都江堰的原理是什么「都江堰作用原理图」

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都江堰，无法复制的千年奇迹‍

人类治水，要么筑堤，要么建坝，要么疏浚河道，到了今天，科学技术能做到的不外乎也就是这三项。

但是千年前的都江堰之所以无法复制，就是在于它的治水设计在满足了与自然和谐共存的基础上，满足了防洪、灌溉、清淤这三项需求，这是目前我们现代达不到的巅峰。

都江堰修建于公元前256年，早于长城的修建有数十年，甚至比秦始皇统一天下还早。

都江堰

中国战国时期的齐渠、唐代被称作“江南第一都江堰”的渔梁坝和罗马的人工渠，以及古巴比伦王国的纳尔—汉谟拉比渠等，它们大多早已随着岁月的流逝而流逝，只剩下残骸供人研究，能保存下来大多停止运作，原来的面貌只承载着过去的辉煌。

唯有都江堰在经历了两千多多年的历史风霜之后，仍“鲜活”地屹立在成都平原上，成为一个属于中国也属于世界的千年奇迹。

赵朴初先生赋诗赞古老的都江堰，诗云：

“是宜与长城，并赞秦皇代。长城久失用，徒留古迹在不如都江堰，万世资灌溉。”

留存至今的千年奇迹

修建都江堰的缘由‍

在都江堰修建之前的成都平原，在那时其实是一个旱涝灾害频发的地方，即使后来成为巴蜀地区最富饶的“天府之国”，但历史依旧记录着它曾经的贫瘠荒凉。

从青藏高原奔腾而出的岷江，在巴蜀境内，河床整体向东南倾斜。都江堰距成都平原五十公里，而落差竟然达二百七十三米。

每到洪水季，岷江的江水如同一匹脱缰的马，常常不受束缚，席卷着砂土碎石铺天盖地而来，在成都平原呼啸泛滥成灾。而到了旱季，水几乎没有力量活着翻过大坡，奔腾到成都平原。

长久以来，岷江带来的洪涝和干旱一直都是成都平原一大隐患。明明是活水，却给人们带来颗粒无收，土地贫瘠，房屋垮塌，甚至是生离死别。

岷江洪灾

都江堰到成都平原这一带严重的水旱灾害，是修建都江堰的自然因素。同时，都江堰的修建又有其特定的历史渊源。战国，是一个人人都饱受战乱之苦的时代，人们苦战久矣。当时，秦国君主主持商鞅变法，在全国推行相对彻底的国家改革，一时间贤才辈进，国势日盛。

正是这个时候，他们对于中国统一深思熟虑，认识到巴蜀（即成都平原及其附近地区）在统一中国中特殊的战略地位，并提出了“得蜀则天下并”的观点。

商鞅变法

所以，当时推行都江堰工程根本目的不是仅仅是考虑到为人民发展服务，更重要的是看重它特殊的地理位置，开发成都平原并把其建设成为一个合格的战略后方是必然的决策。

在这具有必然性的背景下，秦昭襄王委任对天文地理颇有研究，又有丰富的治水经验的李冰为蜀国郡守。

于是，一个工程浩大、影响深远的都江堰水利工程便轰轰烈烈地开始了。

都江堰水利工程

都江堰的建造原理是什么？‍

李冰对地理位置和水文特征经过详细考察，得出一个结论。要想解决成都平原的水旱问题，使岷江江水能平稳地流经成都平原，离成都平原五十里的岷江区域是最关键的位置。

它位于岷江上游和中游的分界点，靠近玉垒山。李冰认为，需要在这里修建一个“阀门”，以此来控制岷江江水流经成都平原的水流量和泥沙碎石，这个“阀门”也就是如今的都江堰。

所谓大道大体是至简的。从总体上看，都江堰的建造结构极为简单。它主要由三部分组成：宝瓶口（进水）、鱼嘴（分水）和飞沙堰（泄洪）。

都江堰结构

首先，需要凿穿玉垒山，将岷江水分流。因为只有将位于关键位置的玉垒山凿出一个口子，使岷江水在东边分支出去，才可以相应地减少西边江水的水量，使其无法在成都平原上泛滥，同时也能灌溉东边地区，缓解土地干旱缺水的情况。

由于在当时那个时代并没有什么可以大面积炸山的火器，李冰便带领民众采用最原始的方法，以火烧石，泼冷水使岩石爆裂，再加上人力的穿凿。最终在玉垒山凿出了一个大约宽二十米、高四十米、长八十米的山口。因外观似瓶口，故取名“宝瓶口”。

建造“宝瓶口”之后，岷江被分流为两条江水，东边的一部分江水可以灌溉成都平原。

都江堰宝瓶口

虽然东边江水可以缓解西边的压力，但是由于“宝瓶口”上游的岷江东边仍旧有玉垒山在，导致江东地势较高，在枯水季节，岷江江水很难能流入宝瓶口，成都平原仍然得不到长期稳定的灌溉。

其次，为了使岷江江水在枯水季节也能顺利流入成都平原，且保持稳定的流量，李冰在开凿完“宝瓶口”以后，决定在岷江上游修筑一个“小阀门”，再一次人工干预将岷江江水分为两支：一支顺着岷江而下，另一支定向流入“宝瓶口”。

这个“小阀门”由大量石块细细密密的挤压砌成，密不透风，流水顺着它的形状自动一分为二。由于前端的形状像一条鱼的头部，所以被称为“鱼嘴”。

都江堰“鱼嘴”

