都江堰工程原理

一、都江堰水利工程建设以前的情况：

大家知道，四川是个盆地，四面都是高山包围，中间是成都平原。除了长江从西向东横贯而过这个盆地以外，还有好几条大江大河从四面的高山上横冲而下，汇入长江。其中一条，就是都江堰所在的岷江。

岷江基本上是在四川偏西一点的位置，从北向南汇入长江的。岷江从北向南进入平原的出山口，在灌县，也就是后来修都江堰的地方。

那么岷江自北向南到了修都江堰的地方，具体的地形是，在江的东岸有一个玉垒山，这个山向西伸出来了一块，结果导致这个地方，一个是水流喘急，容易发大洪水；再有一个，就是导致水流偏西，把东面挡住了，造成下游西涝东旱。这个所谓“东旱”的“东”，就是东南方向的成都平原。

二、李冰修筑的都江堰三个工程及其基本原理。

李冰修筑都江堰的时间，是在秦国统一中国的前夜。当时秦国先已经吞并了蜀地，当时有个秦国大臣的计划是通过蜀地为中转站，沿着长江，去抄楚国的后路，灭掉楚。然后就任命李冰为蜀地的郡长，来经营蜀地这个中转站。

作为郡长的李冰，看到岷江这个祸害，就是要变废为宝。怎么个变法呢？就是从岷江出山口，具体就是刚才说的这个玉垒山做文章。

第一，他把玉垒山向西伸进岷江的这一块山尾巴，用人工开凿岩石，给拦腰截断，形成一个向东的分水口，也就是都江堰工程的第一部分------宝瓶口（留在江心的那一块山体，就叫做“离堆”）。有了宝瓶口，岷江一分为二，可以分一部分江水向东，灌溉成都平原了。

第二，但是由于宝瓶口上游的岷江，江的东岸有山（玉垒山），地势东高西低，那么在枯水期，江水就不爱往东面流，成都平原就得不到灌溉。怎么办呢？那就搞第二个工程，就是沿着留在江心的“离堆”向上游方向，修筑一个几百米长的大堤，这个大堤就叫做“金刚堤”，金刚堤迎着上游江水的头部，就叫做“鱼嘴”。现在一般把这个工程统称“鱼嘴”。那么，从“鱼嘴”到“离堆”之间的金刚堤，就等于把岷江水进一步一分为二，西面的原有岷江河道，叫做“外江”；东面的河道，叫做“内江”。其中“内江”有人工导流渠的意思，每年到了枯水期，就组织人工，对“内江”进行掏挖，挖得比外江低，这样，就解决了枯水期江水不爱流入宝瓶口的问题。另外，由于内江被挖得比外江深，那么当丰水季节的时候，江水的表层（清水）会抢进内江；而江水的底层（浊水）就会流入较高的外江。【案：据说这个符合现代流体力学的什么原理，这个我不懂。】这就在很大程度上解决了泥沙淤塞内江的问题。

第三，“鱼嘴”工程解决了枯水期的问题，和丰水期的部分泥沙淤塞问题，但还没完。因为还有丰水期可能给内江乃至成都平原造成水量过大的问题，以及剩下的泥沙对内江淤积问题。解决的方案，就是都江堰的第三个工程------飞沙堰。飞沙堰实际上是在金刚堤最靠近离堆的地方，故意留出一段凹槽，所谓的堰，和堤的共同点，都是挡水的。但其别就在于，堤，必须保证水流不得漫过；而堰，就是又档水，还又让水能漫过去。飞沙堰神奇的地方就在这里。宝瓶口很狭窄，在丰水的季节，内江的水位必然涨得很高，那么，高出来的水，就全都从飞沙堰漫过去，流回到原来的水道，也就是外江了，这就保证丰水季节大水不至于淹了成都平

原；另一个妙用在于，宝瓶口上游内江东岸是“S型”的，大水冲到这里，直接撞到半挡着的玉垒山体岩壁，就会翻滚，下层泥沙翻上来，翻过飞沙堰，翻到外江里。这又解决了剩余泥沙的淤积问题。据说几吨重的大石头都会翻滚过去。

所以从视频和照片上看，飞沙堰简直狗屁都不是，就是个乱石滩，但没想到居然有这么神奇的功效。

三、都江堰工程的功效。

从功用上讲，都江堰大概有这么几个特点：

第一，都江堰引来的水，总共惠及下游川西平原四十多个县，一万多平方公里，一千万多亩田地旱涝保收，从此四川出现沃野千里。这个收益可就太大了。

第二，都江堰是两千多年前修筑的，但是至今仍然发挥功效，这个在世界历史上绝无仅有。第三，都江堰因势利导，朴实无华。都江堰的修筑，虽然也耗费了十几年的时间，而且以后历朝历代每年都要组织人对内江进行掏挖疏浚。但是相比于它发挥的功效，这个成本收益比来得太合算了。

从介绍都江堰的视频上看，都江堰一点儿都不宏伟，也不壮观，看不出什么“人定胜天”的奇迹，游人们大多朝着都江堰周围留下来的一些文物古迹和公园去了。没有专业人士指点，游人看不出都江堰本身有什么神奇之处。网上好多游客留的帖子，居然说去都江堰玩了一圈，半天没看出什么道道来。这倒是说明了一个道理，就是都江堰暗合“无为”。