羅多思

(四川省都江堰管理局，四川 都江堰，611830)

都江堰研究

都江堰“深淘灘，低作堰”新論

羅多思

(四川省都江堰管理局，四川 都江堰，611830)

都江堰是由導(dǎo)流漕、魚嘴、飛沙堰、寶瓶口、人字堤溢洪道等工程組成，是岷江引水灌溉形成的最古老的水利工程之一，至今已有2700余年，仍發(fā)揮著巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。究其原因，是在社會發(fā)展的歷史長河中，歷朝各代對治堰制度、制水法則不斷的傳承和發(fā)展的必然結(jié)果。

岷江經(jīng)“魚嘴”后分為內(nèi)江、外江。外江是岷江正流，內(nèi)江則用于生產(chǎn)、生活、環(huán)境供水?！吧钐詾?，低作堰”是都江堰歲修制度古傳的治堰準(zhǔn)則。

“深淘灘”指都江堰內(nèi)江鳳棲窩段河床在歲修清淤時必須清淘至“鐵樁見”，如果“鐵樁不見”，內(nèi)江河床會太高，將減少進(jìn)入寶瓶口的水量，對來年灌區(qū)春灌引水造成不良影響?！拌F樁見”是指內(nèi)江鳳棲窩段河床清淘淤積體時，要“淘”至看見鳳棲窩埋設(shè)的“臥鐵”。

“低作堰”指飛沙堰堰頂高程“低”了就筑“籠”為堰，使堰頂高度以維持寶瓶口引水能滿足灌區(qū)生產(chǎn)、生活、環(huán)境需水量為宜；“高”了會使引入灌區(qū)的水量過大，易造成區(qū)域性水害，且會影響飛沙堰的排洪、排沙功效。

歷史上鳳棲窩段河床年年有淘淤，據(jù)現(xiàn)有資料，最多年(1937年)淘淤17242m3，淘淤少的2000余m3，平均淘淤7000m3左右。1954年修建二王廟順?biāo)。「?.2m，鳳棲窩段河床淤積有所減少。1964年加高二王廟順?biāo)?，右岸?nèi)金剛堤后移20m作為馬道后成為復(fù)式河床，改造為微灣河道，改善了鳳棲窩河段的水流關(guān)系，加大了飛砂功能，對飛沙堰的泄洪功能沒有造成影響，鳳棲窩河段的淤積體更為減少。1974年外江閘建成后，部分改變了都江堰的無壩引水功能。洪水期時，外江閘全開實(shí)現(xiàn)自然分流，洪峰流量時經(jīng)外江閘、飛沙堰、溢洪道實(shí)現(xiàn)分洪排沙。平水期時，按寶瓶口所能進(jìn)入流量，由外江閘調(diào)節(jié)水量，飛沙堰筑“籠”為堰溢洪道溢流“泄水”，將岷江正流部分?jǐn)r入內(nèi)江供生產(chǎn)、生活、環(huán)境之用。1992年工業(yè)引水?dāng)r水閘修建以后，外江閘攔入內(nèi)江的水量，以工業(yè)引水?dāng)r水閘全關(guān)，抬高水位滿足寶瓶口引水的需要，解決了年年“低作堰”的問題(攔水閘的運(yùn)行設(shè)計，當(dāng)內(nèi)江斷流歲修時，工業(yè)引水渠通水，攔水閘全關(guān)，擋水入暗渠；當(dāng)內(nèi)江通水后，寶瓶口流量小于480m3/s，而飛沙堰又在溢流時，攔水閘關(guān)閉，抬高水位，擋水入寶瓶口；洪水時，閘門全開，恢復(fù)飛沙堰原有工程的排洪排沙功能)。隨著灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求的不斷增長，鳳棲窩段河床引水水位的抬高，加大了鳳棲窩段河床的沖刷。據(jù)1964年至2013年內(nèi)江鳳棲窩河段淘淤資料顯示，鳳棲窩河段砂礫石堆積體的演變過程是：淤積—減少淤積—沖淤平衡—無淤(清水沖刷河床)。統(tǒng)計說明，鳳棲窩上世紀(jì)70年代淘淤5次，80年代淘淤2次，90年代淘淤1次，1992年到2006年基本達(dá)到?jīng)_淤平衡。2006年紫坪鋪水庫建成后，攔截了上游90%以上的推移質(zhì)，形成清水下泄，對河床造成嚴(yán)重沖刷，無“灘”可淘(見表1：鳳棲窩河段歷年淘淤統(tǒng)計)。

