都江堰：古代水利工程典范

都江堰兴建于战国末年秦吞并六国的战争中。这项诞生于历史重要转折时期的水利工程，历经2000多年至今仍然充满生机。都江堰以富有创造力的规划、与江河和谐的水工建筑物、疏密有度的管理智慧，成为可持续水利工程的典型范例。

就工程技术而言，都江堰属于无坝引水工程，这曾经是古代中国最普遍的水利型式，它的关键在于利用河流的水文、地形来布置分水、溢洪工程，以较少的工程设施获得工程效益。这类工程的规划和设计没有现代意义的规范或标准，但相较于现代水利技术对江河生态的负面影响，都江堰却是将谋求水利工程效益、充分发挥作用与环境保护有效结合的典型工程。

2000年11月，青城山与都江堰被联合国教科文组织一起列入《世界文化遗产名录》。

岷江是长江的一级支流，它在流入成都平原的都江堰后，被分成若干河渠，形成枝状河网，自西北向东南穿行于成都平原，最后在新津汇合，再归入岷江。

成都平原位于四川盆地的西部，是青藏高原向四川盆地过渡的地带，整个平原自西北向东南倾斜，地面坡度十分利于自流灌溉和航运。正是这种优越的自然环境和地理优势，培育出了都江堰特有的水利条件，而都江堰水利工程又造就了纵横于成都平原的人工水系。

岷江是长江上游的重要支流

从玉垒山上俯瞰都江堰金刚堤与安澜桥

岷江流域是黄河流域之外中华文明的又一发祥地，它辉煌的蜀地文明可与黄河流域的古文明相媲美。在古老的蜀地文明中，水利是重要的组成部分，并在岷江流域早期行政区的形成和演变中产生重要影响。换句话说，都江堰的兴建源于岷江-成都平原，又改变了成都平原天然河流的自然形态，并直接影响到了县乡以及城镇的形成。

水利工程的修建是大规模的人类活动，不仅对文明发生、演化有重要作用，同时也在改变和塑造着自然环境。战国末年，秦国为将巴蜀经营成统一天下的根据地而兴建了都江堰，客观的结果是改变了成都平原的江河形势，构建了新的河流水文体系，从此改变了成都平原的自然环境和社会形态。都江堰创造的河流，不仅为平原提供了水运和行洪的通道，还因有利于灌溉和航运，使成都成为中国西南地区的政治、经济和文化的中心。反之，成都平原对水的需求，又赋予了都江堰不断完善和延续的动力。

四川都江堰伏龙观内李冰石像

李冰对都江堰的贡献主要是“凿离堆”“开二江”。前者形成了都江堰使用至今的进水口，后者则打通了岷江水进入成都的两条干渠。这一举措打通了平原与岷江的水路，使成都平原既有稳定的水源支持，又有通畅的行洪通道。至于早期都江堰的效益，司马迁认为是“舟楫之利”，灌溉只是衍生的效益。

李冰修建都江堰的举措是真正的“功在当代，利在千秋”。都江堰建成100多年后，司马迁在《史记·河渠书》中留下了关于都江堰的最早记载，记述了李冰对都江堰的贡献和水利工程的主要效益。东晋常璩《华阳国志》盛赞都江堰的修建使得成都平原从此“水旱从人，不知饥馑，时无荒年，天下谓之‘天府’也”。到宋元时期，李冰还被载入国家功臣祀典，享有官祭地位。

汉代以后，都江堰的灌溉效益逐渐成为这一水利系统的主要功能。都江堰水利体系所营造的富庶的天府之国，也不断地完善着都江堰水利系统。

三国两晋期间，政权割据，战乱四起，但以成都为政治中心的政权，如蜀汉、成汉等，经济大多依然繁荣，成都平原和都江堰的水利工程与岁修也一直持续开展。进入隋唐大一统之后，蜀地所在的益州成为扬州以外的另一大经济重地，如“安史之乱”时就给过朝廷以极大的支持。而这一时期，都江堰渠系工程继续向成都平原南部，也就是岷江中游延伸，都江堰灌区水利系统不断完善。不仅如此，唐代在都江堰的管理组织体系和管理制度上也渐趋成熟，从渠首到灌区都已有了严格的岁修制度，主持岁修成为各县政府官员的主要政务，但百姓也因此需要承担赋税和劳役的双重重负。

