中国古代著名水利工程-第7部分
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其上游相当于今天的柏条河,下游为毗〔pi皮〕河。由于金堂比灌县海拔约低300米,所以江沱的比降较大,行洪流畅,分洪效果良好。
开明本是蜀王望帝(杜宇)之相,因治水有功,使蜀国“民得陆处”,免为鱼鳖,不久,他接替杜宇为王,称丛帝。公元前316年,开明十二世在位,蜀国被秦将张仪、司马错等所灭。
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注释:
①汉水是长江最长的支流,1500多公里。流量最多的为岷江。在古代,岷江长期被误认为长江的正源,研究者认为,岷江水量特别丰沛,是最主要的原因。
②扬雄,成都人,常璩江原(治所在今崇州市东南)人,两人所书开明治水事迹,系当地人记当地事,人们认为基本可信。本文采用此说。但学术界对此还有不同意见,认为四川以玉垒山命名的山很多,开明所凿的玉垒山不是灌县的玉垒山,灌县的玉垒山为李冰所开。
第二节 李冰兴建都江水利
开明治水的主要目的是解除岷江的水害。李冰治水的主要目的,是开发岷江的水利,即利用岷江水来发展成都平原的农业和航运。
成都平原地处四山之中,东为龙泉山,南为峨眉山,西为邛崃〔qionglai穷来〕山,北为岷山。北西一南东的宽度约40—70公里,北东—南西长度约180公里,面积8000多平方公里。由岷江、沱江等冲积而成,冲积层很厚,有丰富的有机质和矿物质。地势西北高东南低,坡降约为3‰到6‰。这里气候温暖,雨量丰沛,年均温度为15℃—17。5℃,无霜期长达270—340天,年均降雨1000毫米左右。这些情况,十分有利于农业的发展。但成都平原也存在着不利因素,特别是降雨的季节分布与农作物的生长并不协调。春雨偏少,影响春播;夏雨来迟,不利农作物发育;盛夏多暴雨,常有洪涝灾害。此外,除岷江外,大部分自然水道短促,不便航运。
上述许多数据,都是当代用科学方法测出的,当年李冰当然不可能掌握得那样具体。但他熟知天文、地理、水脉,对成都平原自然条件的优点和缺陷,还是非常了解的。因此,他在担任蜀郡郡守的六年间,即秦昭王五十一年一五十六年(公元前256—前251年),组织当地各族人民,大力兴建都江水利,以发挥这里的有利条件,克服不利条件。当时的主要工程项目有:壅〔yong雍〕江作堋,穿郫〔pi皮〕江、检江,凿离堆、烧兵栏等。
蜀人称堰为堋。壅江作堋,就是在岷江上建立大堰,以便将一部分岷江水拦到湔山(玉垒山)以东,发展成都平原的灌溉和航运。应当说,当年大堰的结构比较简单,但很巧妙。它充分地利用了岷江江心的沙洲,一方面把沙洲顶部改造成鱼嘴形,便于分水;另一方面在大沙洲尾部与离堆之间,构筑堰体,以便将一部分岷江水拦入宝瓶口。这样,岷江便被分成内江和外江,鱼嘴和沙洲东面的一股为内江,西面的一股为外江。
《水经注·江水注》说,李冰不仅兴建了都江堰,还总结出作堰的宝贵经验——“深淘滩,浅包堰”①。这就是后来所说的“深淘滩,低作堰”。深淘滩,指的是把内江淘得深一些。因为春季和初夏,成都平原比较干旱,同时也是岷江的枯水期,只有将内江淘深一些,才能使更多的岷江水流入成都平原。盛夏成都平原多雨,也是岷江的洪水期,只有低作堰,才能使涌入内江的过量洪水,漫堰排入外江,以免成都平原发生洪涝灾害(图5)。
《华阳国志·蜀志》说,李冰建堰时,又在白沙邮(白沙河口附近)的三江(岷江、外江、内江)中,各立一石人,上刻“水竭不至足,盛不没肩”九字。江中立石人,李冰的用意在于镇水。所刻九字,也是对江神提出的要求,要求他行水时,既不能太多,漫过石人双肩;也不能太少,低于石人两脚。以石人镇水,向江神要水,未免迷信。但九字也向人们表明,处于石人肩足之间的水位,是岷江的安全水位,否则,就应作防洪或防旱的准备。学者们认为,这是我国见于记载的最早水尺。1974—1975年,人们在外江相继挖出两尊石人,其中一尊身高290厘米,肩宽96厘米。它虽非李冰原作,为东汉水官所造,但李冰的石人,大体上说,也应和它一样。
图5 都江堰岁修“六字诀”