表1 鳳棲窩河段歷年淘淤統(tǒng)計 單位：m3

備注：未列年份為內(nèi)江未斷流年

2002年11月內(nèi)江河口斷流，實(shí)測鳳棲窩“臥鐵”處斷面，河底在“深淘灘”的“銅標(biāo)”高程以下，最大沖深85cm，沖深斷面達(dá)21m2。

2013年11月內(nèi)江河口斷流，實(shí)測了鳳棲窩“臥鐵”處斷面。由圖1可見，該段河床已經(jīng)形成寬近40m的低矮河槽，最低處與臥鐵高程(臥鐵平均高程為724.60m)相差100cm左右。這顯示原河床清水沖刷較大，形成了低矮河槽，已無淤可淘。

圖1 2013年內(nèi)江斷流鳳棲窩河段斷面

宋代立于寶瓶口左岸巖壁的水則(觀測水位)一直沿用至今，共刻24劃，是提供灌區(qū)生產(chǎn)、生活、環(huán)境供水信息的重要觀測站。1964年在南橋以上距寶瓶口水則181m處設(shè)立測流斷面，仍以寶瓶口水則為基本水尺，建立了寶瓶口水位～流量關(guān)系(見表2)。

表2 寶瓶口多年水位、流量關(guān)系 單位：m3/s

由表2可見，進(jìn)入21世紀(jì)后，在水則相同情況下，流量有所增大，說明此段河床沖刷加劇，致使河床高程降低，增加了寶瓶口進(jìn)水流量。

飛沙堰是內(nèi)江進(jìn)口河段右岸的泄洪堤，末端與寶瓶口旁側(cè)溢洪道緊鄰，堰壩對岸為鳳棲窩埋設(shè)“臥鐵”處，壩上口距魚嘴710m，壩長240m，壩下口距寶瓶口約120m，壩高2m，壩項(xiàng)平均高程約726.50m。

飛沙堰的功能是攔水泄洪及排推移質(zhì)。1953年，在內(nèi)江河口拋80kg～100kg重的卵石80多個。卵石四面刻字編號，洪水后在飛沙堰壩面上找到三個。1966年7月28日，岷江洪水流量1790m3/s，二王廟順?biāo)∥捕螞_毀約100m，基礎(chǔ)的混凝土多塊越過飛沙堰壩頂，停留在壩坡上，最大一塊混凝土塊，長約2m寬約1m厚約0.6m，重約2.8t。兩次都證明，飛沙堰是名乎其實(shí)的飛沙(石)堰。

為達(dá)到“低作堰”的目的，歷史上飛沙堰以“竹籠”為作堰材料，年均裝竹籠2000條左右。1949年春，飛沙堰作混凝土心墻，長約70m寬5m高2m，心墻頂平“臥鐵”高程。1954年起，以干砌大卵石堆砌壩面，以減少竹籠堆砌工程量。1964年7月22日岷江洪峰流量6500m3/s，飛沙堰潰缺，當(dāng)年冬修飛沙堰采用混凝土隔墻，墻間相距20m，壩面采用混凝土砌大卵石，厚0.5m，壩面寬度也由210m增至240m，整個壩面完好。2013年末歲修斷流時，鳳棲窩河段混凝土鎮(zhèn)底回填平均厚度0.6m，體積2900余m3。

綜上所述，都江堰歷經(jīng)2270余年的發(fā)展變化，特別是隨著社會的進(jìn)步，都江堰水利人通過對設(shè)施的現(xiàn)代化建設(shè)與改造，既保留了都江堰無壩引水的功能，又靈活運(yùn)用了“深淘灘，低作堰”治水古訓(xùn)。如1974年修建外江閘，使內(nèi)江引水量能有效調(diào)節(jié)；1992年修建工業(yè)引水?dāng)r水閘，既保持了飛沙堰排洪排沙功能，又確保了灌區(qū)所需生產(chǎn)、生活和環(huán)境用水；2006年修建紫坪鋪水庫后，泥沙和推移質(zhì)大量減少，形成對下游河床的清水沖刷。都江堰水利人在“無灘可淘”的情況下，吸收治水精髓，采用現(xiàn)代混凝土工藝鎮(zhèn)底回填，確?！拌F樁見”，發(fā)揚(yáng)光大了“深淘灘，低作堰”的科學(xué)內(nèi)含，使都江堰水利工程永葆青春活力，造福灌區(qū)人民。

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S279.2(271DJY)

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2095-1809(2016)02-0062-03