智者造物

    与开凿宝瓶口时一样,在作堋、筑堰过程中,李冰他们遇到了许多预想不到的困难,其中最令他们头痛的是如何在江中砌筑石料。李冰他们所择筑鱼嘴,作堰处在江心,岷江水流湍急,虽然有韩家坝沙洲作依托,但坝顶的鱼嘴及坝后的飞沙堰在修筑时,硕大的卵石放入江中,霎时被江水冲走,根本无法堆砌。怎么办?李冰又一次发动大家,群策群力,想法子。不久,工程中出现的一系列困难被他们克服了,施工中,这些勤劳智慧的人们创造出一项项新的技术,他们研制出了杩槎、竹笼等施工器械和截流方式,发明了干砌卵石等施工工艺。李冰他们因地制宜,勤奋钻研出的这些技术成果,具有很强的实用性和科学性,而且独具浓厚的地方特色,其中有许多技术工艺,一直为后人沿用。

    杩搓

    杩槎的结构分为支架和拦水两部分,制作杩槎的原料都是就地取材,用木、竹、卵石,外加泥土制成。

    支架部分,用竹绳(又叫牵藤)将三根木料捆绑成鼎足形状,称作“杩脚料”,古代木料多选用桤木、麻柳、青杠等硬质木,近代则多以极杉木替代。迎水一面两根杩脚所形成的面,称作“罩面”;背水一面的一根杩脚称作“箭木”(或称“箭头木”),本根杩脚料的上端称作“杩脑顶”;在杩脚料的1/2高度处加绑横木,人称“盘杠”,盘杠是用来固定三根杩脚料之间的角度的,并作为压盘的基座;盘杠上加绑一道横木(称“压盘木”)作成压盘,于压盘上放置“竹兜”(又叫“碗儿兜”),兜儿盛满卵石作为压重物,用来稳定杩槎,防止被水的浮力或冲击力所倾覆。

    拦水部分:在杩槎的“罩面”前,依次安放檐梁、签子、花栏、棰笆、罩席,最后倒土石筑埂,虽逐层加密,以拦截水流。檐梁是罩面之间相互连接的横梁,俗称“顺木”,下面靠近河底的顺木叫“海底木”,上面高出水面的顺木叫“面子木”,与面平齐的一根顺木叫“浮水木”。檐梁外竖向排列的木棍叫“签子木”,檐梁和签子多选用杂木制成。紧贴签子的外侧放一层方眼竹篱,叫“花栏”。花栏外置一层“捶笆”,捶笆是用竹片制成的。捶笆外多放一层竹篾编成的小网眼的垫席。最后沿垫席外侧倒黏土筑埂,这样,罩面部分便足以挡住水流了。有时为了加强土埂的稳定性,避免沉陷或坍塌,人们在土埂内还掺加一定比例的卵石或石块。

    为了不使檐梁受力过大,以致产生形变及断裂,人们又在杩槎背水的一面安设支撑木料,即“撑子”,俗称“驮子”。一般设置上下两排。上排撑子的支撑部位与上游水位平齐,下排撑子的支撑部位与下游水位平齐。撑子数量的多少,要视江水的水深和流速而定,一般多则五六根,少则两三根。

    一个杩槎为“一栋”。当时人们在截流施工时,在内江河口放置了50余栋,在外江河口放置了50余栋。

    杩槎的安装放置有一定的规范程序,经过历代沿革改进,日趋完善。它的拆除十分便捷,只需砍断杩脑顶上捆绑着的竹绳,再用大绳拉倒即可。同时,人们还可将拆除下的木料回收并泡在水中保存。这样,木料可多次使用,充分发挥其效益,十分经济实惠。

    李冰他们采用杩槎截流的新技术,很快解决了截流筑堰的难题,从而使工程得以顺利进行。

    李冰他们所发明的这种杩槎截流技术,能够快速完成断流、开流放水的任务,不久,李冰把这一技术,又运用了乌修时的截流上。事实证明,这一截流方法,挺适合于在像岷江这样坡陡流急,砂卵石河床的河流上使用。

    后来,人们又用杩槎对河道进行部分封堵,从而达到分流和调节流量的目的;在汛期遇有堤坝决口需要抢险时,施放杩槎,进行快速堵漏;杩槎又被人们用来保护堤坝、桥闸,阻挡洪水对水利设施的直接冲击。此外,杩槎还可代替桥墩,在上面搭架临时用桥,既省工省时,还便于拆除,实惠经济。总而言之,杩槎有着许多的妙用。

    笼石技术

    “破竹为笼”,“以石实中,累而壅水”——《元和郡县图志》。

    这句话意思是用竹子编成竹笼,里面装满卵石,用来壅水筑坝。这是李冰他们发明的又一项著名的水利工程技术。后来,这一技术被人们普遍推广到江南产竹的广大地区,一直为后人所沿用。特别值得一提的是在汉代初年黄河堵口中这一技术所发挥出的奇效。