都江堰构造沙盘示意

隋唐兴建的灌溉工程和河湖改造工程，改变了汉代以来成都“二江”的河流格局，为城市造就了更多水域，构成了成都完善的市政水道和园林河湖，形成了成都内河湖水系，城市景观和生活环境都因此得到显著的改善，但同时也带来了区间洪水的威胁和防洪压力。后蜀晚期，由于疏于管理，城市河湖淤塞，成都发生了水淹全城的大水灾，上千户居民的家园荡然无存，5000多人被淹死，后蜀王宫几乎被冲毁。这给后世留下了警示。

总而言之，从三国到唐末五代，都江堰的水利工程和管理制度不断完善，造就了都江堰受益区水环境最好的时期，维系了成都平原700年的富庶。

宋代以来，都江堰从渠首工程到灌区，各项管理制度都得到强化，官方与民间在工程和用水管理上构成了相互依存又相对独立的管理体系，这种灌溉管理制度和用水文化，赋予了都江堰长久的生命力。成都平原成为当时全国人口密度最高的地区，土地开发率也达到了无寸土之旷的程度。得益于隋唐时期兴建的水利工程，宋代都江堰灌区不断扩展，成都平原甚至成为国家军粮的主要供应地。不仅如此，成都平原还成为两宋期间的重要交通枢纽，全国的富商大贾云集于此，大宗贸易都通过都江堰干支渠的通航水道转运。世界最早的纸币——交子就是这一时期在成都平原开始流通，并推向宋王朝各地。

宋元更迭时期，成都平原惨遭战火蹂躏，成都几乎成为空城，直到元朝中后期，开始复兴成都水利，都江堰灌区和成都平原才逐渐恢复生机。

现代都江堰渠首等工程设施及干支渠系名定名基本都是在明清时期。明清时期，都江堰在完善的管理制度下继续发挥效用，成都平原维持了区域农业经济优势。尽管这期间有战火纷扰，清后期开始有内外危机，但都江堰的渠首水量调配方式、岁修、施工监督以及灌区管理、水的祭祀典礼还是一脉相承，直至20世纪50年代。(www.zuozong.com)

20世纪30年代，都江堰工程的技术变革姗姗而至。1934年，都江堰分水鱼嘴首先使用水泥修筑，改善了河床的承载性能和不均匀沉陷的状况。水泥的运用，标志着现代水利技术、建筑材料和工程结构进入了这个古老的灌溉工程。20世纪50年代以后，随着灌溉面积向川中丘陵地区的扩展，传统都江堰的工程体系和管理机制都发生了根本性的变革。

都江堰是中国传统的无坝引水工程的典范，它以对河流水文特性的利用与规划、巧妙的工程布置和最少的工程设施运行了上千年。尽管其间多次失修废弃过，但每一次重建，工程设施、布置和建筑物的形制基本都没有大的改变，都江堰都会恢复到原有的形制。

都江堰渠首与现代水利枢纽工程的设计理念和建筑技术完全不同，它包括对河流地形、水流的利用和与各工程设施的协同运作，以实现引水、排洪、排沙等多方面的工程效益。以下从三个工程设施的侧重功用来探讨都江堰因地制宜、因势利导的技术特点。

（1）鱼嘴分水排沙机理

都江堰鱼嘴是一处鱼嘴形的内外江分水口，是都江堰渠首枢纽的控制点，它决定了渠首工程各设施的布置，可以在一定程度上控制内外江分水分沙的效果。它的原理是通过鱼嘴的位置选择，实现对岷江水量的合理调配，对解决成都平原枯水时供水不足、汛期洪水分减的问题十分有效。

