《金融博览》│顺应自然的水利工程都江堰

当经济迅猛发展的时候，人与自然之间的矛盾也显现出来。经常有人问，人与自然可以和谐发展吗？我的回答是：当然可以！与自然融为一体的水利工程都江堰，就是人与自然和谐共生的一个典型范例。

研究可持续发展经济学的开罗大学教授阿卜杜拉访问中国时，在他的考察行程中，我们就安排了都江堰，向他展示中国天人合一的文化如何被运用到这项宏大的水利工程中。

一座顺应自然的无坝水利工程

在出发考察前，我先向阿卜杜拉教授介绍了都江堰，请他观看了都江堰的视频资料。都江堰位于四川成都平原西部都江堰市西侧的岷江上，是公元前256年战国时期秦国蜀郡太守李冰主持修建的，迄今已经历了2200多年，目前仍在成功运转，灌溉面积73.84万公顷，灌溉区域遍及40多个县（区、市）。

阿卜杜拉教授问我：“为什么都江堰可以持续运行这么久，原因和机理是什么？”我打开都江堰的照片，向阿卜杜拉教授介绍：“这是一座顺应自然的无坝水利工程。它没有按照一般水利工程的设计思路，拦河筑高坝，强制性地改变水势。设计师李冰是花了很长时间了解岷江，然后顺应岷江地势设计的。另外，岷江流域周边的森林也维护得很好，在局域气候局域水源涵养方面保证了都江堰的供水，至今都江堰国家森林还保持着原始林的生态，这在很大程度上保障了都江堰水利工程长期发挥作用。”

我们一般在分析水利工程的时候，大多限于水利工程本身来进行分析。但是水利工程要与自然结合才能起作用，分析一座水利工程为什么可以获得成功，一定要将其放在自然当中，全方位地进行分析。阿卜杜拉教授对这一点也很赞同。

岷江是长江上游的一大支流，流经四川盆地。在古代，每当岷江洪水泛滥，成都平原就是一片汪洋；但是，一遇旱灾，又是赤地千里，颗粒无收。当时的蜀郡太守李冰必须要解决这个问题。他反复到岷江流域勘查，并绘制了详细的地图，认真了解岷江水势走向及当地的地理状况。他发现，岷江水大部分是从西部流走，因为玉垒山的阻挡，岷江水无法灌溉成都平原东部的土地，而东部土地远多于西部土地。如果能够在玉垒山最薄弱的地方撬开一条水路，岷江水流就可以分流，从而防止洪水的泛滥，也可以灌溉更大面积的土地。于是李冰组织人力在玉垒山的山脊上，开了一条宽20米、高40米、长80米的山口，让一部分岷江水从东部流走，顺应地势引导水势，既分流泄洪，又增加了灌溉面积。

阿卜杜拉教授连连点头，说设计思路非常对。“但是都江堰修建于公元前256年，那时没有炸药，怎样切割山体形成水路呢？”

对此我解释说：“李冰当时是运用了热胀冷缩的原理。他让人先把岩石烧热，然后再用岷江水冲击，岩石遇热又遇冷，就会裂开，顺着裂缝，岩石就撬出来了。”

阿卜杜拉教授赞叹不已。他问我：“蜀郡太守是什么技术职务？”我说蜀郡太守不是一个技术职务，是官职，相当于四川省省长。阿卜杜拉教授惊叹地说：“这位省长是科学家呀，而且是非常厉害的科学家。”大家都笑起来。

都江堰的三大水利工程

站在都江堰水利枢纽全景图面前，我向阿卜杜拉教授介绍了都江堰的三大水利工程。“这是宝瓶口引水工程，因为撬开的山口水道从山上看，像一个瓶子，所以就叫宝瓶口。宝瓶口引水工程完成后，虽然分流了一部分岷江水，但因为东边地势略高于西边，水的分流不是很畅通。所以，李冰又在离玉垒山不远的岷江上游的江心筑分水塘，用装满石头的大竹笼放在江心形成一个狭长的小岛，形如鱼嘴，以引导江水分流。鱼嘴以西是岷江原来的河道，被称为外江，鱼嘴以东是新撬成的引水渠，被称为内江；将内江河道加深，使内江形成较深的河道，外江形成宽而浅的河道；河流湍急，一般来说，急奔而来的水流都是先进入较低的水道，因此，部分江水会通过宝瓶口被引导到东部的内江，内江灌溉的农田多，需要的水量大，这道江心堤，因为形似鱼嘴，就被取名为鱼嘴分水堤。”

