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地球知識局

NO.2318-四川都江堰

作者：斯文的樊學長

校稿：朝乾 / 編輯：金槍魚

秦昭王時期，李冰成為蜀郡太守，開始着手治理當地水患問題。

岷江是蜀郡最大河流，它的沖積扇成就了古代的成都平原，同時也帶來較為嚴重的旱澇災害，所以成為治理工作的重點。

整個四川為數不多的平原，就拜岷江所賜 ▼

在古蜀人工程的基礎上，經過數年的建設，岷江出山口出現了都江堰水利工程，成為李冰一系列治水工程中最重要的部分，也使他名留青史為後人銘記。

都江堰修築後成都平原的灌溉水源得到保證，對水災的防控能力也随之提升，天府之國自此奠基。

水旱從人，不知饑馑，時無荒年，天下謂之天府也

（圖：圖蟲創意）▼

岷江的東支發源于岷山山系弓杠嶺南麓隆闆溝，

沖出西部山地後進入地勢相對低平的成都平原，河道變寬流速放緩。河水中裹挾的泥沙沉降形成沖積扇，為成都平原提供了肥沃的土地。

以水景著稱的九寨溝也在弓杠嶺的一側

（圖：圖蟲創意）▼

岷江對于成都平原地形的塑造能力源于它的水文條件——

岷江東支流域内，在春夏季節既受到東南季風的影響，接受來自東海南海的水汽，也會受到南亞西南季風的影響，接收來自孟加拉灣的水汽。

岷山從發源地到成都平原之間要經過341公裡的群山峽谷，水汽在群山中自汶川至紫坪鋪的區域裡易形成暴雨，降雨與春夏季融化的高山雪水一起，形成了具有138條支流的岷江水系。這些支流彙聚形成的岷江水量豐富，到都江堰處，年流量可達150.8億m³，平均徑流量478m³/s。

四川境内有衆多長江支流

岷江水系并不是最大的一個

但養育了成都平原，卻是最重要的一個▼

岷江出都江堰（圖：共生地球）▼

但岷江的年流量并不穩定，受季風強弱的影響特别是岷江東支流域會受到兩種季風的綜合影響，降水量浮動很大。而岷江東支發源的川西地區，屬于川西高原氣候區，冬季長達7-8個月，直到5月高山冰雪才開始融化，這與季風帶來的降雨的時間重疊，造成汛期水位迅速上漲，整個汛期的徑流量甚至可達全年的80%。

降雨集中不僅帶來了大徑流量的汛期

也是四川地區山體滑坡與塌方常見的原因之一

（圖：圖蟲創意）▼

這對成都來說可不是一個好消息。畢竟都江堰距離成都僅僅50千米，而岷江在這段落差卻高達273米，堪稱一條懸河，其高度差甚至比黃河開封段著名的地上河更大。

在沒有水利設施的狀态下，一旦洪水爆發漫過河岸，成都平原就是天然的洩洪區。

對生活在成都平原和岷江下遊的人而言

洪澇災害三五年就可能爆發一次，已經見多不怪

（圖：圖蟲創意）▼

季風區不穩定的降水量除了容易引起洪澇災害，也容易造成另一個極端——旱災。

旱災發生時沒有灌溉水源的農田就會遭遇減産甚至絕收，灌溉水源就成為了保障糧食安全的保險。

岷江不同年的流量漲落極大，可能在兩年之間出現數倍的差距，當水量下降到一定程度，部分河道也會面臨幹涸的情況，僅僅依靠開挖引水渠的方式也難以解決農業用水問題。

今年四川大旱，都江堰上遊的紫坪鋪水庫

水位降到很低，露出淺灘

（圖：圖蟲創意）▼

成都平原土壤肥沃、地勢平坦，配合雨熱同期的季風氣候是理想的農業用地，古人并不會因為存在水旱災害的可能性放棄這片寶地。随着文明的發展，一代代蜀人開始治理都江堰，古蜀國留下了巴人鼈靈成功治水而望帝禅位的傳說。

公元前316年，作為秦滅六國前擴充實力的準備工作，秦軍南下吞并蜀國。成都平原作為巴蜀開發程度最高的魚米之鄉，經營好它是為秦國提供糧草兵源的基礎，治理時常受到水旱災害影響的岷江就成為了重點工作。

秦南下巴蜀，是打破戰略僵局，争取對楚優勢的關鍵一步，也是走向統一全國的關鍵一步▼

約公元前256年，時任秦國蜀郡太守的李冰開始主持對都江堰的改造，利用地形和流向的特點，修建了魚嘴、飛沙堰、寶瓶口等不同工程。這些工程組合在一起起到了分流、引水灌溉、洩洪、排沙的作用。

都江堰工程平面示意圖

（底圖：共生地球） ▼

都江堰适合務農的平坦地帶集中在岷江東岸，岷江流向本為西北—東南向，但被玉壘山阻擋，在此處轉向沿西岸山谷向南流，很難直接引水灌溉東部的小平原。李冰決定挖開阻擋江水與平原的前山，因為制造了一個如同瓶口的河道，被命名為寶瓶口，一部分水流得以沿寶瓶口進入東部平原作為灌溉水源。