李冰所穿的郫江和检江,是内江灌区两条重要的干渠。它们都是以岷江为水源,在灌县东面,从江沱引水南下。由于原始文献对二江的记载非常简略,又由于后人一再调整二江水道,因此,当年的郫、检经行路线,学术界中众说纷纭。综合稍后的文献资料,大体上说,郫江上游相当于今天的柏条河,下游为府河;检江上游相当于今天的走马河,下游为锦江。两江在成都南面会合,继续南流,至彭山县回注岷江。除凿二江外,李冰还在岷江西面开了一条灌溉渠道羊摩江,它是后来羊马河的前身。
二江的穿凿,极大地改善了成都平原的航运条件和灌溉条件。自此以后,产自岷山的竹木,每年以百万计,循着岷江、内江、郫、检二江漂流而下,进入成都平原,为沿江城镇提供丰富廉价的建筑材料。客货船只,也有如穿梭,来往于平原各地。二江流域,有田万顷,自此以后,这里可以做到“水旱从人”了,“旱则引水浸润,雨则杜塞水门”。这就为当地农业的发展,提供了必要的保证。都江水利工程的兴建,使成都平原成为“天府之国”。
凿离堆和烧兵栏,目的是要改善岷江的航道。《史记·河渠书》载:“蜀守冰凿离碓(堆),避沫水之害”。古沫水就是今天的大渡河,因此,《史记》的离碓,当在大渡河与岷江的会合处,即今乐山市的大佛岩,《华阳国志》称为溷〔hun混〕崖②。兵栏就是今天宜宾市北面的赤岩山,面临岷江。因为岩石坚硬难凿,所以用水火相激、热胀冷缩的方法,使之崩裂。离堆和兵栏都因岩体临江兀立,形成急流和漩涡,威胁船舶安全,所以李冰要加以铲除。
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注释:
①滩,水中之沙。'阝焉',堰的古写。据考证,这六字《水经注·江水注》中本有著录。今日行世《水经注》系从明《永乐大典》析出,不见六字。
②蜀地有许多以离堆命名的岩体,如沫水离堆、灌县离堆等。今人对沫水有两种不同解释。一释为大渡河或青衣江的古称。据此,《史记》中的离堆,应在乐山。一释为洪水。据此,《史记》中的离堆,应在灌县。也有人认为乐山的离堆是乌尤山,众说纷纭。
第三节 汉、唐、宋都江水利
自李冰修建都江水利后,由于它经济效益显著,一直受到后人的重视,2000多年来,不仅注意维修,而且多有扩建和创新。
两汉是都江水利初步发展时期。西汉景帝(公元前156年—前141年)末年,当时著名的地方官吏、蜀郡郡守文翁组织人力,在灌口山(今灌县西北)下的湔江上yi5开口凿渠,分湔江水向东北流,灌溉繁县(治所在今彭县西北)一带1700顷农田。这条新开的灌渠,便是后来的蒲阳河,是后来都江灌区主要干渠之一。这一工程把都江灌区扩大到成都平原的北部。东汉时期,在广都县(大体相当今之双流县)凿了一条20多里的渠道,从郫江下游引水,溉望川源一带农田,又使都江灌区向成都西南方向扩展。
唐宋时,都江水利系统进一步发展,渠首工程渐臻完备,渠系增加,灌区扩大。
唐高宗龙朔年间(公元661—663年),筑成侍郎堰和百丈堤。百丈堤位于内江左侧,建造目的是要保护左侧堤岸,便于漂木顺堤南入宝瓶口。侍郎堰位于虎头岩对岸下方,因它具有特殊的泄洪排沙作用,将进入内江的过量洪水和水中的泥沙,翻堰排到外江,后人便改称为飞沙堰。它与宝瓶口、大鱼嘴合称为都江水利三大渠首工程。据当代实测,岷江发水、内江的流量每秒超过1000立方米时,便有40%的洪水和98%泥沙,从飞沙堰排出。当年的侍郎一飞沙堰,由于技术的限制、泄洪、排沙的效果,可能比不上现代,但也不会相差太远。侍郎一飞沙堰所以泄洪、排沙的效果好,除了它遵循李冰“低作堰”这一重要原则外,便是选位恰当的缘故。它既位于虎头岩对岸的下方,而虎头岩是一座突出的岩体,可以将内江洪水和水中泥沙导至飞沙堰,排到外江。它又离宝瓶口不远,宝瓶口有很好的控水作用,即便内江的流量每秒高达3000立方米,宝瓶口的进水量也在700立方米左右。这样,洪水就在宝瓶口外形成洄流,使大量的水、沙翻过侍郎堰,排往外江。
李冰兴建都江水利时,已在三江中建有石人水尺,并提出了“深淘滩、低作堰”的原则。关于深淘滩,相传当年李冰曾在凤栖窝下的河床中埋石马作标记。低作堰的标准没有规定,到宋朝,经过长期实践后,这两者都有重大的改进。当时已在宝瓶口的石壁上刻有10划的水尺,每划一尺。水到六划,便可满足灌溉需要,如有多余,则从侍郎堰排泄外江。为了配合宝瓶口六划的进水量,所以对侍郎堰的高度,又作了这样的规定:“岁修侍郎堰,必以竹为绳,自北引而南,准水则第四为高下之度。”