“深淘滩，低作堰”，是闻名世界的都江堰水利工程的治水名言

历代都江堰鱼嘴的位置都是古代水利工程师刻意选择的，如清代都江堰鱼嘴的位置就是随着工程恢复，灌区用水增加而逐年上移的。清代道光年间，四川总督丁宝桢就指出，鱼嘴的建造位置不断上移，是迁就河道冲淤变化所致，内外江分水口的决定，应当以低水位时河势是否有利于内江引水为判断标准。此外，为了增加枯水期鱼嘴分水处内江的引水量，还有一种被称为鱼嘴活套笼的临时工程措施——由榪槎（读mǎ chá，一种挡水的三脚木架）组成的导流堤，可以沿鱼嘴外沿向外江延伸或拦河或部分拦河。1974年外江闸建成后，这一功能由外江闸承担。

（2）飞沙堰的节制功能

岷江过都江堰鱼嘴内外江分水口至宝瓶口段，内江正当岷江主流的凹岸，河道地形断面上左高右低，在水流的冲击下，河滩上形成了天然深槽，都江堰渠首便依此地形布置了三处湃缺（都江堰泄洪排沙设施的统称）：平水槽、飞沙堰和人字堤。通过控制这些湃缺的堰底、堰顶高度和断面形制，可以起到内江低水位时壅水（指因水流受阻而产生的水位升高现象）导流，高水位时泄洪排沙和控制水量的作用。

平水槽是内江第一道湃缺，在内金刚堤右岸，底高在中水位以上。汛期岷江水量较大时，洪水淹没鱼嘴后，平水槽就会发挥作用，将部分洪水分流到外江。外江闸建成后，平水槽功用失效而被封堵。

飞沙堰是泄洪道，它具有泄洪排沙的显著功能

飞沙堰就是唐宋时的“侍郎堰”，是第二处湃缺，也是都江堰控制引水量的关键设施。飞沙堰堰底高程最低，当宝瓶口进水量超过一定标准时，余水就会从飞沙堰过流。水量越大，飞沙堰行洪泄沙能力就越强。飞沙堰堰顶高程的选择十分重要，主要取决于下游用水需求量和宝瓶口段河道冲淤与疏浚情况，要能保证足够灌溉引水的同时，又能在汛期及时泄洪。

人字堤是最后一处湃缺，以一段弧形构造与飞沙堰和宝瓶口相连。人字堤的主要功能是在中低水位时壅水，只有当水位超过一定限度时，才能和飞沙堰一起发挥更大的行洪作用。

（3）渠首永久进水口——宝瓶口

宝瓶口是都江堰内江左岸山崖和右岸离堆形成的进水口，这是一段在基岩上开凿出来的渠道，因它的断面为瓶状而得名。宝瓶口除引水功用外，口门还可以泄洪。

宝瓶口段是坚硬的砾岩，但在数千年急流的冲刷下，两岸山崖一直在悄然变化。20世纪50年代，为维持宝瓶口的稳定而使用大量竹笼、木桩护岸，但终因水流太急，效果并不显著；直到20世纪70年代采用了钢筋混凝土结构加固离堆的基础，才取得了较好的效果，稳定了宝瓶口的过水断面。

都江堰是一项有着2200多年历史的古老工程，水利与文化、河流与人都在这里融合，共同构成了以水利为主题的都江堰文化遗产的丰富内涵。

修筑水利工程是古代社会对自然影响最大的人类活动。人类在很大的范围和程度上对自然进行改造，而改变后的自然环境又反馈给人类社会。都江堰便是以它的存在，生动地展示了一项成功的水利工程如何因地制宜、因势利导地利用自然，并对社会和区域环境做出巨大贡献。

都江堰宝瓶口、伏龙观、离堆