治水要诀
古老的都江堰历经两千余年,其勃勃生机仿佛永不衰败,设计施工上的科学合理当然是重要因素,优越的自然条件也是重要原因,但是,如果没有历代治水者的精心维护和不断改善,这座古堰怕是早已在岷江洪水的冲击下荡然无存了。
事实上,李冰之所以被后人推崇为我国伟大的水利专家,不仅因为他主持设计和兴建起了都江堰水利工程设施,同时还在于他对于如何治理岷江河道,从而使这一水利枢纽设施长久保持其功效方面,做了大量的研究工作。
湔堰工程竣工后,李冰认为这不能算是可以一劳永逸了。他深知,大堰和人体一样,三分治七分养,所以他非常重视养护大堰这一重要环节。他经过仔细观测,反复实践,潜心研究养护大堰设施的方法,逐步掌握了许多治理岷江河道的要领。
每年霜降时,李冰和儿子二郎便率领当地百姓,用杩槎和竹笼截断外江水流,让岷江水全部进入内江河道,然后把外江河床里的淤泥沙石淘出。翌年立春时,民工用斧头砍断杩脑顶上的竹绳,河水冲倒杩槎,民工们回收起木料,用它们制成新的杩槎来截断内江水流,疏浚内江河道。
李冰在治水过程中,总结出不少技术要领,其中最著名的要算是“六字箴言”,三石人像和石犀了。
六字箴言
所谓“六字箴言”(或作“六字真言”),是指李冰依据岷江水流规律及湔堰工程各设施的地理条件因素,为后人制定的治水准则——“深淘滩,低作堰”。这六个字被人们镌刻在宝瓶口附近临江石壁上。
《水经·江水注》载:“李冰作大堰于此,立碑六字曰:‘深淘漳(即滩),浅包鄢。鄢者,于江作堋,堋有左右口,谓之湔堋江’……”
“深淘滩”,是说内江河道在凤栖窝下的一段河床(位于宝瓶口前方),每年岁修清淤时,必须淘到足够的深度,否则,内江河床淤积过高,宝瓶口进水量就会减少,无法满足春耕灌溉、漂木、航运用水的需求。
“低作堰”,是说飞沙堰的堰体不宜筑得太高,否则,就会影响飞沙堰的泄洪和“飞沙”效果。李冰等人通过长期观测和探索,发现堰体高度在高出内江河床2米左右最最为适宜。
事实上,“深淘滩”就是指清淤的标准,而“低作堰”则是溢洪排沙的客观要求。这二者互相联系;只有在深淘滩的前提下,才可低作堰,否则,春耕季节就不能引入足够的水量;再者深淘滩后,又必须低作堰,不然,则影响飞沙堰的溢洪飞沙作用,进而导致下游平原地区遭受水灾。所以,集李冰等人长期治水经验所得的“六字箴言”,确实是治堰的行之有效的宝贵成就,因此成为历代修堰者所奉行的金科玉律。
“六字箴言”这一岁修准则,对两千多年来都江堰的治理,产生了极其深刻的影响。明代武宗正德年间(1506—1521),四川水利佥事卢翊,特刻《治水记碑》以示后人。这座碑今制立于二王庙中,碑文大致如下:
“蜀守权公冰凿离堆以刘蜀,刻深淘滩,低作堰”六言于名,立万世治水者法,所以治水出入,为旱涝计者重点。其用功缓急流疏密之序,意志较然。汉晋以来,率用是法。永嘉间,李公赢深韪之。唐宋相承,世享其利。元始肆力于堰,无复深淘之意,无乃公言不是法欤?假令沙石涌碛,水不得东,虽则溶金连障,高数百尺,牢不可发,亦何取于堰哉……”
从碑文中可知,汉晋唐宋历代,尊奉“六字箴言”治堰,即可“世享其利”,而无人一味高筑大堰,而不深挖河滩,既侵以金属设施替代杩槎、竹笼,其收到的效果也不理想。
石人、石犀和水则
