都江堰水利枢纽
摘要：本章简要介绍了都江堰水利工程的概况，都江堰枢纽的发展历程，以及都江堰对当地的巨大作用，分析了都江堰枢纽主体工程的功能和原理，研究了枢纽区在现当代的利用及面临的问题，和如何合理规划利用都江堰
关键词：都江堰，水资源，水问题，规划
都江堰位于四川省都江堰市城西，是中国古代建设并使用至今的大型水利工程，被誉为“世界水利文化的鼻祖”，四川著名的旅游胜地。都江堰水利工程是由秦国蜀郡太守李冰及其子率众于前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。
作为中国古代水利史上的瑰宝，具有重要的历史文化和特殊的水利工程价值。都江堰工程自建成2270年来，为灌区提供了丰富的水资源，造福川中，沿用至今，堪称奇迹。
都江堰经久不衰的重要原因之一就是其枢纽工程合理的天然布局和顺应自然流态的水沙运动规律。以及我国人们悠久的水文化以及先进的水思想都江堰始建之初,除宝瓶口以外,鱼嘴、飞沙堰以及百丈堤、平水槽(现已封闭)、人字堤等工程无论在形式上、结构上甚至位置上都与现在的都江堰不同。1933年10月9日,岷江上游地震湖崩塌引发的洪水将都江堰渠首工程完全冲毁,洪水冲开离堆公园成河,现在离堆公园中的荷花池就是那场洪水肆虏的遗迹。1964年岷江洪水也基本上将都江堰渠首工程冲毁。在漫长的历史长河中,都江堰水利工程不断地修了毁、毁了修,是人与自然此进彼退、和谐共存的一个动态过程。我们现在所看到的都江堰(包括鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口、外江闸、内江闸群、工业引水拦水闸等),其实都是采用了现代工程技术和建筑材料,对历朝历代治水先贤的治水思想不断总结、完善、发展的结果。都江堰在漫长的实践中还形成了杩槎、竹笼、干砌卵石等的治河工艺。浓缩了千百年治水经验总结出的“三字经”、“六字决”、“八字格言”,形成都江堰独特的治水思想。都江堰长期形成的管理机构和特有的管理办法,同样构成了都江堰水文化的一部分。如汉灵帝时(公元168年)已设置“都水椽”和“都水长”等水利官员,专门负责维修管理都江堰渠首工程;三国时期,“诸葛亮北征,以此堰农本,国之所资,以征丁千二百人主护之,有堰官”。这些机构的设置对于都江堰历经二千多年而不衰发挥了重要作用。可以说,都江堰所体现的不仅仅是李冰的个人智慧,更是真正意义上的中华民族勤劳与智慧的结晶。
1.都江堰水利枢纽工程
都江堰位于长江上游支流岷江上，崛江以崛山导江而而得名，发源于松潘县弓杠岭和朗架岭，流经汉川、都江堰市、乐山市大渡河入汇，到肩{宾市后注入长江。著名的都江堰水利工程即位于崛江中游的都江堰市。都江堰流域分水源区和灌区，渠首枢纽以上的崛江为水源区，河道长340公里，落差达3009米，河道坡度4.83‰，流域面积133,500平方公里。渠首枢纽以下的为灌区，流域面积21700 平方公里,灌溉农田 1000多万亩。崛江流至紫坪
铺出关口后，地势由高山峡谷突变为平原，河床陡然开阔，水势趋缓，为都江堰渠首工程的建设提供了得天独厚的地理条件。此处位于呈扇形伸展的成都平原的顶部，海拔739米，是整个都江堰灌区的制高点。良好的地理位置，使都江堰既可扼制住刚出峡谷的崛江水势，使其不能直泻成都平原而引发洪水灾害，又可因地势高而控灌整个都江堰灌区，造福川西大地，是设置渠首枢纽的最佳位置。
都江堰早期以航运为主，兼有灌溉的效益，至汉代扩大灌区，渐以灌溉为主，到魏晋时，已具备分水、溢洪、引水二大主要工程设施的雏形。发展至今，都江堰已成为具有农业灌溉、城镇和工业供水、生态和文物保护、防洪、旅游、发电、水产和养殖等多目标，引、蓄、提相结合的综合性特大型水利工程。
2.都江堰水沙运动规律
