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一文看懂四川都江堰工程是怎么工作的

都江堰水利工程,竟成了日本的“眼中钉”?是的。日本还想轰炸毁掉都江堰,他们能成功吗?
这话一说就到了上世纪的抗战时期,日本侵略中国,尤其是当时的四川,久攻不下迟迟不降,他们认为是四川的殷实和富足,提供了太多了的人力、物力和财力支持,而这些都来自于——都江堰水利工程。如果炸毁了都江堰大坝,四川唾手可得。于是呢,日军派出最优秀的飞行员驾着轰炸机到了都江堰上空,绕了好几圈,除了看到多条奔涌的河流,就是找不到想象中拦截江水的大坝,没办法,随便扔了一些炸弹到了岷江水中,除了溅起的几朵水花,白玩一趟,带着遗憾和无可奈何悻悻而归。
无坝取水,让日军无功而返
说起从大江大河里大量取水,我们往往能想到的就是在江河里筑起高坝,拦截江水,抬高水位,再从坝前一旁把水引出来。但是都江堰却是特例,它根本就没有大坝,炸什么。2000多年前,李冰父子就发明了“无坝引水”的都江堰水利工程,这不得不说是个奇迹。估计日军根本就没想到无坝也能取水,这就是老虎向猫学本领,还没学到家。
为什么要修都江堰?
早在战国时期,四川盆地远不像后来的“天府之国”那样美丽富饶,连年闹灾荒,不是涝了,就是旱了。当时担任蜀郡郡守的李冰带着他儿子李二郎决定沿着岷江往上游去找原因。
岷江是四川的四大河流之一,位于四川盆地西北,发源于终年积雪的岷山上,上游坡度很大,水流特别急。当江水流出山谷进入盆地边缘的都江堰市(之前叫灌县)时,地势突然变得平坦,上游冲下来的泥沙石块很快沉下来,造成河道淤积,河床抬高。进入夏天,岷山上的积雪大量融化,大量雪水顺江而下,但是淤塞的河道装不了瞬间增多的江水,就漫过江岸,淹泡下游成都平原,造成洪涝灾害。
岷江到达都江堰市时,由于江中河床凸起,把岷江分成了内江和外江两条分支,到了玉垒山那里,两条江水又汇合了。结果是一座玉垒山,隔开了西侧的岷江内江和东侧的成都平原。由于玉垒山挡住了岷江,虽然岷江在这里海拔有730米,而玉垒山以东的平原地区只有430米,徒有那么大的高差,大量肥沃的土地也无法受到岷江水的滋润和灌溉。
找到旱涝原因的李冰父子,决定在玉垒山这里下功夫,“一定要根治岷江”。一是切开玉垒山,把岷江水引入成都平原;二是兴修堤坝,防治岷江泛滥。这就是兴修都江堰的由来。
都江堰鱼嘴“四六分水”的绝妙之处
不少人到过都江堰,也看到了下面的平面图,甚至听过导游声情并茂的解释,知道了都江堰把岷江在玉垒山这里分成了内江和外江,还有鱼嘴、金刚堤、飞沙堰、宝瓶口等等关键的水利设施,但是对于都江堰为什么能够引岷江水,既能防涝还能灌溉的作用,仍然是一头雾水。
都江堰的绝妙之处就是“四六分水”。怎么个分水法呢?很多人纳闷,有鱼嘴、内江和外江就能实现分水了,答案是“是的”,不过只看平面图并不能看出都江堰的精妙,答案在内江和外江的断面上——内江比外江窄,但是深。
(一)夏、秋丰水期。岷江的水位较高,都江堰这里的水面变宽,岷江主流就通过外江,通过鱼嘴的分流,少部分江水通过内江,分流比例是外江6内江4,这样内江下游的成都平原既能得到足够的江水灌溉还不至于引起洪涝。
(二)到了冬、春枯水期,岷江水位下降,水量减少,由于鱼嘴的分流,而且内江比外江深,主流自动进入内江,分流比例改为内江6外江4,仍然能够保证下游的用水量。
有了鱼嘴和金刚堤分成的内江和外江,就能精准地四六分开江水?答案还不是,还要有水位标尺的配合。为了准确控制内江的水量。李冰父子在内江边上凿了3个石人,用来测量水位的高低,还刻上控制水量的说明:枯水期,不能让石人的脚露出来;丰水期,不能让水漫到石人的肩膀上。后来又在江中一处岩石上凿出来水位标尺,观察水位,控制水量。