“为了进一步起到分洪和减灾的作用，在鱼嘴分水堤和宝瓶口之间，李冰又修了200米的溢洪道。溢洪道有一定的高度，在水流正常时，不影响江水东流进入内江，但是，如果雨季水太多，内江的水位超过了溢洪道，内江的水就会溢出来进入外江，这样在雨季就不至于由于内江水太多导致洪灾冲击成都平原的农田。而且，宝瓶口在靠近玉垒山的边缘有一定弧度，水流到这里，就会形成湍急的旋涡，强劲的涡旋力量把水里的泥沙沙石和溢出的水一起摔出去，减少了泥沙的淤积堵塞。这个溢洪道有飞沙的功能，所以被称为飞沙堰。”

我总结说：“都江堰就是由三大水利工程组成，宝瓶口、鱼嘴分水堤、飞沙堰，这三个水利工程互相扶持互相作用，顺应水势，形成了一个与自然非常融合的水势走向。所以，自然接纳了它，如今，它已经融合成自然的一部分了。现在的宝瓶口，如果不说起这段历史，大家都以为水道本来就是走这里，山体本来就是这样，完全看不出水利工程的痕迹。”

青城山：都江堰的森林屏障

考察完都江堰水利工程，考察组又去了青城山，这是都江堰重要的森林屏障之一。青城山正如其名，是一片万木竞翠的云烟树海。瀑布飞流而下，蜿蜒的石板路穿行在清幽寂静的山林间。同行的李教授一边走，一边背诵杜甫的诗：“自为青城客，不唾青城地；为爱丈人山，丹梯近幽意。”诗句中流露着诗人对青城山的热爱与深情。

第二天一早，考察组乘车去了都江堰国家森林公园。这是一个原始森林，林木非常茂密。我对学生们说：“你们看，这个国家森林公园有很大部分是原始森林，这是各类森林中水土涵养能力最好的一类。这么大面积的茂密原始森林，是维护岷江流域水资源的重要保障。只有保持充足来水，水利工程才能发挥作用，如果流域都没有水了，水利工程也就无法发挥作用。所以，当我们在思考为什么都江堰水利工程可以持续运行2200多年的时候，一定要与其周围的生态环境一起综合分析。陕西关中地区的郑国渠，虽然从水利工程角度设计也很完美，但由于其周边的森林在历史上都被陆续砍伐完了，黄河几乎断流，使得郑国渠现在更多的是作为水利工程考古来研究。”

阿卜杜拉教授也忙碌起来，在各种树木上察看，又用手挖地上的泥土。我给学生讲解：“要判断一个森林是否是原始森林，一般要看五个方面。一是看是否有倒伏的树木；二是看是否有藤绞杀，就是藤缠树树缠藤的现象；三是看树上是否有菌类植物；四是看地面是否有苔藓植物；五是看小溪边是否有兰科植物。”接着我又补充说：“原始森林的地面上一般有一定厚度的腐殖土。腐殖土是原始森林中植物落叶死亡之后形成的。根据腐殖土的厚度可以判断森林的年代。”

我们把鞋袜脱了，在森林的土壤上轻轻地走，慢慢地感受。林地被厚厚的腐殖层覆盖着，踩上去非常柔软，我们仿佛能够感受到生命的蠕动。我告诉学生们，有生命的林地，生态功能才能发挥好，才能涵养水源，维护区域生态平衡。

大家分散开来，各处寻找和识别原始森林的这些特征。无边无际的绿色向四周延伸和蔓延。飞鸟在丛林间盘旋鸣叫，有鸟粪落在阿卜杜拉教授的光头上，他毫不为意，哈哈大笑。

都江堰，就是在周围森林的环绕呵护下，通过顺应自然的工程设计，巧妙地与自然融为一体，从而成功地运行了2000多年，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。

（作者单位：中国人民大学）

本文刊载于《金融博览》2022年第11期

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