印度耗资22亿修建大坝24小时就崩塌,中国这座水利工程却用了2300年!
近期看到一篇印度耗资22亿人民币修建大坝,却在正式使用24小时后,这座大坝就出现了裂痕,紧接着便崩塌了的旧闻。这座仅有24小时寿命的大坝被称为“史上最豆腐渣工程”,这让我不禁想起咱们2300年前建造的四川都江堰水利工程,这是世界上现存历史最悠久的无坝引水枢纽,为什么说其造福了人类两千多年?又是怎么的工作原理才能成就天府之国称号呢?
成都是古蜀文明的发祥地,因地形易守难攻,物资丰富,一直被列为兵家必争之地。但是最开始这里却是洪灾泛滥之地,成都平原西侧的岷江发源于四川省北部岷山,这条江水流湍急并且水流量巨大,这就导致了夏季山洪暴发时,江水就会在灌县这个位置流入平原,进而引发洪灾。洪水退去后,沙石千里,再加上灌县岷江东岸的玉垒山,阻碍江水东流,致使成都平原常年遭受旱涝灾害。一边是洪涝灾至哀鸿遍野,而另外一边却因干旱而颗粒无收,这就是两千年前岷江两岸的景象。
这一问题一直延续到公元前272年,李冰父子奉秦昭王之命,将成都平原建成秦国统一天下的军事粮仓,以实现“得蜀则得楚,楚亡则天下定矣”的鸿图。李冰父子到达这里实地考察后发现,要想建成天下粮仓必须要先解决岷江水患。李冰认为要想引水分流,就必须凿穿玉垒山,在当时没有火药的情况下,他们想到了可以利用热胀冷缩的原理,首先用火将岩石烧热,再将水泼到岩石上,岩石就会崩裂疏松,让人们开凿起来更加容易。耗费了八年时间,玉垒山终于被凿出了一个宽20米,高40米、长80米的山口,取名宝瓶口。
费了九牛二虎之力凿开了引水口,却发现江流东岸地势较高,导致水流难以进入宝瓶口。于是李冰父子又率人在离玉垒山不远处的岷江上游,用竹笼装满卵石投入江心,人工打造出一个像鱼嘴一样狭长的分水堰,也就是我们今天看到的鱼嘴。通过这样一个设计将岷江分割成了内江与外江两部分,洪水季用外江排洪,内江则引水入宝瓶口流入成都平原。
由于岷江两岸的地势高低和取水量宽度的不同,将江流的分水比例进行了巧妙的分配。在冬天和春天的枯水季节,岷江水量小,河流主线靠近凹岸,约六成江水流入内江,保证了农田的灌溉。而在夏秋季节,岷江水位升高,河流主线相对顺直,有六成的江水被排入外江,剩下四成流入内江,也就避免了成都平原洪水的发生,这就是著名的四六分水。
另外,为了避免内江水量超过宝瓶口的流量上限,更好的实现泄洪排沙,李冰父子设计了一条长200米的飞沙堰,使多余的水自动通过飞沙堰流走,汇入外江。同时利用江水直冲水底崖壁产生的旋流冲力,可以使15%的泥沙从飞沙堰排出,从而保证内江的流通顺畅。
宝瓶口、鱼嘴和飞沙堰形成了一套行之有效的无坝引水系统,相互制约,协调运行,实现了分水、排沙、泄洪等重要作用。虽然这项工程看上去没有中国古代其他工程那样宏伟壮阔,但它却实实在在为两千多年人民的安居乐业做出了伟大贡献。直到今天,都江堰已经建成了近2300年,还一直在投入使用。这不仅仅是李冰父子的聪明才智,更是历代人民对都江堰的精心呵护,才造就了世界上现存历史最悠久的无坝引水枢纽这一称号。