文化景观与环境.doc

文化景观与环境以都江堰为例，谈如何建造水利工程景观琚艳丽 湖北省宜昌市第一中学陈 蒙 湖北省荆门市钟祥胡集一中上善若水，水善利万物而不争 老子道德金水利工程是人类在建造自然环境过程中建造的一种重要的物质文化景观。现代水利枢纽工程在河流落差大的地方通过大坝拦水，常有防洪、发电、灌溉、养殖、旅游、航运等综合效益。“坝”的繁体字为“壩”， 它暗示着人对人的征服“这水全归我了，我想给你(即下游)多少，就给你多少”；也隐喻人对自然的征服拦腰截断河流。恩格斯提醒我们：“不要过分陶醉于我们对自然的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次的胜利，在第一步确实取得了我们预料的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把这一个结果又取消了。”在修建拦河大坝工程中，自然界报复人类的主要方式是：一、泥沙淤积。据水利专家的判断，因泥沙较多，中国水库的平均寿命只有50年，而条件较好的美国水库的平均寿命也不过300年。如黄河三门峡水电站1960年9月建成蓄水，1961年下半年，15亿吨泥沙全部铺在了从潼关到三门峡的河道里，到1962年3月其上游渭河潼关河床就抬高了45米， 1973年河道淤积延至临潼以上，距西安只有14公里。二、大坝溃决。近半个世纪以来，世界上就有十数起垮坝事件。其中最严重的，当属我国1975年8月的板桥和石漫滩水库的垮坝事件。约有26000人遇难，伤亡人数达12万，财物损失无数(潘家铮，千秋功罪话水坝，清华大学出版社和暨南大学出版社，2000，第127-143页)。而都江堰已经事实上存在了2250多年，至今仍然在发生着重要作用。一、都江堰位置二、 主要工程、功能及原理 1鱼嘴分水。洪水期，内江水分四成，枯水期，内江水分六成。李冰在岷江中顺着水流的方向建立了一个分水堤(在本文中，笔者将这种形式称为“堰”)，用形似鱼嘴的堤坝，把岷江水一分为二，分为内江和外江。只以鱼嘴的尖头对着来水，并不与水流正面对抗，所以除了要对鱼嘴部分及其它迎水部分定期修复外，并无溃决之忧。由于这段河道的河床外高内低，再加上正有一个弯道，所以鱼嘴分水后在水流量较小时，主流就有约六成的水进入内江，保证了成都平原的农业灌溉用水。洪水季节，流量急增，水位大幅度提高，水势受河床弯道的制约明显减少，再由于外江一侧江面较宽，内江侧江面较窄，内江的流量会自动低于外江，进水约四成，这样又在很大程度上解决了成都平原的防洪难题。现在的鱼嘴已是钢筋混凝土建筑，在从前它是土石做基，用卵石竹笼护堤。就是用川西盛产的竹子编成长长的竹笼横置坝边，里边塞满河边冲积的卵石，一笼接一笼，一层接一层，造成了坚固耐冲又不积水的堤坝。就地取材，方法简易而效果极好。紧接鱼嘴的这道长堤叫金刚堤，每年内江淘河起来的泥沙就用来堆积加固堤坝，既保证内江护岸，又解决了泥沙的出路。2飞沙堰排沙。内江江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石流入到外江，以免淤塞内江和宝瓶口水道。飞沙堰溢洪道位于金刚堤尾部、离堆前端，长约200米，高2.15米，其主要作用是排沙。在都江堰河段，悬移质基本属于冲泻质的范围，泥沙淤积问题主要是在洪水季节运动的卵石推移质。在小水时段，卵石难以起动，推移质泥沙很少，所以内江分水六成并无多少泥沙。洪水时主流从外江宣泄，自然也挟带了大部分运动的卵石推移质。此外，内江进口处于微弯河段的凹岸，在弯道环流的作用下，卵石推移质沿凸岸一侧输移而进入外江，根据实测资料分析，进入内江的卵石输移量只占岷江总量的26%左右。水流进入内江以后，局部河势仍属于微弯河段，飞沙堰位于内江弯道的下段。在弯道环流的作用下，底部水流的流向指向飞沙堰，用较少的水量排走进入内江的大部分卵石和泥沙。洪水越大，飞沙堰的分流比越高，排沙效果越显著。李冰巧妙地利用弯道环流地形和水势，利用弯道流体力学原理，让飞沙堰自动排去内江泥沙量的75%。当内江水量较小的时候，飞沙堰拦水进入宝瓶口，还起着河堤的作用，保证灌区水量。当洪水季节水量较多时，大量的江水由于受到宝瓶口的阻拦并在此淤积，当超过溢洪道的高度时，多余的水量就自动排泄到外江。3宝瓶口引流。清水由此入都江堰灌溉区域在无火药（火药发明于东汉时期，即公元年至年间）不能爆破的情况下，李冰以火烧石，使岩石爆裂(热涨冷缩的原理)，在玉垒山凿出了一个宽20公尺，高40公尺，长80公尺的山口。因形状酷似瓶口，故取名“宝瓶口”，把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。三、治水理念1“深淘滩、低作堰” 。“深淘滩”是指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘，深淘的标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。岁修淘滩要淘到卧铁为止，才算恰到好处。“低作堰” 就是说飞沙堰不可过高，高了进水多，且不利于排沙。2“乘势利导、因时制宜”。充分掌握河流的流势和其它自然条件，加之利用和正确引导，利用有利条件消除不利因素，同时要随时间、地点和具体条件的变化而变化，采取不同的措施把工程做好。3“遇湾截角、逢正抽心” “遇湾截角”指岁修时遇河流弯道，在凸岸截去锐角，减缓冲势，使其顺直一些，减轻主流对河岸的冲刷；“逢正抽心”就是遇到顺直的河段或河道叉沟很多时，应当把河床中间部位淘深一些，达到主流集中的目的。三、 哲学思想-“天人合一”1人际协调。与霸气的拦河大坝不同，都江堰的分水原则不仅只是为了防洪灌溉，还反映了一种兼利天下的理念，即“我用水也想着让别人用水”。2人地协调：减少与水的直接对抗和对泥沙网开一面，降低了对工程强度的要求；给泥沙一个流走的通道，节约大量清沙放沙的成本；四六分水让人想到了黄金分割率0.618。40%这个数字，恰是今天国际上公认的“水资源承载能力”(参见汪恕诚，“水权管理与节水社会”，水权与水市场，水利部政策法规司，2001)。如果在一个流域总的用水量被限制在流域总径流量的40%左右，约60%的水能够流入大海，也就不存在上下游的冲突了。综上所述，坝和堰有下列不同：坝堰工程走向与水流方向垂直与水流方向平行对自然的改造与水流强力阻隔不与水流直接对抗对生态的影响活水变“死水”，生态恶化仍然是活水，生态平衡成本高低人人关系上游优先，上下游之间冲突四六分水，兼济天下哲学思想征服自然天人合一当我们走到都江堰上，会