“鱼嘴”的建成彻底将岷江上游的江水分为东边和西边两条：西边的江水称为外江，它沿着岷江顺流而下；东边的江水称为内江，它直接固定流入“宝瓶口”。

由于内江比外江地势低，每当丰水季节，岷江江水从高处流入低处，江水表层较清澈的水就会进入内江，而江水底层含有泥沙碎石的浊水就会遗留在外江，这就在很大程度上解决了内江淤泥碎石堵塞的问题。

“鱼嘴”工程虽然解决了枯水季节和丰水季节交替所导致的部分淤泥碎石淤塞的问题，但是由于地势落差实在悬殊，在丰水季节岷江水大量灌入内江，可能给内江乃至成都平原造成进水量过大，以及剩下的淤泥碎石也会导致内江淤积的问题。

鱼嘴解决部分淤泥碎石淤塞问题

最后，为了进一步准确灵敏地控制岷江江水流入“宝瓶口”的水量和冲积而来的碎石泥沙，防止成都平原出现进水量时大时小、不能保持相对稳定的失控情况，李冰计划在“鱼嘴”和“宝瓶口”的中间位置，再开一条泄洪道来分流岷江东边的江水。于是，动工修建“飞沙堰”，再次把岷江东一分为二。

在修建“飞沙堰”时，并不是一帆风顺的。李冰发现叠加沙袋和石块抵挡不了岷江河床落差过大带来的巨大水流冲力，而且根本没办法在急流里顺利搭建一个坚固的石墙。

他左思右想，考虑到岷江区域多产竹子，可以编织竹笼来盛装石块，从而增加一次性投入江中的石块重量，以免石块被水流冲走。

于是，李冰组织当地百姓砍竹编织竹笼，编织的竹笼大约宽为2尺、长为3丈，然后在竹笼里塞满大石块和鹅卵石，由大量劳工有序地投入江中。

李冰治水

在百姓和劳工没日没夜的配合下，无数个装满大石块和鹅卵石的竹笼沉入岷江，一层又一层，终于建成了“飞沙堰”。

“飞沙堰”是确保成都平原的富饶能保持至今的关键之处。修建“飞沙堰”之后，一旦来到“宝瓶口”的水流量达到上限之后，高出来的水就能全部从“飞沙堰”漫过去，流回原来“鱼嘴”划分的外江水道，这样就避免了丰水季节水量过大从而淹了成都平原。

同时，岷江江水带来的泥沙碎石，也会随着水流被抛入外江，不会堆积堵塞在“宝瓶口”，也不会流入成都平原造成影响。

都江堰飞沙堰

都江堰工程的创建，没有人为地去破坏自然资源，而是因地制宜充分利用，把自然资源的特点和人类生活的需要结合起来，把劣势变为优势，使自然与人为高度协调统一。

都江堰在这种顺水而治的思想指导下获得了巨大成功，这是全世界迄今为止仅存的一项古代时期的伟大“生态水利工程”。

为什么都江堰工程能造福千年，却历久弥新？

两千多年的时光仿佛刹那间，都江堰成为了古老的“遗产”，而历久弥新则让她不会被收藏，从而成为古老的“活遗产”。

“活遗产”都江堰水利工程

都江堰能沿袭千代，这得益于李冰在建造完都江堰后，提出的“深淘滩，低作堰”的准则，这是都江堰古传已久的岁修制度。

“深淘滩”指在都江堰内江的凤栖窝段河床，在岁修清理河床的淤泥时必须清淘到一定程度。

如果淘得过深，会增加岷江水进入“宝瓶口”的量，会造成成都平原涝灾；如果淘得过浅，会减少岷江水进入“宝瓶口”的水量，对来年成都平原的春灌引水造成不良影响。

相传李冰在都江堰建成以后，在内江区域的河床下面埋着一匹石马，明代时将石马改为卧铁，以此作为深淘标志。所以清淘内江的淤泥碎石时，要“淘”至能看见河里埋设的卧铁。

深淘标志“石马”

“低作堰”指对“飞沙堰”高度的把控，“低”了就在堰上加筑“装石块和鹅卵石的竹笼”；

但是过于“高”了又会使引入成都平原的水量过大，易造成区域性水害，且会影响“飞沙堰”的排洪、排沙功效。

所以，需要使堰顶高度能控制住“宝瓶口”的引水能够满足成都平原的生产、生活、环境需水量。

除了兵荒马乱人人自危的战争年代以外，都江堰每年保持着岁修活动，一直持续到现在。

有的人坚守着岁修制度，在每年的冬春枯水季节，都要组织专门人才去清理都江堰；也有的人革故鼎新，试图通过逐渐发展的技术来改进都江堰工程，以此减少岁修的压力、劳力和财力等。

岁修

他们都保留着最初建设者李冰的理念和设计原则，在都江堰工程原本的基础上继续修理和完善，一代又一代守护着都江堰，守护着人民的福祉。

其实，这更像是一种接力和传承。都江堰之所以千年不衰，正是因为有这样一种传承精神，才在千秋接力的维护中，让都江堰能持续造福世世代代。令她生命力没有终点，久久“续航”。

当我们后来人看向都江堰，也许在某个阳光明媚的午后，在恍恍惚惚间看见李冰带领着一大群人在都江堰上敲敲打打，他们的号子声好像穿越了古今。

都江堰的修建

这种造福千年的工程，使一代又一代人拉近了距离，让人能清晰地感受到在两千多年里，人们在共享同一个世界。