摘要 都江堰水利工程创建至今已2260年。两千多年来，该工程能一直发挥着巨大的防洪和灌溉效益，主要靠人们对它进行不断地精心养护和完善。都江堰水利枢纽工程的养护完善，不能只注重水利枢纽工程本身，还应考虑工程的直接关系体，把工程和工程的直接关系体作为一个系统体进行养护完善。既分为主体、客体和环境三部分进行。

关键词 都江堰水利枢纽；主体；客体；环境；养护完善

1 前言

都江堰水利枢纽位于四川成都平原西部的岷江上，开创于战国初期，秦昭王时(256年)蜀郡守李冰父子在前人基础上访察水脉，因地制，因势利导，修建的一座大型水利工程，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水、自动调洪、排沙、灌溉为特征的宏大水利工程。2260年来，该工程一直发挥着巨大的防洪和灌溉效益，使川西平原成为“水旱从人，不知饥馑”的“天府之国”，目前灌溉惠及40余县，面积超过一千万亩。都江堰水利枢纽经过两千多年来的不断完善和发展，使工程除了具有防洪和灌溉功能外，还兼具工业、生活供水以及发电、养殖、环保、旅游等综合功能。

都江堰水利枢纽工程的生命力如此长久，其主要原因是人们在得到她滋润的同时，对其进行不断地精心养护和完善。都江堰自创建以来，为了充分发挥其功效，保障工程的质量，由李冰确立了一年一度对渠首工程进行维修的“岁修”制度。“岁修”遵循“深淘滩，低作堰”的原则。意思是说：为保证宝瓶口正常进水，在淘空淤积在江底的泥沙时要尽量淘深些，以免河谷比较浅，流水量太小，难于满足灌溉的需要；而修筑飞沙堰时，堰顶则尽量要修筑的低一些，以便在洪水季节能够泄出比较多的水。“岁修”还包括对工程的薄弱环节和损坏部位进行修筑和完善。

都江堰水利枢纽是一个具有不可估量的历史价值、经济效益和社会效益集于一身的特殊工程。历史价值的增值基于养护，效益的扩大基于对工程的完善和改造。我们不妨把水利工程看作是有“生命”的主体，她的生存与发展要受到多方面因素的影响和制约，工程主体与影响和制约的多种因素构成一个生存、发展的系统体，这个系统体就是主体、客体和环境的统一。对于水利枢纽工程的养护和完善，也应考虑到其系统性。因此，都江堰水利枢纽工程的养护完善，可分为主体、客体和环境三部分。

2主体养护

所谓主体是指研究者所考察的 “生命体”。本文所研究的主体为都江堰水利枢纽工程，该主体工程可分为渠首工程和灌渠工程两部分。

2.1渠首工程的养护完善

都江堰渠首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构成。这三大部分珠联璧合，协调运行，互相制约，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；具有引水灌田、分洪减灾（即“分四六，平潦旱”）的奇效。

都江堰渠首工程的分布结构、修建模式以及所产生的功能，是由其水流泥沙特性所决定的。岷江上游河段属强地震区，曾发生多次强烈地震，强烈地震和地震溃坝洪水带来大量泥沙；岷江上游地区为高山区，多暴雨，每当春夏暴雨引起山洪暴发之时，江水奔腾而下，由于河道狭窄，时常引起洪灾，洪水一退，沙石千里，这对都江堰的河道和工程的演变发展有很大的影响，致使鱼嘴分水堤位置在历史上发生多次变迁。现在的鱼嘴工程，并非李冰创建都江堰时的鱼嘴。工程本身在不断遭受洪水袭击后总会受到一定程度的损坏，在洪水退去后，不但需要对工程进行及时的维修和养护，而且为了使工程适应新的河道和水流形态还应对工程进行必要的完善改造。

目前的都江堰渠首工程虽然布局合理，但随着紫坪铺水库的即将竣工运行，7.74亿m3的调节库容对岷江的径流（特别是洪水径流）和来沙具有较强的调蓄作用。调蓄的结果使都江堰工程所处河段水文情势发生新的变化，几千年来所形成的河床演变规律将被打破，渠首工程将面临新的水文情势环境，至使引水量在枯水期将有所增加，汛期流量会有所减小。紫坪铺水库在蓄洪的同时会拦蓄大量的泥沙，形成清水下泄。清水下泄将会使下游河道造床运动的动力降低，河道冲刷加剧，发生河床下切。河床下切的结果，使支汊堵塞，游荡强度减小，河流朝更为稳定的方向发展；但河床下切会淘刷鱼嘴上游的江心洲和都江堰渠首工程建筑物的基础，危及建筑物的安全，影响鱼嘴的分水、分沙效果；河床下切，引起水位降低，影响工程的性能发挥。因此，工程进行新的完善养护已迫在眉睫。

