都江堰、工程

都江堰无坝生态水利工程简介

都江堰水利工程是全世界至今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。这项工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流（分四六、平潦旱）、自动排沙（鱼嘴分水堤二八分沙）、控制进水流量（宝瓶口与飞沙堰）等问题，消除了水患，使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。建堰2260多年来经久不衰，而且发挥着愈来愈大的效益。都江堰的创建，以不破坏自然资源，充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协合统一。是“水管理、水文化、水智慧、水政治”的最高体现，被联合国评为迄今为止“设计最精巧、保存最完整、历史最悠久、至今发挥最大功用”的“四最”无坝生态水利枢纽工程，被联合国教科文组织评为人类“物质文化双遗产”，“活的文物”。

都江堰所体现的系统工程方法论

都江堰设计之精巧令全世界水利届人士震惊，国外水利专家曾经在静静流淌的岷江边感慨道：“这一定是外星人修的！”在中国历史上，都江堰的两位“主工程师”李冰父子也被民众尊为神仙，至今都江堰边还伫立着供奉二人的“二王庙”。能人还是人，对其的神化是人们赞赏之情的一种表达。都江堰始建于公元前两百多年，当时绝不会有系统工程这个学科，更不会有人提出用相应的方法论解决问题。但是，今天看来，都江堰的修建的确体现着系统工程方法论的印迹，并且它所实现的还远超过其预定的目标。下面本文就从系统分析和切克兰德方法论的角度解读一下都江堰的修建。

（1）问题情境

秦国即将出兵讨伐强大对手楚国之际兵粮供应问题成为出征的最大隐患。秦军到地处南方的楚国作战，路途遥远，要经过刚刚收复的古蜀国，而古蜀国国力薄弱，量产并不充裕，难以提供充足的后勤保障。这种情况下，秦王将发展古蜀国的农业提到战略高度，委派蜀地郡守李冰主持解决这个问题。

（2）工程的目的及目标

已解决农业问题为初衷的都江堰水利工程无疑会将引水灌溉川西平原为首要目的，相关的附属目标就是分水泄洪排涝和防止泥沙淤积水道。

（3）根定义系统

根据工程的目标根定义目标也随之浮出，它们就是分水工程、引水工程和排沙工程，也就是现在呈现在我们面前的鱼嘴分流、宝瓶口、飞沙堰三大主体工程。

（4）方案设计与选择

由于时间久远，我们连李冰父子当时设计的图纸都已经看不到了，更不要提什么备选方案了。但是从之后的工程效果和其他人的改造实践来看，我们不难推测出，都江堰主体工程及其各个附属工程是经过及其精细的勘测计算、严谨的统筹论证之后确定下来的。

李冰用竹笼装满大卵石筑造鱼嘴分流，后世有地方官嫌其过于简陋，曾尝试该用过铁皮、石块等材料替代，结果不久就都被冲毁，以失败告终。鱼嘴所分的水量还有严格的比例。春天，岷江水流量小；灌区正值春耕，需要灌溉，这时岷江主流直入内江，水量约占六成，外江约占四成，以保证灌溉用水；洪水季节，二者比例又自动颠倒过来，内江四成，外江六成，使灌区不受水潦灾害。“分四六”与几何学的黄金分割比例正好吻合。

飞沙堰之所以能够飞沙，是由于利用了这段弯曲河床形成的弯道环流的缘故。岷江主流至都江堰鱼嘴处，水流被一分为二。左侧的水流进入内江，沿着凹曲的左岸运动，形成一个曲率半径约为800米的弯道。李冰正是选择了这个地点修建飞沙堰，堰高出河床2米，总体排沙率达到了惊人的15/16。

在开凿玉垒山宝瓶口的时候，李冰利用热胀冷缩原理，用火烤、水浇的方法凿除山石，虽然整个工期长达八年之久，可是从后来的效果来看，宝瓶口经过几千年冲刷，牢固如初。整个都江堰工程除了每年枯水季节组织民工进行深淘滩作业以外没有再支出过任何维修费用，这也是人类工程史上的奇迹。

如此精确的数据和建筑方法绝非偶然，也绝非神仙所赐，而是李冰父子经过多年的实地考察，不断地向当地的渔夫艄公询问讨论，不断地比较、不断地修改，从而得出的方案。

（5）评价

如今看来，都江堰远远不止是一项达到战争目的的辅助农业水利工程，它已经成了一个“万世滋灌溉”水利典范，缔造了一个“天府之国”。如此的成就恐怕不仅仅能让当时的秦王满意了。