中国的工程师们成功地建造了一个能控制洪水的灌溉体系已经历了二千年之久
在过去短短几星期里,中国的水灾已使数以百计的人丧生,更使数以万计的人流离失所,所幸,中华民族比任何一个其它的民族有更多的治河经验。四千年以前,尧帝命人去从事治理黄河并引河水灌溉农田的工作。
从那时起,中国人已经做成功许许多多类似的工程。在所有这些工程中,最为出色的,也许要算有二千年历史的都江堰灌溉系统了、它位于中国中部四川省岷江中游,岷江发源于岷山,向南流入红层盆地,在宜宾与长江(扬子江)汇合,这条河在冬天大约只有50米宽,2米深,但是春季的融水和夏季的雨水能够使它暴涨成一条宽达一千米的急流。当河流进入红盆地时,由于流速锐减,就导致大量的泥沙沉积。在防范措施尚未建成之前,就会引起频繁的灾难性的水患。
二千年前,蜀郡守李冰下决心治理岷江,这是一件为民造福的大事。他的计划是分流和整治。他把岷江分为外江和内江:外江沿旧河道向南流去;内江东流后再分为若干条支流,构成其所流经区域的主要灌溉水源。设计的构思巧妙和简便易行,是李冰,从事这项工程取得成功的两个主要关键因素。
外表砌石的箭形土石墩,即称之为“鱼嘴”的堤堰,把岷江水一分为二。再靠着鱼嘴沉下一排排装满卵石的大型香肠状的竹笼。竹笼的韧性减弱了强劲水流的压力,使洪峰缓慢地排走,不致泛滥成灾。中国人至今仍然沿用这套治水方法。这种鱼嘴、竹笼对于时常转变方向的河道也同样适用,它对松散土层的地基也不会感到过重。
新挖出的内江要流进灌溉水渠,有一个障碍必须克服。这个障碍就是围绕丘陵边缘的山鼻子,它挡住了转向水道的去路。工程需切开一条40米深的峡谷,为水道提供一个出口,称之为宝瓶口。这项工程历时八年才完成。施工方法是:将固体的岩石用火加温变热,然后用冷水使之迅速冷却,以削弱岩石的强度,然后用手工就足以能够挖掉。最终结果是挖成一条水道,其宽度是20米,冬季水深大约3 ~ 5米,洪水季节水深达15米。
为了控制夏季内江的高水位,必须修筑一条从内江到老外江的转向的河渠,把过多的水量分流出去,并使大量的冲积岩屑远离宝瓶口河道。一条宽180米的渠道,称之为飞沙堰溢洪道,其河床只比两条主要河道连接点处高出2米。在冬季当灌溉渠道需要同样多的水时,它是干涸的。由于工程的简单,它是一个简易的然而是有效的控制河流的方法。
也许李冰面对最困难的问题是岷江携带着大量泥沙和其它岩屑。地震使山区河流充满松散岩层和泥沙,然而在春季大规模的融水也供应了大量类似的岩屑。这是岷江以每年1300万吨的速率带入红盆地的。这些岩屑必须置于内江之外;李冰采用了三种方法。首先是从“鱼嘴”堤坝的上游挖深河底,使右岸形成一个向外的和向下的凸形山坡。引出70%的河流泥沙无害地进入外江。飞沙堰溢洪道能捕获大约一半剩余物。在冬季低水位期间,5%的较重的推移质沉降在峡谷前面的长1000米的河段上,当地群众取为建筑材料。仅有大约10%的泥沙流进灌溉网。
工程的不太复杂,以及在某种程度上它能自己更新,就使得它能在中国历史的漫长进程中得以幸存。尽管长期的疏忽和损坏,它能继续给上千公顷农田提供灌溉用水。
在1949年共产党政府面临着农村的大变动和食物不足,把四川的红层盆地——中国的传统粮仓——视为一把提高农业生产的合适的钥匙。都江堰系统是发展的关键之一。它受到了毛泽东、周恩来以及近来政府领导人重视。
借助于官方的支持,“都江堰规划”的首次大发展开始了。疏浚了一些较古老的、损坏较多的渠道,并且建造了水闸。在灌县一个中心控制站就控制了许多闸门,能节约地分配水量。从1949年以来大约新辟了100,000公顷农田。人民渠(I953年春)、沙河堰渠(1955年)、东风渠(1956年)、解放渠和牧马山渠的建成,使得能灌溉的土地面积其总数达393,000公顷,与之相比较,1948年大约只有130,000公顷。
作为这项工程的一个直接结果是,四川省的成都平原已成为中国最发达的农业区域之一。在每年十个月的生长季节里,农民常可种植三季谷物。与此相应的是,它促进了这个世界上人口稠密地区的农村人口的增长。年产稻谷每公顷12吨,接近于其它产稻省区(自1949年以来已增长100%)平均值的二倍。农民们每年每公顷可收获16吨。
新工程的价值也能用灌县各个集镇当地的生活水平来衡量。在那儿岷江为制药厂和印刷厂供水,还用以运输木材。沿着运河干线的水电站为当地的车间提供动力。
中国人有理由以已使用二千年的独创性工程以及近30年来的更进一步的发展使之现代化而引以为豪。都江堰工程的成功和持续,最大的功劳或许要归之于最近政治气候的日益缓和。在岷江之畔一所建于公元494年的二王庙里,农民们再次向李冰父子两个大塑像——灌溉网的奠基人——烧香叩头。
[New Scientist,1983年8月]