都江堰枢纽工程主体所面临的新的完善养护重点是鱼嘴分水堤，其次是飞沙堰溢洪道。

鱼嘴分水堤的完善养护，一方面，应紧密结合河床的变化，正确运用水流和泥沙运动规律，采用现代化的工程控制手段，使江心洲的形状和鱼嘴分水堤的顶部形状、位置协调配合，科学地实现中、高水量的二次分配（低水时由外江节制闸控制），控制好宝瓶口进水与分洪，并能使分水、分沙达到最佳效果。另一方面，应对鱼嘴分水堤的基础进行加固处理。

飞沙堰溢洪道的养护与完善。飞沙堰溢洪道的功能形成是在溢洪道前修筑弯道，使江水形成环流，水流在弯道内流动时产生离心力，表层水流向凹岸，处于底层挟带推移质泥沙的水流流向凸岸（即外江），当江水超过堰顶时，洪水中夹带的泥石在环流的作用下被分流到外江，这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道，故取名“飞沙堰”。 当流量大于1000 m3/s时，飞沙堰溢洪道开始飞沙溢洪，此时水沙的情况，一般是水大沙大，水沙同步。随着紫坪铺水库的建成运行，大于1000 m3/s的流量出现频率降低，且易发生水沙不同步的现象，使汛期进入内江的泥沙得不到分离而沉积于内江和灌渠。面对将要出现新的水文情势，一方面使飞沙堰溢洪道配合宝瓶口作相应的调整，例如：可在宝瓶口设节制闸、把飞沙堰做成“V” 字形或曲面形，“V” 字形或曲面形有利于少水时排沙。“V” 字形或曲面形的最低处与坝前环流作用最强的切线方向一致，这样可以提高飞沙效果。当内江出现沙多水少时应以飞沙为主，可调控节制闸使飞沙堰溢洪道能起分沙的作用；另一方面应提高飞沙堰溢洪道的效率，既对内江因势利导，使水流在飞沙堰溢洪道的首部形成最佳的环流状态，在溢洪时能以较少的水分走最多的沙。另外，淘除飞沙堰坝前淤积的沙石不一定只安排在枯期进行，可采用机械挖沙常年清淤，以增加引水量。

2.2灌渠养护完善

今天的都江堰灌区，大小河流、水渠纵横交错，扇状分布，有分有合，形成一个完整的水利系统。该系统的灌溉面积从解放初期的282万亩，扩展到现在的1009万亩，并且还要实现近期规划灌溉面积1152万亩和终期达到1472万亩的目标。要实现这些目标，对灌渠的科学养护至关重要。都江堰建成运行至今，对灌渠的养护和扩建是非常重视的，平均每年人工清淤近100万m3。灌渠养护的重点在干渠。干渠养护主要是渠道清淤、崩岸维修和防渗。

当岷江流量在1000 m3/s及以下时，内江卵石推移质分沙比约30%左右，飞沙堰不溢流或虽溢流但不飞沙，进入内江的沙卵石则全部进入宝瓶口。紫坪铺水库的竣工运行后，岷江流量在1000 m3/s及以下的出现时间将会大大增加，进入宝瓶口的沙卵石也将会增加。导致灌区的淤积量增加，同时也加大了清淤工作量，泥沙清淤则成为灌渠养护的重要任务。为了减少清淤工作量和提高清淤效果，可在渠首部位扩宽、扩深形成1~2㎞长的人工沉沙池，可使进入灌渠的卵石和粗沙集中沉淀在预定范围内，有利于采用机械清淤。当然，加强内江清淤淘沙，也是对灌渠的一种间接、有效的养护。干渠的的岸边维修可逐步采用岸边砌石加固和混凝土浇筑来完成。

灌区的完善主要是提高灌渠的效能，提高灌渠效能可通过渠道防渗以减少水体损失；支渠灌溉可采用喷滴灌、低压管道输水灌溉、湿润灌溉等节水灌溉技术来提高灌溉效能。节水工程有事半功倍之效。

3 客体养护完善

主体生存（延续）发展的根本关系体称为客体。都江堰水利枢纽工程生存（延续）发展的根本关系体是水，水是都江堰工程的“生命”之源。都江堰水利工程引水口以上的岷江上游来水即为都江堰渠首的水源。岷江是长江上游的一条较大的支流，发源于四川北部高山地区。水源径流形成主要是春季融雪径流和夏秋季降雨径流。都江堰水利枢纽所在区域的多年平均降雨量880~1250mm，年内降水量集中在4~9月份，占全年总降水量的80%以上；河段多年平均流量为502 m3/s，实测最大洪峰流量为6680 m3 /s（1964年7月22日），实测日最小平均流量为118 m3/s，汛期5~10月的来水量占全年总水量的78%，分布极不均匀。

