都江堰水利工程位于平原上，由战国时期秦国蜀郡太守李冰于公元前256年首先修建。一切水利工程的根本目的都是兴利除弊，都江堰水利工程承担着这两个重要作用:一方面是泄洪排水；另一方面是为了灌溉岷江下游的成都平原。
“旱涝靠人，无荒则天下称天府”(《杨桦·郭志》)。都江堰水利工程修建后，成都平原从一个洪水和自然灾害频繁的地方变成了一个富饶的天府之国。
中国古代建筑工程有一个显著特点，就是为了工程质量，可以不计成本，比如延长工期，投入更多的劳动力，增加工程投资，更换建筑材料。这就是中国古代劳动人民精益求精、持之以恒的工匠精神！
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
都江堰水利工程鸟瞰图
建设都江堰水利工程的必要性
1.成都平原旱涝等自然灾害频发；成都平原被称为“天府之国”，在先秦时期是一个水旱灾害频繁的地方。成都平原位于四川盆地，处于长江流域上游，包括长江及其支流岷江、嘉陵江等河网。成都平原潮湿多雨的气候使得当地的年降雨量极不平衡，丰水年和枯水年交替出现，所以巴蜀地区的人民长期受到水旱灾害的困扰。唐代大诗人李白在《蜀道难》开篇就提到:“直到这一带的两个统治者，在迷雾的年代里挤过来？”；同时，这一时期的边塞诗人岑参说:“当河水开始上涨时，蜀人是几条鱼”。写的都是巴蜀地区人民的艰辛，和恶劣自然环境抗争的过程。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
成都平原地形图
2.秦国统一山东六国的战略需要:战国末期，秦国经历了时期的商鞅变法，逐渐富强起来。秦开始考虑统一鲁国的战略计划。公元前316年，成都平原爆发了一场巴、蜀战争，两国都向秦国求援。秦国名将司马错认为“地足以铺国，财足以富民修兵，已服而不伤民。”建议秦惠文王借此机会出兵平息巴蜀战争，占领巴蜀作为秦国的领土。凭借蜀中的人力、物力、地理位置优势，可以伺机吞并楚国。
然后秦惠文王命令司马错率领大军把巴蜀土地纳入秦国版图。后来平定了陈庄之乱和公子之乱。后来秦国在巴蜀地区设置郡县制，管理地方事务。
巴蜀土地虽然辽阔，但由于当地水旱灾害频繁，自然灾害频发。蜀国人民的农业生产方式还很落后，巴蜀的土地还没有得到有效的开发利用。所以野心勃勃，想要称霸全国的秦国，必须改变巴蜀现状，使之成为除关中平原之外秦国最重要的粮食产地。因此，应该在巴蜀土地上修建水利工程，保护当地农业生产免受恶劣自然环境的影响。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
秦名将司马错出兵平定巴蜀地区。
李冰父子修建都江堰水利工程
公元前256年，秦任命李冰为蜀郡太守。初到蜀郡的李冰父子，看到蜀中百姓生活困苦，水患天灾时时困扰蜀中百姓，于是对蜀郡的水系、湖泊进行了调查，然后拜访蜀郡治水经验丰富的工匠，商量兴修水利工程，以彻底根除成都平原的水患和灌溉问题。工程地址选在成都平原西侧的岷江边。工程设计的基本原则是因地制宜，科学规划，充分利用自然条件和当地材料。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
中国古代水利专家、蜀郡太守李冰肖像
都江堰水利工程由三个主要工程组成，即余醉引水大堤、宝口口进水口和沙飞堰溢洪道。接下来我们就一一介绍。
1.挖瓶口的进水口。
首先，李冰父子带领当地百姓挖宝瓶口进水口。进水口的位置选在前山到岷江的山脊之上。因开凿的进水口形似瓶口，又有特殊功能，故称宝瓶口。
由于先秦时期还没有发明火药，李冰父子带领当地百姓对山石进行锤钻，当地百姓为了改善农业生产条件，不怕吃苦。后来，为了加快工程进度，减少人力物力的浪费，李冰父子对岩石断面进行煅烧，然后用冷水淬火，利用热胀冷缩和岩石受力的原理，使岩石爆裂脱落。
山前的山脊，被宝瓶口的入水口隔开，叫垃圾场，挖出的弃土也堆在垃圾场的上面。今天，它已成为李堆公园，并有一个龙符庙。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
