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“科技文明探源”系列報(bào)道

2024-10-31 15:13 | 來源: 中國記協(xié)網(wǎng)
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代表作1

都江堰:可持續(xù)水利工程的典范

  ◎本報(bào)記者 崔 爽

  約公元前100多年,漢王朝太史公司馬遷受命撰寫史書,行遍大江南北,當(dāng)他駐足于水流迅疾的岷江之畔、離堆之上,一座工程深深地震撼了他。在《史記·河渠書》里,他為后世留下了關(guān)于都江堰最早的記載:“于蜀,冰鑿離堆,辟沫水之害。”

  如今,這座工程已經(jīng)2279歲了。它早已與岷江融為一體,湍急的江水被其“馴服”,化作大大小小的河流,潤澤成都平原廣袤沃土,灌溉面積超過一千萬畝。

  作為世界上現(xiàn)存最古老、規(guī)模最大、維護(hù)最完整的灌溉工程之一,2000年1月,都江堰被聯(lián)合國教科文組織列入世界文化遺產(chǎn)。這個(gè)唯一以水利為主題的世界文化遺產(chǎn)以它悠久的歷史、獨(dú)有的科學(xué)文化價(jià)值被永久保留和尊重。

  無壩引水工程的經(jīng)典

  都江堰位于四川省成都市,據(jù)傳由戰(zhàn)國時(shí)期秦國蜀郡郡守李冰及其子于公元前256年主持始建。

  整個(gè)都江堰樞紐可分為渠首和灌溉水網(wǎng)兩大系統(tǒng),其中渠首包括分水工程“魚嘴”、溢洪排沙工程“飛沙堰”、引水工程“寶瓶口”三大主體工程。

  “魚嘴”因其形如魚嘴而得名。它位于江心,把岷江分成內(nèi)外二江。外江在西,又稱“金馬河”,是岷江正流,主要用于行洪;內(nèi)江在東,是人工引水總干渠,主要用于灌溉,又稱“灌江”。“魚嘴”決定了內(nèi)外江的分流比例,是整個(gè)都江堰工程的關(guān)鍵。

  內(nèi)江取水口寬150米,外江取水口寬130米,利用地形、地勢使江水在“魚嘴”處按比例分流。春季水量小時(shí),四成流入外江,六成流入內(nèi)江,以保證春耕用水;春夏洪水期,水位抬高漫過“魚嘴”,六成水流直奔外江,四成流入內(nèi)江,使灌區(qū)免受水淹。這就是所謂“分四六,平潦旱”。此外,在古代還會使用榪槎(用來擋水的三腳木架)來人工改變內(nèi)外兩江的分流比例。

  “都江堰是中國古代無壩引水工程的經(jīng)典,創(chuàng)造出與自然和諧共存的水利形式,是具有獨(dú)特美學(xué)意境的水工建筑?!敝袊麑W(xué)會水利史研究會會長、中國水利水電科學(xué)研究院副總工程師譚徐明說。

  據(jù)她介紹,無壩引水是中國古代水利工程最基本的建筑形式,其主要特點(diǎn)是規(guī)劃上的科學(xué)性,它充分利用河流水文以及地形特點(diǎn)布置工程設(shè)施,使之既滿足引水或通航的需求,又不改變河流原有的自然特性。古代都江堰渠首及以下的各級渠道均為無壩引水的工程形式,與天然河道類似的渠系集灌溉、防洪、水運(yùn)和城市供水等功能于一體。

  “都江堰利用岷江地形修筑,以最少的工程設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了引水與水量的節(jié)制?!弊T徐明說,渠首段河流的地形、河流水文和水力學(xué)特性與每一處工程設(shè)施的功用是協(xié)調(diào)運(yùn)作的整體,共同決定了都江堰引水、排洪和排沙的能力。一方面河道地形決定了各工程設(shè)施的布置;另一方面通過工程措施可以保持河床地形的相對穩(wěn)定,這體現(xiàn)了都江堰在規(guī)劃方面的卓越成就。

  英國學(xué)者李約瑟曾在《四川——自由中國的心臟》中寫到都江堰:“將超自然、實(shí)用、理性和浪漫因素結(jié)合起來,在這方面任何民族都不曾超過中國人?!?/p>

  傳統(tǒng)中國的自然觀

  在人類文明的進(jìn)程中,水利活動始終扮演著重要角色。

  都江堰不僅是古代工程的奇跡,更是一座飽含中國水利技術(shù)、傳統(tǒng)文化的博物館。

  “中國水利工程的規(guī)劃理念和技術(shù)內(nèi)核少有征服自然的意識,其蘊(yùn)含的生命力和文化的魅力來自于對自然與河流的尊重?!弊T徐明說,都江堰也是“歷史模型”,最具象地展示了成功的水利工程如何從尊重自然、利用自然中獲益,其對社會和區(qū)域環(huán)境又有怎樣的貢獻(xiàn)。

  在都江堰的建設(shè)中,以石、木和竹為主的建筑材料和河工構(gòu)件均直接源于自然,“這類因地制宜、就地取材的工程形式與河流環(huán)境融為一體,暗含著古代人水利規(guī)劃與建筑形式的自然觀?!弊T徐明說。

  站在今天回望,我們該如何認(rèn)識和理解都江堰?