深淘滩,到底要淘到多深才算合式呢?这就必须要有一个量的标准。淘滩的深度不够当然是不行的,但一味深挖,则要费工费时。为此,李冰在通过长期观测和反复印证之后,找到了一个适当的深度,于是他建立标记,作为岁修淘滩的深度标准。
《华阳国志·蜀志》记载:“李冰曾于玉女房下白沙邮,作三石人立水中……水竭不至足,盛不没肩。”
白沙邮位于今都江堰市西八里的白沙街,是白沙街与岷江的汇合处。邮,是古时候传递文书的驿站。白沙街一带,在秦汉时期是平原汉人与山区少数民族居住区的分界线,在此设邮。玉女房在白沙街龙溪山的崖上,是崖墓一类的洞穴。
李冰在“玉女房”下面的水中,设立了三座石人像,用作测量江水水位高低的标志,它是现在已知有文字记载的最早的水则(又称水标),是我国古代水利工程技术的一大创举。
所谓“水竭不至足,盛不设肩”,就是一种水量标准。它的含义是指当水位浅到石人足部的时候,就表明内江下游用于灌溉和航运的水量不足,亟须加大宝瓶口进水量;当水位高至石人肩部时,就表示洪峰将至,提醒人们立即关闸截流、分洪、泄洪。
《蜀王本纪》载:李冰曾“作石犀五枚”。古人称水牛作犀。李冰所设的五头石牛,起着同鱼嘴相仿的分水作用,同时还能抵消部分水流对堤坝的冲击。有的学者认为,这五头石牛,也起着水则的作用。
棹传李冰曾在凤栖窝里用石马作淘滩标志,明代曹学会《蜀中名胜记》中有“都江口旧有石马埋滩下”的记载。清人陈丙魁也曾记述李冰治堰时“河底当年准石马”,即以石马作淘滩标准。清道光年间(1766—1825),人们在淘滩时确实挖出两只石兽,当时认为是石马。
李冰以石人、石犀、石马等作水则,除了水利方面应用外,还有着其他含义。前文讲述过,李冰在治理蜀地的过程中,不仅十分注重将中原先进的科技文化传播到蜀地,教化蜀人,同时还十分注意对蜀文化精华的吸收。此外,他又十分尊重蜀地的传统习俗。古代蜀人多有崇拜“石”的风尚,时至今日,岷山地区居住的蜀人后裔仍保留着拜“白石”神的习俗。在蜀奉行的阴阳五行学说中,石,属土,能胜水。故石犀等物又被赋予了“镇水”神物的内涵。而“五石犀”、“三石人”、“二石马”,在数字上也符合五行学说的要求。从这一点可以看出,李冰无时无刻不在努力适应蜀文化环境。
后来,李冰以铁板替代石马作为淘滩的深度标志。明代正德年间,水利佥事卢翊修浚河道时,就挖得铁板一块,上面刻有李冰的“六字箴言”。这块铁板,人们认为就是现存淘滩标志——“卧铁”的前身。
李冰在上述浚河治堰方面所取得的一系列成就,标志着我国古代水利史上一个新的阶段——定量治水阶段的开始。
浚河修堰
自李冰以后,历代人们都十分重视对大堰的维修工作。
三国时期,蜀汉诸葛亮治蜀时,十分重视都江堰的水利作用,他认为水利是农业的根本,是国家发展经济的重要基础。因此,他特别指派1200名壮丁驻扎灌县,专门护堰,并专设堰官主管浚河修堰工作。
宋代对都江堰的管理同样十分重视,制定了“旱则引灌、涝则疏导”等一整套管理制度和维修准则。规定每年冬季断流,春季淘淤。《宋史·河渠志》记载:“岁暮水流,筑堤壅水上流;春正月,则役工浚治,谓之穿淘”。“穿淘”就是淘淤。岁修时,朝廷还要求详细记录施工的情况,包括河道的高低、宽窄、深浅、灌溉面积的大小,参加施工的人数,使用材料的规格和数量,以至主持工程官员的姓名等等诸多方面,都要记载造册,以供年终考核。规定对完成任务的予以奖赏,对工程不符合要求的而使堤堰被水冲坏的,则予以严惩。