除了岷江幹流外，由寶瓶口分流出去的衆多分渠

将岷江水資源更好地利用了起來

（底圖：共生地球）▼

但是，依靠鑿山形成的河道相對淺，新河道地勢較高，無法有效控制近水量，出現旱災岷江水位下降這條河道就很難起到作用，而一旦出現洪災，農田就變成了洩洪區。

為了解決引流問題，岷江主河道上又修建了一個堰起分水作用。其前端流線型的形态有利于分流岷江水，因酷似魚嘴因此得名，主體部名為金剛堤，高出水面，起到将岷江分為内外江兩個部分的作用。其西側為外江，主要作用為排洪疏沙，東側為内江，在金剛堤的引導下向寶瓶口輸水。

李冰父子利用江心沙洲，用竹籠裝滿石頭築壩

在江面寬闊處形成一個人工島，把江水分開

（圖：圖蟲創意）▼

岷江在都江堰處的河道西部為凸岸（沉積岸），河道較為平緩，東部坡度較大位于凹岸（侵蝕岸），河道較窄而深。這又影響了不同水量情況的主流線：豐水期底面積較大的外江分擔水量顯著增加，成為主流，起到洩洪作用；而枯水期時河道相對深、淤積情況較輕的内江成為主流，保證灌溉。

這才形成所謂“分四六，平潦旱”的效果。

為了提高洩洪能力、進一步排沙、輸水，李冰還在内外江交彙處修築了飛沙堰。枯水期它能夠起到類似堤壩的作用，阻擋内江水流入外江，搭配金剛堤将内江水引入寶瓶口為農田提供珍貴的灌溉水源。而汛期時，因飛沙堰較為低矮，内江水可以漫過它流入外江主河道，減輕寶瓶口洩洪壓力。

在枯水期、由于水往低處流的特性

河道更低的寶瓶口後的渠能分得更多水

（圖：圖蟲創意）▼

此外，都江堰河段地處一處天然彎道，彎道的環流作用使得表層水流向内江，内江河道深流速大容易形成渦旋沖刷河道，之後攜帶泥沙從底層彙入外江，最終形成内江水清澈用于灌溉，外江排沙的效果。

當這一套工程起到綜合作用時，就成就了包含整個成都平原與周邊丘陵的都江堰灌溉區。該區憑借肥沃的土地，充足的光照，形成了一年兩到三熟的糧油産區，成為成都平原蛻變為天府之國的地理基礎。

這一超級水利工程渾然天成

是前人留給後世的無上至寶

（圖：圖蟲創意）▼

都江堰成就了天府之國，但是一條流量巨大、汛期明顯的河流并不會僅僅因為一個單一的水利工程就變得水旱随人。

都江堰工程也具有曆史局限性。因其主要建築材料為裝卵石的竹籠，并不耐久，需要時常維護。但是興亡更替難以避免，而成都平原在曆史上又尤其命運多舛，經曆過多次崩潰、屠戮、移民、重建的浪潮，維護情況時好時壞。

正在對堤壩進行加固的工人（上，圖源：壹圖網）

與裝石頭用的竹籠（下，圖源：圖蟲創意）▼

即使經過修繕，面對特大洪水都江堰依舊會遭受毀損，灌溉區還是會受到洪水影響，輕則沖垮田地，重則屋毀人亡。國民時期定例每年都要修繕一次，不時還會進行大修，但是依舊在1933年地震、1936、1943、1949年洪水中被沖毀數百米，嚴重的年份出現農田毀壞數萬畝，災民數十萬的慘狀。

洪水線還提醒着上一次洪災尚且不遠

（圖：圖蟲創意）▼

這與岷江洪水的特點息息相關。前面提到，由于岷江上遊同時受東南與西南季風影響，降水集中且不穩定，而都江堰作為從群山向平原過渡的關鍵點，自然會成為來勢兇猛的洪水洩洪區域，當流量超過500m³/s就會引發澇災，外江流量超過870m³/s就會沖毀設施。

而1937年到1979年之間，每年的洪峰流量都在1700m³/s以上，峰值1964年則高達6400m³/s，那一年有一百餘座橋，五百餘座水利設施、兩千七百餘間房屋被沖毀。

當堰體被沖毀，寶瓶口就無法有效收集灌溉水源，洪災後抗旱能力也會大大降低，以至于水渠無水。1890-1990的一百年中都江堰灌溉區發生了7次這類旱災，以及14次因久不降雨導緻的旱災。

所以都江堰的出現造就了成都灌溉區，利在千秋，但是面對洪水隻能起到減少洪水危害的作用，隻能作為一道防線。當大洪水高度毀壞堰體之後，都江堰阻攔洪水的作用會大大降低。相對于防洪，更大的作用在于灌溉，這也貼近它在修建之初服務于秦帝國外擴目的的真實意義。

一代君主先是有了江山、而後便要追求“社”和“稷”

（圖：圖蟲創意）▼

近期，關于都江堰洪災的悲慘消息從數量到受災程度都有所降低，這很大程度要歸功于岷江上遊，像紫坪鋪水利樞紐這樣的當代工程。這些工程利用當代的技術分擔了都江堰的防洪壓力，讓成都平原更加接近于水旱随人的理想狀态。

河流治理是一個系統工程，無法依靠一個點的經營一勞永逸。回顧兩千年前古人留下的治水傑作，我們足可以看清自身的渺小，卻又對古人改造生存環境和利用自然的智慧懷有敬意。

在人與自然密不可分的前提下

如何與自然和諧相處，是人類的必修課

（圖：圖蟲創意）▼

參考文獻：

王芳芳 吳時強 都江堰工程思考及其啟示

任平 淺談都江堰渠首工程的防洪

李映發 岷江與都江堰對成都平原生存環境的影響——從曆史考察的角度

*本文内容為作者提供，不代表地球知識局立場

封面圖片：共生地球

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