热胀冷缩的原理),大大加快了工程进度,终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺,高40公尺,长80公尺的山口。(低水位每秒流速3公尺,高水位每秒流速6公尺)因形状酷似瓶口,故取名“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。
宝瓶口引水工程完成后,虽然起到了分流和灌溉的作用,但因江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰,用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛,形如鱼嘴,岷江流经鱼嘴,被分为内外两江。外江仍循原流,内江经人工造渠,通过宝瓶口流入成都平原。
为了进一步起到分洪和减灾的作用,在分水堰与离堆之间,又修建了一条长200公尺的溢洪道流入外江,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。飞沙堰的设计运用了回旋流的理论。
为了观测和控制内江水量,又雕刻了三个石桩人像,放于水中,让人们知道“枯水(低水位)不淹足,洪水(高水位)不过肩”。还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准。
都江堰截流
2002年11月13日上午11时25分,备受瞩目的都江堰内江古法截流成功。都江堰内江段首次“整容大手术”正式拉开序幕。
都江堰此次截流仍采用了已有千年历史的传统工艺,以杩槎、竹笼、碗儿兜等为工具。杩槎的构造为一木三足架,以许多三足架连接成排列,上边满装上卵石泥土,在鱼嘴构成一完美的挡水坝。碗儿兜为装满卵石德竹筐。这种古老的截流方式可就地取材、使用灵活、功效颇高,而费用仅为现代化抛石围堰截流的1/3。都江堰灌区内江段已经10年未断流,内江总干道河段存在一定的淤积,沿岸大量渠道及供水设施陈旧,已影响到宝瓶口引水,需要清淤维修。
7、人文环境
都江堰灌区是四川省经济最发达的地区,也是四川政治、经济、文化的中心地带。“物华天宝,地杰人灵”,历史上有“天府之国”的美誉。灌区内自然景观,人文景观,都市华彩及城镇风光,异彩纷呈,美不胜收。灌区水利,星罗密布,各展风韵,各具特色,令人赏心悦目,“人民渠、东风渠、三合堰、通济堰,碧水荡伯;黑龙滩、三岔湖、鲁班水库,湖光涟滟;龙泉洞穿,天工开物,灵水泉涌”。全灌区呈现出“长龙地上走,银河天际流;彩虹起深谷,高峡出平湖”的壮丽图景。
地理
都江堰渠首三大主体工程修建在岷江出山口处。这里群山环抱,大江中流,气势恢宏,景色绝佳。堰功人物,代代相济;文人墨客,多会与此。都江堰附近景色秀丽,文物古迹众多,主要有伏龙观、二王庙、安澜索桥、玉垒关、离堆公园、玉垒山公园,灵岩寺,翠月湖,紫坪铺等。
重点工程
都江堰不仅是中国古代水利工程技术的伟大奇迹,也是世界水利工程的璀璨明珠。最伟大之处是建堰2250多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。都江堰的创建,以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水三者高度协合统一。开创了中国古代水利史上的新纪元,在世界水利史上写下了光辉的一章。都江堰水利工程,是中国古代人民智慧的结晶,是中华文化的杰作。