由于岷江年内水量分布极不均匀和河上游无调节水库，导致枯水期春耕用水矛盾异常突出。为此，都江堰水利枢纽水源养护的目标是调蓄水量分布，增加枯期来水量。实现水源养护目标的途径是：一，在岷江上游修建调节水库，但水库的修建不能影响渠首工程的存在和作用。二，加强水土保持，提高流域地表对水源的涵养能力。

在岷江上游修建调蓄水库是增加水源的必要措施，这已成为人们的共识，但如何开发还存在争议。岷江属于泥石流和推移质较多的河流，为了有效拦截泥石流和推移质，应遵循先支流后干流，先上游后下游的河流开发常规。而目前在干流下游修建的紫坪铺水库，是在支流没有得到充分开发的情况下修建的。如果不加强支流配套开发和水土保持，紫坪铺水库的运行效益和寿命将受到影响。因此，水源养护的下一步工作重点应放在支流水库的修建上。现已查明在岷江上游有许多支流上可兴建水库，如：杂谷脑河、白沙河、鱼子溪、寿溪河等支流上都有合适的坝址。岷江上游和支流修水库可以增蓄约50亿m3水，若能得到合理的开发，将对均匀分布水量，解决枯水期春耕用水矛盾起到显著的作用。另外，水源的养护还要依靠生态环境的改善（环境养护中详述）。　　

4 环境养护

主体、客体所处的外部条件称为环境。环境是主体和客体赖以生存的基础。都江堰水利枢纽所存在的环境包括自然环境和社会环境。对都江堰水利工程影响较大的是自然环境中的森林植被生态环境。岷江上游过去植被很好，森林密布，风景优美，气候宜人，就是新中国成立时，森林覆盖率还有百分之三十二。由于近年来，人类毫无节制地向大自然索取、掠夺，使枢纽工程上游自然生态系统中的森林植被破坏严重，其结果招致了大自然的报复与惩罚，造成大量水土流失，导致江水含沙量增大；水源涵养能力降低，致使岷江来水量逐年减少，特别是枯期水量减少更为严重。为此，森林植被生态的保护和恢复已刻不容缓。

根据都江堰枢纽工程所在区域的植被和地理环境情况，森林植被生态的保护和恢复，可采用禁止人为破坏、实行人工植树造林和生态自身修复相结合的方法。

由于岷江上游植被受损主要是人为所至，森林植被生态的保护和恢复重点是控制人为破坏。在岷江上游可实行长久性禁伐、控制耕种制度。对于森林破坏比较严重的地区，应采用人工植树造林来恢复。具有一定植被基础的地区可采用生态修复来恢复植被，生态修复是生态系统依靠自身的能力对遭受损害的恢复。森林植被在生态系统的作用下，具有很强的自然修复能力。生态修复应配合封育保护、轮封轮牧、舍饲养畜等生态修复措施来完成。利用生态修复来恢复森林植被是一种投入小、效果好的一种方法。岷江上游属高山区，山坡陡、岩石多，树木、竹林及草生植物需要很长的时间方能恢复。因此，在岷江上游应全部实行长久封育保护措施。

5 结语

都江堰水利枢纽要实现规划灌溉面积、适应新的水文情势环境、发挥出最大效益，必须重视对枢纽工程的养护和完善。养护完善应突破只注重工程主体养护的传统观念，在遵照前人经验的基础上，立足于现在，着眼于未来，采用更加科学的方法，把主体、客体和环境看作一个整体系统，进行综合的、全方位的养护完善。都江堰水利枢纽体系，养护完善的重点依次为：主体、客体和环境；但它们之间的作用则反之即:环境影响客体，客体影响主体。只有当客体和环境得到充分的养护，才能使都江堰主体工程发挥出最大效益，并使整个枢纽体系步入水资源与人口、经济、生态与环境和谐发展的新时期，达到“天、地、人、水”和谐共荣的理想境界。

参考文献：

[1] 杜国翰 彭润泽 吴德一，都江堰工程改建和卵石推移质问题。泥沙研究，1980年复刊号。

[2] 徐慕菊，都江堰的泥沙。泥沙研究，1981年第1期。

作者简介：封光寅，1957年2月，本科学历，1999年毕业于华中师范大学。工作单位：长江委汉江水文水资源勘测局，高级工程师。