对于水位、流量及飞沙高程,宋代亦有明确的规定。《宋史·河渠志》载:“离堆之趾,旧鑱(用犁尖在石头上刻画)石为水则,则盈一尺,至十尺则止。水及六则,流始是用;过则从侍郎堰减水河泄而归于江。岁作侍郎堰,必以竹为绳,自北引而南,准水则第四,以为高下之度。”当时,宋代官员在离堆石壁上刻有观测水位的水则,共十划,每划0.33米。水位如果到了六划,水流量就能满足内江下游灌区水量要求,超过六划,多余的水就从飞沙堰排入外江河道。每年岁修飞沙堰时,都要用竹绳由北向南测定高低,以水则上第四划作为飞沙堰的高程。
元代著名水利专家,四川肃政廉防使吉普当,曾主持过一次大规模的维修改造都江堰的水利工程。
工程开始之前,他亲自到都江堰渠首巡视,重点考察其关键工程设施32处,并指示灌县判官张宠按照他的修建方案先作小堰实验,待小堰经受洪水考验获得成功后,从元顺帝至元元年(1335)冬天开始,用了五个多月的时间,对都江堰进行了大修。
在这次大修工程中,以鱼嘴和利民台工程规模最大,其次是侍郎堰、杨柳堰等处工程。
大修中所采用的材料和方法与以前相比有很大改进,主要建筑物采用石灰浆砌条石结构,条石之间铸铁联结,并用桐油拌石灰和丝麻嵌塞缝隙。对于易坏的堤岸,砌以大卵石保护,并在堤上种植杨柳和灌木加固。宝瓶口以下的引水口,则用条石包砌,并做石门,启闭方便。
影响最大的工程要属铸铁大龟作分水鱼嘴,吉普当用了8000千克铁,铸成一个巨型铁龟作鱼嘴,并在铁龟前埋设铁柱,以削减水流对鱼嘴的冲击,并防止上游浮木、航运船只对鱼嘴直接撞击。
此番大修后,都江堰渠首枢纽设施正常运行了40年之久,其间再无大修。这说明此次大修极为成功。后来,固铁龟的基础沙石河床被淘空,鱼嘴才坠毁。吉普当在大修中创造的铁石材料工艺,是水利史上的一大进步。
明嘉靖二十九年(1550),按察司佥事等人在主持都江堰大修工程中,沿用了吉普当的铁石材料施工工艺,铸了两头36250千克的大铁牛作分水鱼嘴。
鉴于吉普当安设铁龟时,固其基础不扎实,造成坠毁的教训,先在堰口上游截流,淘挖基础,在基坑里密置三百余根木桩,复以沙石填实,上面横铺柏木,再砌以厚约0.66米的石板,石板上,铸铁板为基础,最后才在基座上铸造铁牛。新的铁牛鱼嘴是由两条“首合尾分”,3.3米长的铁牛构成的,铁牛上刻有铭文:“问堰口,准牛首;问堰低,寻牛趾。堰堤广狭顺牛尾。水没角端诸堰丰,须称高低修减水(飞沙堰)。”
由此可见,铁牛既被当做分水鱼嘴,又作为淘滩作堰的标准计量物。此次大修,在工程设计和工艺技术方面又有了很大提高。
明末清初,人们为找准深淘滩的尺度,在李冰埋设石马的地方安设了卧铁(又称铁桩)和铜标。
清同治十三年(1874),灌县和县胡圻,总结了历代治水防沙的经验,编成了治水三字经:
“六字传(指李冰的“六字箴言”),千秋鉴。挖河沙,堆堤岸。平四六,平潦军。水画符,铁桩见。笼编密,石装健。砌鱼嘴,安羊圈(一种类似竹笼性质的铁制装置)。立湃阙(指溢流堰),留漏罐(指金刚堤)。遵旧制,复古堰。”
清光绪丙午年(1906)春,成都知府文焕又对旧三字经进行修改,亲自书字,刻于二王庙前的石壁上,这就是我们今天看到的治水三字经:
“深淘滩,低作堰。六字旨,千秋鉴。挖河沙,堆堤岸。砌鱼嘴,安羊圈,立湃阙,留漏罐。笼编密,石装健。分四六,平潦军。水画符,铁柱见。岁勤修,预防患。遵旧制,毋擅变。”