“益州险塞,沃野千里,天府之土,高祖因之,以成帝业”,诸葛亮在《隆中对》中高度评价的“天府之土”,指的就是今天的成都平原。它美丽富饶,民熙物阜,是中国重要的商品粮油之地。但是,谁曾想到,在秦朝之前,这里旱涝灾害频发,经常颗粒无收,是名副其实的“人或成鱼鳖”之地。
这很大程度是成都平原的地形所决定的。四川盆地的周围都是高山。有许多条河流从山上奔流而下,而岷江就是其中重要的一条。岷江沿着高山深谷一路奔腾而下,到四川灌县附近,忽然进入一马平川地带,因而水势浩大,往往冲决堤岸,泛滥成灾。从上游挟带的大量泥沙也容易淤积在这里,导致抬高河床,加剧水患。特别是在灌县城西南,有一座玉垒山,阻碍江水东流。每年夏秋洪水季节,西边往往江水泛滥,而东边的成都平原却常常发生旱灾。
那么,成都平原是如何“摇身一变”,变成了如今的“天府之国”呢?这要归功于战国时期的李冰父子的贡献。李冰到蜀郡上任后,面对这块闲荒之地,下决心治理水患,修建了泽被后世的都江堰水利工程。为了解决“西涝东旱”的问题,李冰带着一众干将决定“开山引水”,即凿开玉垒山,灌溉成都平原。在今天,对于开山我们只需测定位置计算炸药量就可以了,但是2000多年前,开山哪有那么容易啊。
按当时条件,用钢钎和铁锤等传统的方式,凿开玉垒山至少需要三十年。李冰在这种情况下,创造性地想出了火烧水浇的方式,利用热胀冷缩的原理使岩石迸裂疏松,进而开凿。历经八年,终于在玉垒山凿出了一个宽20米,高40米,长80米的山口,取名为“宝瓶口”,开凿玉垒山分离后的石堆留在江中,命名“离堆”。有了“宝瓶口”,滔滔江水能通畅的向东流,解决了西边水量过大问题的同时,也给成都平原带去了灌溉水源。
但是有个问题,因为东边地势较高,在岷江平水期,如何保障流入宝瓶口的水不间断呢?李冰父子又率领大众在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰。受岷山盛产竹子的启发,他们让竹工编制大竹笼,装满鹅卵石,然后一个一个地沉入江底,筑成了分水大堤。大堤前端形状像鱼头,因此取名叫“鱼嘴”。都江堰“鱼嘴”迎向岷江上游,把汹涌而来的江水分成东、西两股。西股的叫外江。东股的叫内江,也就是通往宝瓶口的一条。
内江窄而深,外江宽而平。在枯水季节,岷江水位较低,河流主流线多靠近河谷凹岸流去。分水堤将约十分之六的江水流入内江,十分之四的江水流入外江,保证了灌区的用水量,简称“四六分水”。这样,即使在枯水期,也能保障成都平原的灌溉需要。同时,根据弯道的水流规律,表层水流流向凹岸(内江),底层水流流向凸岸(外江),随洪水而下的80%的砂石随底层水流流向外江,又称“二八分沙”。
平水期问题解决了,那到了汛期,宝瓶口会不会因为水量过大而淹了成都平原呢?为了进一步控制流入宝瓶口的水量,在鱼嘴分水堤的尾部,又修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,也是用大竹笼装卵石堆筑的。 当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流人外江,以保障内江灌溉区免遭水淹。
同时,河道利用江水直冲水底崖壁而产生的漩流冲力,将泥沙从河道侧面的飞沙堰排走,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,有效地减少了泥沙在宝瓶口前后的沉积。
都江堰水利工程的科学奥妙之处,集中反映在鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大工程组成了一个完整的大系统,在岷江不同水量情况下的具有分洪除沙、引水灌溉的能力。此外,都江堰水利工程还解决了至今水利问题上的大难题——排沙问题,即使是利用当代先进技术修建的长江三峡工程也还是需要人力排沙,而两千年前修建的都江堰却省去了人力劳动。难怪德国地理学家李·希霍芬称赞:“都江堰灌溉方法之完善,世界各地无与伦比”。
都江堰能够历经两千多年依然能够发挥重要作用,除了归功于修建时的科学设计,也离不开历代的有效管理。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。建国后,成立了都江堰管理局,内设工程建设管理处等17个科室来维护都江堰工程。
都江堰水利工程,功在当代,利在千秋。正是都江堰,成就了沃野千里的天府之国。从这一点来上说,将都江堰称作中国古代最伟大的工程,毫不为过。