都江堰使成都平原的万顷农田得到灌溉，使蜀郡成为秦国的重要粮食基地之一，为秦始皇统一中国提供了重要的物质条件。历代治蜀者和灌区人民都非常重视对都江堰的管理与维护，并在长期的治水实践中总结出了“乘势利导，因时制宜”的治水原则和“二字经”、“六字诀”、“八字格言”等丰富的治水经验，创造出了码搓、竹笼、羊圈、干砌卵石等传统工程技术，形成了具有都江堰特色的水利管理体制与制度。 “创科学治水之先例，建华夏文明之瑰宝”。晋代周谁《益州记》中称“水旱从人，不知饥模，时无荒年，天下谓之天府也”。都江堰枢纽主要由鱼嘴、金刚堤、飞沙堰和宝瓶口等组成分流、引水、排沙枢纽，河势见图
图：都江堰河势图
3.灌区渠系工程
都江堰枢纽将崛江分为右岸沙黑河总干渠、左岸内江总干渠和崛江干流。崛江干流从都江堰到新津河段长70余公里，为崛江的排洪河道。内江水流进宝瓶口后，通过总干渠至仰天窝节制闸一分为二，再经蒲柏、走江闸二分为四，顺应西北高、东南低的地势倾斜，一分再分，形成自流灌溉的渠道体系，灌溉成都平原及川中丘陵区一千余万亩农田。山民江右岸则由沙黑总河进口后灌溉崛江右岸的土地，灌区分布如图
1949年以后，在老灌区修建了50余座重要分水枢纽，改造了3万多条旧渠道，到2000年，渠系工程共有干渠37条，分干渠60条，长3550公里;万亩以上支渠272条，长3627公里;万亩至千亩斗渠2848条，长11847公里;千亩以下农渠34868条，长23172公里;斗渠以上建筑物4.89万座。其中干渠工程有水闸998座，隧洞334座，渡槽415座，涵洞964座，倒虹管91座。灌区内农业生产总值368亿元，占全省的25.3%，工农业生产总值1645亿元，占全省的43.0%，国民生产总值1502亿元，占全省的41.6%，在全省的经济和社会发展中具有极其重要的战略地位。
李冰主持创建的都江堰，正确处理鱼嘴分水堤、飞沙堰泄洪道、宝瓶口引水口等主体工程的关系，使其相互依赖，功能互补，巧妙配合，浑然一体，形成布局合理的系统工程，联
合发挥分流分沙、泄洪排沙、引水疏沙的重要作用，使其枯水不缺，洪水不淹。都江堰的三大部分，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，消除了水患。 都江堰的创建是一个科学、完整、极富发展潜力的庞大的水利工程体系，是巧夺天工、造福当代、惠泽未来的水利工程，是区域水利网络化的典范。后来的灵渠、它山堰、渔梁坝、戴村坝一批历史性工程，都有都江堰的印记。
都江堰水利工程的科学奥妙之处在于集中反映在以上三大工程组成了一个完整的大系统，形成无坝限量引水并且在岷江不同水量情况下的分洪除沙、引水灌溉的能力，使成都平原“水旱从人、不知饥馑”，适应了当时社会经济发展的需要。解放后，又增加了蓄水、暗渠供水功能，使都江堰工程的科技经济内涵得到了充分的拓展，适应了现代经济发展的需要。 都江堰水利事业工程针对岷江与成都平原的悬江特点与矛盾，充分发挥水体自调、避高就下、弯道环流特性，“乘势利导、因时制宜”，正确处理悬江岷江与成都平原的矛盾，使其统一在一大工程体系中，变水害为水利。
4.都江堰水利工程的变迁
都江堰从创建至今，经历代的改建、维修和完善，才具有现在的布局，鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口三大主体工程也是不断发展变化的。
鱼嘴初建时位于今鱼嘴以上1650m的古白沙邮，元代更上移至距今鱼嘴约2000m的盐井关和水西关之间。见图，而清乾隆年间又下移至今鱼嘴以下700m的虎头岩对面河心，上下变化近3000米。1936年在现位置修建浆砌条石鱼嘴，1974年重新加固，2002年维修时采用钢筋混凝土彻底整修。鱼嘴的结构有卵石竹笼、条石污工、铁龟铁牛、浆砌条石，直至新修的钢筋混凝土工程。图元代都江堰渠首工程示意图(引自《都江堰志》175页)。飞沙堰长期与金刚堤上的平水槽共同承担内江的泄洪任务。如元代的石门、
清代的湃水河，都是内江河段的旁侧泄洪水道，直至1962年封闭平水槽，加宽飞沙堰，沿用至今。飞沙堰的口门宽度和堰顶高程也是经长期实践，反复论证，直至1964年重修时才稳固下来。
宝瓶口在天然砾宕上开凿而成，形状不规则，为上大下小的梯形。1970年用混凝土加固，平均宽度20.4m。为了保证灌区的供水，减少因竹笼杩杈冲毁而导致内江引水不足或杩