与改进渠首工程的同时,在灌区,除维修旧渠外,又凿了许多新渠。
在唐朝,比较重要的有,武则天统治期间(公元684年…704年),长史刘易从在唐昌(郫县西北)、九陇(彭县)境内凿渠,也从江沱引水,灌溉两县的农田,使西汉文翁所开辟的灌区进一步扩大。这一灌渠便是今天人民渠的上段。唐朝穿凿的更重要的工程是远济(亦称通济)堰。远济堰在开元二十八年(公元740年)由益州地方官吏章仇兼琼主持穿凿。它从新津邛江(南河)口引渠南下,长120里,至眉州(治所在今眉山县)入岷江,溉田16万亩。到唐末,远济渠更名为通济渠,眉州剌史张琳加以整修和扩建,溉田面积大幅度增加,史载达15000顷。由于两人在水利建设方面的贡献很大,所以后来有这样一首诗讴歌他们:
前有章仇后张公,疏决水利粳稻丰。
南阳杜诗②不可同,何不用之伐天工。
两宋对都江堰的维修和扩建也十分重视。它订有岁修制度,岁修时,并且要求对施工情况,如河道的高低、宽窄、深浅,灌田面积的大小,使用材料的名称和数量,施工的人数和主持官员的姓名等,都必须详记于册,以便年终考核。并修建了许多工程。比较重要的,在内江灌区,穿凿了分为九支的石渠水系。它就是后来内江灌区四大渠系之一——江安河的前身。在外江灌区,在四川安抚制置使李璆〔qiu求〕主持下,修复了通济渠。修复后的通济渠,可灌“眉田百万顷”③。经过两宋的维修和扩建,都江堰灌区发展到了12个州县。
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注释:
①湔江又称湔水。古蜀人把今天岷江支流白沙河,“东别为沱”的江沱,以及今天的清白江和沱江,都叫湔江或湔水。此处湔江指湔江中流江沱。
②杜诗,东汉初年人,任南阳太守时,曾创水排冶铁铸器,又广修水利溉田,深受百姓爱戴,历史上有“召父杜母”之誉。召父指召信臣,于杜诗之前已对南阳水利作出重大贡献。
③这个数字疑有夸大。 原文见《宋史·李璆传》。百万顷的数字太大,当时整个眉州也没有这样多的耕地,疑为“百万亩”之误。
第四节 元、明、清都江水利
自李冰创建都江水利工程起,经两汉到唐宋,主要的建筑材料,一直是“破竹为笼,以石实中”的竹石笼。竹石可以就地取材,施工简便,质地较软,适于多变的岷江河床。但它的缺点也很突出,不坚固,易遭洪水冲毁,不耐腐,必须经常更换。为了改变这些缺陷,从元朝起,人们提出了用铸铁和条石等材料来代替竹笼卵石的设想。四川肃政廉访使吉当普(蒙古族)和灌州判官张宏即用此法修堰,他们经过小范围的试验,证明切实可行后,在后至元①元年到二年(公元1335—1336年),推行于整个大修工程中。当时主要的水工建筑,多用石灰浆砌条石结构,条石之间铸铁锭联结,并用桐油拌石灰和麻丝填塞缝隙。其中关键工程——内外江的分水鱼嘴,甚至采用全铁结构,他们用16000斤生铁,铸成一个大铁龟,作为分水鱼嘴。这是都江水利工程中建筑材料的一次重大改革,是一次用永久性建筑来取代临时性建筑的尝试。它确实很有成就,使都江水利工程出现了以前不曾有的、几十年无大修的局面(图6)。
用全铁浇铸鱼嘴,到明朝时有所发展。元朝的铁龟鱼嘴虽然很坚固,但岷江河床的沙砾层很厚,当年安装铁龟鱼嘴时,虽然对基础也作了一些处理,但因挖得深度不够,几十年后,当基础被洪水淘空时,铁龟也就不起作用了。因此,当明朝后期再铸铁质鱼嘴时,除增加鱼嘴的用铁外,也很重视基础处理。工程进行于嘉靖二十九年(公元1550年),由按察使佥事施千祥、崇宁知县刘守德等主持。先淘基坑,于基坑内密植300余根柏木桩,用沙砾填实后,再在上面砌筑厚石板和浇铸厚铁板。在这个基础上,再铸成两个“首合尾分”的大铁牛。这一工程共用铁
图6 元朝都江堰渠首示意图(鱼嘴在白沙河附近)
72500斤。当时在牛身上铸有如下铸文“问堰口,准牛首;问堰底,寻牛趾;堰堤广狭顺牛尾。水没角端诸堰丰,须称高低修减水”②。这一工程仍然因为基础不够深厚,几十年后被毁。
除渠首工程外,明朝中后期也比较重视渠系工程的建设。据统计,正德年间(公元1506—1521年),全灌区有堰471座,100多年后,到天启年间(公元1621年—1627年),堰数增加到了608座。都江水利工程的特点之一是以堰分水,每增一堰,便增一渠。堰的增加,表明了渠系的发展和溉田面积的扩大。
明末清初,战争连绵,都