    那是在西汉成帝四年(前29)的时候,黄河大堤决口,一下子淹没了四郡32县,形势十分危急。

    汉成帝闻讯大惊,当即命御史大夫尹忠火速前往堵口。尹忠迅速调集了大批人力和物资,夜以继日地强堵大堤缺口。不料水势凶猛,根本就堵不住。随着缺口越来越大,又有许多地方遭灾。尹忠恐成帝怪罪,无奈之下,只好自杀。尹忠虽死,但是滔滔洪水依然漫流不止,灾情日益严重。

    消息传来,汉成帝直急得六神无主。他频频焚香祈祷,乞求天降贤才,为他消免灾祸。据说,当时有个江湖术士为汉成帝占了一卦,说卦上显示西南方有治水贤才。

    一句话,提醒了惶惶然的汉成帝,西南方的千水之府蜀地,自古治水英才辈出,那里必有精于治水堵泄的能人。于是,他立即命人查访。

    功夫不负有心人,钦差终于在今四川地区找到了一位治水的贤才,他就是王世延。汉成帝封他为“河堤使者”,总督堵泄工程。

    土生土长在蜀地的王世延,深谙笼石技术的高妙真谛,在这次堵塞黄河大堤决口的工程中,他成功地运用了这一古法。他命人编织好长长的竹笼,笼里盛满石头号,分节用船装载,在大堤缺口的两端,同时投入水中,没有多久,缺口就被堵住了,人们在竹笼的基础上,迅速把大堤修补好。

    险情消除,捷报传来,汉成帝大喜过望,当即颁下圣旨,将第二年的年号改为“河平”,以示庆贺;接着,又封王世延任光禄大夫,每月俸禄谷米两千石,赐爵“关内侯”赏金百斤……

    其实,王世延之所以能在短期内建下奇功,并由此名扬海内,正是依赖祖辈们的恩泽。倘若没有李冰他们发明的这一笼石技术,恐怕王世延也只好步尹忠的后尘,自尽于黄河大堤之上了。由此可见,李冰他们的发明创造,对后世产生的影响是极为深远的。

    笼石技术具有许多优点,主要体现在两个方面:

    其一:竹笼原料就地取材,因地制宜,节省人力物力。李冰他们筑堰时所用的竹笼,是用坚韧的白甲竹编织而成的。当时,这种竹子在灌县以西的漩口一带山中遍地生长,每年由官府派工砍伐,水运至灌县。后来,编制竹笼的原料逐渐采用灌县盛产的慈竹替代,其质地虽不如白甲竹,但资源充足且价格低廉。编制竹笼的技术在灌县地区人多精通,且易于掌握,因此能及时、充足地满足工程的需求。

    其二,笼石技术利用竹笼的坚韧特性,将分散的卵石聚集为一体,坚固、稳定,且能分而合一,具有灵活机动的优点。

    在壅水作堋时,人们迎着水流方向放置竹笼,堆砌成前低后高,头尖尾宽的鱼嘴,在鱼嘴前又埋设了几道木桩,以此减缓水势和防止漂浮物撞击坝体。

    千砌卵石

    李冰他们创造的干砌卵石工艺所使用的原料,是岷江激流从上游冲下来的卵石,它遍布岷江的河床和河滩。因此,人们尽可就地取材量材使用。同时,实施这一工艺所奇妙要求的技术非常简单,一般当地百姓均可掌握。据人们统计,每干砌一立方米的卵石只需3个工作日。这项工艺的实施,使工效大大提高,且节省工料,工程费用大大降低,工期因此大幅缩短。

    实践证明,以干砌卵石工艺筑堤护岸、建堰分流,只要保证施工的质量,就能起到极为显著的抗洪水冲刷的功效。同时,卵石质地坚硬,具有良好的抗压、耐磨性能,经现代测试结果表明,卵石的抗压强度为1000千克/平方厘米,耐磨、抗压性能比现代的混凝土还要强许多,这就保证了堤坝的坚固性能。此外,由于干砌卵石可使水从卵石缝中渗入地下,故而有助于边坡的稳定和回水利用。一个最能说明这一作用的事实就是在旱季宝瓶口断流后,下游灌区仍能有十条河流水源不枯!这就是因为高程水位的地下水,透过干砌卵石层,渗入下游河道的缘故。反之,若河道水位高于地下水位时,河道的水就可以透过干砌卵石层,渗入地下,从而减小水对渠道护面的压力。

    李冰领着人们用杩槎和竹笼卵石,截流筑堰,经过日夜苦战,一个狭长的人工小岛,终于安卧在湍急的岷江河道中。接着,人们在大堋的东西两侧分别截流,开挖引水河道,这就是被后人称之为外江和内江的两条引水河道,当时人们把它称作“羊摩江”和“北江”。

    至此,李冰等人精心筹划,组织兴建的湔堋水利工程基本完成,岷江,这条肆意横行了千万年的恶龙终于被人类降伏。