顺应自然:都江堰的生态智慧
都江堰位于我国四川省成都市。都江堰水利工程是由秦国蜀郡太守李冰及其子率众于公元前256年左右修建的,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程,被誉为“世界水利文化的鼻祖”,也是体现中国古代劳动人民生态智慧的杰作。都江堰工程的建造者们充分利用了当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势,因势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系。都江堰建成后,成都平原沃野千里,造福世代天府人民。故此,《史记》有记载云:“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,谓之天府。”
1.都江堰修建的原因及过程[1]
都江堰位于四川省成都市都江堰市城西,坐落在成都平原西部的岷江上。岷江是长江上游径流量最大的一条支流,都江堰以上为上游;都江堰市至乐山段为中游,流经成都平原地区,与沱江水系及众多人工河网一起组成都江堰灌区;乐山以下为下游。岷江有大小支流90余条,上游有黑水河、杂谷脑河;中游有都江堰灌区的黑石河、金马河、江安河、走马河、柏条河、蒲阳河等;下游有青衣江、大渡河、马边河、越溪河等。主要水源来自山势险峻的右岸,大的支流都是由右岸山间岭隙溢出,水量主要集中在雨季,所以岷江之水涨落迅猛,水势湍急。
在古代,每当岷江洪水泛滥,成都平原就是一片汪洋;一遇旱灾,又是赤地千里,颗粒无收。岷江水患长期祸及西川,鲸吞良田,侵扰民生,成为古蜀国生存发展的一大障碍。所以,号称“天府之国”的成都平原在古代其实是一个水旱灾害十分严重的地方。李白《蜀道难》中的“蚕丛及鱼凫,开国何茫然”的感叹和惨状,就是当时成都平原遭受水旱灾害的真实写照。
话说战国时期,刀兵峰起,战乱纷呈,饱受战乱之苦的人民,渴望中国尽快统一。而此时,经过商鞅变法改革的秦国国运昌盛,名君贤相辈出。统治者们清醒认识到巴、蜀在统一中国中特殊的战略地位,加强对巴蜀地区的治理与建设便被提到了重要议事日程。在这一历史大背景下,战国末期秦昭襄王委任知天文、识地理、隐居岷峨的李冰为蜀国郡守,开启了秦国有效治理巴蜀地区的新时代。
秦昭襄王五十一年(前256年),秦国蜀郡太守李冰和他的儿子,吸取前人的治水经验,率领当地人民,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的整体规划是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又可以引水灌田、变害为利。主体工程包括鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道和宝瓶口进水口。
宝瓶口的修建。李冰父子邀集了许多有治水经验的农民,对地形和水情做了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。由于当时还未发明火药,李冰便以火烧石,使岩石爆裂,终于在玉垒山凿出了一个宽20米、高40米、长80米的山口。因其形状酷似瓶口,故取名“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。之所以要修宝瓶口,是因为只有打通玉垒山,使岷江水能够畅通流向东边,才可以减少西边的江水的流量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,使滔滔江水流入旱区,灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。
分水鱼嘴的修建。宝瓶口引水工程完成后,虽然起到了分流和灌溉的作用,但因江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,为了使岷江水能够顺利东流且保持一定的流量,并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉作用,修建者李冰在开凿完宝瓶口以后,又决定在岷江中修筑分水堰,将江水分为两支:一支顺江而下,另一支被迫流入宝瓶口。由于分水堰前端的形状好像一条鱼的头部,所以被称为“鱼嘴”。鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二:西边称为外江,沿岷江顺流而下;东边称为内江,流入宝瓶口。由于内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水季节水位较低,则60%的江水流入河床低的内江,保证了成都平原的生产生活用水;而当洪水来临时,由于水位较高,于是大部分江水从江面较宽的外江排走,这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。
飞沙堰的修建。为了进一步控制流入宝瓶口的水量,起到分洪和减灾的作用,防止灌溉区的水量忽大忽小、不能保持稳定的情况,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部,靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流。江水超过堰顶时江水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑,堰顶做到比较合适的高度,起调节水量的作用。当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江,使得进入宝瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾;同时,漫过飞沙堰流入外江的水流产生了漩涡,由于离心作用,泥沙甚至是巨石都会被抛过飞沙堰,因此可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。为了观测和控制内江水量,李冰又雕刻了三个石桩人像,放于水中,以“枯水不淹足,洪水不过肩”来确定水位;还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准。在李冰的组织带领下,人们克服重重困难,经过八年的努力,终于建成了这一历史工程——都江堰。(https://www.daowen.com)
2.都江堰的生态智慧[2]
在都江堰建设以及后续修建的一千多年时间里,当地老百姓与洪水斗争、治理的过程无不体现了顺应自然的生态智慧。
“自发退让”阶段。在都江堰水利系统建设之前,面对滔滔洪水,当地老百姓采取的基本是“自发退让”模式。这一阶段,人类对大自然充满敬畏,在三星堆、金沙等史前遗址中都发现了众多祭祀物,面对洪水袭扰或干旱灾害,人们试图通过祈祷和祭祀等仪式感动上苍。人—水关系表现为“被动适应”,治水方式体现为以“避让洪水”为主。在这个阶段,自然系统存在足够的环境容量,人类活动对自然过程几乎没有影响,人与自然的关系处于原始和谐状态。
“自然引导”阶段。到了公元前256年,秦国蜀郡启动都江堰水利建设工程,采取的是顺水而为的“自然引导”思路。该时期人类已经能够理解和利用自然的力量,面对洪水袭扰或干旱灾害,采用了一系列高超的治水技术,比如鱼嘴的“四六分水”和飞沙堰的溢洪排沙,至今仍然有巨大的工程价值。此时的人—水关系体现为“顺势利用”,治水方式体现为“顺水而为”,结合自然水系,顺势而为,形成成都灌区内江水系,采取了“取富之余,补贫之缺”的生态理念,没有影响整体的功能。因而自然系统依然有足够的环境容量,人类聚居活动对自然过程影响很小,人与自然处于较高的和谐状态。
“自觉改造”阶段。汉唐时期进一步完善和修建了成都灌区平原的渠系工程,采取的是依势理水的“自觉改造”思路。修建方式依然沿用建设初期李冰提出的工程法则,全部采用无坝分水方式,形成了完整的内江水系结构。该时期的内江主干水系没有大的变化,修建了由多个层级组成的水网,满足了成都灌区人口增长的需求,维持了良好的人居环境和稳定的社会生产,人与自然处于更高水平的和谐。
3.主要启示
都江堰水利工程是我国古代劳动人民生态智慧的一座丰碑,带给我们的启示主要有:
其一,尊重自然、顺应自然是实现人与自然和谐相处的前提。习近平同志在十九大报告中深刻指出:“人类只有遵循自然规律才能有效防止在开发利用自然上走弯路,人类对大自然的伤害最终会伤及自身,这是无法抗拒的规律。”人类必须学会尊重自然,顺应自然规律,因势利导,才能有效地开发利用自然,使之更好地服务人类的经济社会发展,实现人与自然的和谐相处。
其二,技术进步只能作为提升人与自然和谐相处层次与水平的工具和手段。在人类利用与开放自然的历史上,科学技术进步具有“双刃剑”效应,进步的科学技术只有在遵循自然规律的框架内合理运用,才能达到好的效果。都江堰水利工程不同时期的修建,虽然新技术被不断应用到维修与新建工程中,但建设者始终遵循因势利导的原则。也正因如此,都江堰历经千年,依然在造福人类。