  譚徐明給出她的解釋:“我們的視野不應(yīng)局限在水利工程本身的歷史,而要將它與區(qū)域乃至國家的歷史聯(lián)系起來,放大到它所惠澤的成都平原去理解;同時(shí)也不應(yīng)局限于都江堰的竹籠、榪槎之類的工程技術(shù),而應(yīng)從中領(lǐng)略傳統(tǒng)水利的科學(xué)內(nèi)涵,以及由它所創(chuàng)造出的水工美學(xué)的意境?!?/p>

  另外,認(rèn)識都江堰,不能忽略都江堰獨(dú)有的文化現(xiàn)象?!岸冀呖胺Q世界上管理最好的古代水利工程,歷史時(shí)期都江堰已經(jīng)具有現(xiàn)代流域水資源一體化管理的機(jī)制,灌區(qū)管理還擴(kuò)展到區(qū)域公共設(shè)施的管理?!弊T徐明進(jìn)一步解釋,都江堰2000多年的延續(xù)是工程的延續(xù),更是管理的延續(xù),由水利的延續(xù)管理衍生出區(qū)域文化,“這個(gè)文化是非常實(shí)實(shí)在在的?!?/p>

  早在漢代,朝廷就已設(shè)官員專門對都江堰進(jìn)行管理。明清時(shí)期在渠首所在地灌縣設(shè)官署,行政長官明代為水利僉事,清代稱水利同知。四川省、成都府及灌區(qū)各縣則有專管官員,負(fù)責(zé)歲修和用水管理。

  在譚徐明看來,成都平原從都江堰這座偉大的工程獲益長達(dá)2000多年,是古代哲人“天人合一”自然觀的最好詮釋,是對今人可持續(xù)發(fā)展理念的最好例證。從對江河的利用與改造,到水利工程的未來,都江堰留給后人的財(cái)富遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了工程本身。生于成都,長于成都,譚徐明對都江堰灌區(qū)十分熟悉,也充滿感情,“都江堰造就了成都平原的河流,成都大大小小的河流都屬于都江堰的水系。我家推開窗戶就是一條小河,上面有拱橋。府河和南河(錦江)是我們游泳和端午看龍舟比賽的地方。”

  跨越時(shí)空的科學(xué)性

  2021年4月,中國人民銀行發(fā)行“中國能工巧匠金銀紀(jì)念幣”,其中一枚5克金幣以李冰和都江堰為題材,背面圖案就是都江堰水利主體工程,并輔以文字“深淘灘、低作堰”。

  “深淘灘、低作堰”是刻在都江堰二王廟石壁上的治水“三字經(jīng)”,與“遇彎截角、逢正抽心”的河工“八字訣”一起被奉為都江堰的傳世準(zhǔn)則。前者是古人從無數(shù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中凝練出的都江堰工程技術(shù)規(guī)范,后者則不僅適用于都江堰,而且是治理堆積性(增坡性)河流的普遍性法則,被后世遵循。

  “美國到1936年才從治理密西西比河下游的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識到截彎取直是正確的法則。在這以前,普遍認(rèn)為取直后洪流將徑奔下游,使下游流率增大,水位抬高,因而是不利的。殊不知當(dāng)彎道和捷徑同時(shí)存在下,兩道并流,增加了河槽臨時(shí)蓄水的容量,只會使下游洪水流率和水位減低。而我都江堰2200年前就已建立了這個(gè)治河法則?!蔽覈こ虒<尹S萬里在《論都江堰的科學(xué)價(jià)值與發(fā)展前途》中寫道。

  從設(shè)計(jì)和建造開始,都江堰就沒有被視作一勞永逸的工程。從一開始,都江堰便有了維護(hù)制度,被稱為“歲修”。這是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須要在每年極短的枯水期內(nèi)完成。

  清末,西方現(xiàn)代建筑材料和技術(shù)傳入中國,1935年,“魚嘴”部分首先改用混凝土澆筑,這種永久性的工程結(jié)構(gòu)讓都江堰省去耗費(fèi)人力的“歲修”,此后,“金剛堤”“魚尾”“飛沙堰”陸續(xù)換掉了竹籠卵石材料,改為混凝土澆筑,古老的都江堰與現(xiàn)代建筑材料結(jié)合在一起。

  2018年,經(jīng)國際灌溉委員會評定,都江堰被確認(rèn)為世界灌溉工程遺產(chǎn)。

  據(jù)譚徐明介紹,中國目前有19處灌溉工程遺產(chǎn),其中浙江有17處、四川有2處?!巴ㄟ^19項(xiàng)灌溉遺產(chǎn)的申報(bào)和保護(hù),我們發(fā)現(xiàn)了很多以前不知道的水利工程,使很多瀕于消亡的灌溉工程得到保護(hù),使優(yōu)秀的水利技術(shù)得到認(rèn)識和傳承,并且感受到中國水利工程的確文化深厚,認(rèn)識到歷史不只在教科書上,而是實(shí)實(shí)在在地存在于大地上。”譚徐明說,都江堰既是一座有著悠久歷史意義的水利工程,又是一座自然造化與人工斧鑿渾然天成的建筑物;其巨大效益延續(xù)至今,是人與自然和諧相處的水利工程的典范。

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責(zé)任編輯: 葛燕燕
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