从里堆公园俯瞰瓶口。
2.修建鱼嘴引水堤。
瓶口进水工程完成后，可以起到灌溉的作用。但由于宝口口的河底地势较高，在枯水期河水很难流入宝口口。于是，李冰父子带领当地百姓在进水口上游修建了引水堤，因形似鱼嘴而被称为鱼嘴引水堤。
导流坝修建之初，采用直接向岷江抛石的方法。结果湍急的河水很快就把石头冲走了，根本不可能筑坝。后来李冰发现，四川中部盛产竹子，当地人一直用竹子做竹笼。于是冰取“断竹为笼，圆径三尺，长十尺，为石所制”。还有疲惫的水。”(唐李继孚《元和郡县志》)。果不其然，当装满石头的巨型竹笼被扔进岷江时，河水冲走不了这些竹笼，竹笼逐渐堆积，逐渐形成一个引水坝，就像河里的一个孤岛。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
师傅正在用当地的竹子按照古老的方法制作竹笼。
余醉分水大堤建成后，闽江在余醉分为内、外两河，外河用于汛期泄洪防洪。内江作为灌溉用水，通过人工水渠引入成都平原，灌溉成都平原数百万亩农田。后人在书中记载:“又开第二渠，自永康入成都，名为外江；一条运河从永康一直通到成都，叫做内江”。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
鱼口把闽江分成两部分，内侧是内江，外侧是外江。
3.设置沙飞堰的溢洪道。
鱼嘴引水堤与瓶口进水口配合使用时，能起到很好的引水灌溉作用。但如果只使用鱼嘴引水堤和瓶口进水口一段时间，河道会被泥沙堵塞或鱼嘴被冲走。
为增强都江堰水利工程的分洪和防虫能力，在余醉分水大堤外河修建了溢洪道，保证了内河在汛期和枯水期相对稳定的来水量。
而且，在溢洪道前方的河道中，有一个弧形弯道设计。当外河进入河道时，会形成涡流，将河道内沉积的泥沙带走，避免堵塞内河河道和溢洪道。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
飞堰为弧形，保证瓶子的瓶口不会被沉淀堵塞。
而且由于都江堰水利工程设计合理，在不同季节形成了“分四六”两种奇特的功能。春耕期处于枯水期，此时岷江来水较少，水位较低。经过鱼嘴堰后，60%流入内江，40%流入外江。但在夏季汛期，闽江来水量变大，水位上涨。然后60%流入外河，40%流入内河。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
水利工程运行示意图
宋代以后，都江堰水利工程建立了年修制度。
经过李冰父子几年的努力，充分发挥古代劳动人民的集体智慧，都江堰水利工程正式竣工，造福了当地人民。后来，川中历代统治者和地方官员坚持不断疏浚加固都江堰水利工程的使命。
汉高祖刘虹在位期间，设“督水椽”和“督水长”两职，负责维护堰头工程；蜀汉宰相诸葛亮，设堰官管理工程，“招丁二千人掌管”(《水镜·朱》)。在其他历史时期，都江堰水利工程的县长是第一责任人，负责堰头工程的维修加固。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
引水堤的头部被称为“鱼嘴”
宋代时期，都江堰水利工程正式建立了年修制度。每年修复的时间要求:每年，在冬季和早春等干旱季节，以及农业生产的空闲时期，当地官员要修复都江堰水利工程。年修的技术原则:“深淘滩，低堰”。主要包括修整堰体工程，疏浚河道直至触及埋在滩底的石马，而堰体工程的顶标高与岩石上的水齐平(中国古代的水尺，李冰设三石人作水尺)。古代年修时，交岔作为截流工程，设计巧妙实用，可就地取材。
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
洞穴的结构和工作原理
后来，石马的位置、洪水等外部因素会稍有变化，随着历史的推移，岷江的流入量也会发生变化。因此，明代重新确定了都江堰水利工程的水位，用固定的长铸铁代替原来的石马作为年修时疏浚河道的标记。目前瓶口左岸仍有三把卧铁，卧铁上清楚地记载着它们的铸造年代，分别是明朝万历年间、清朝同治年间和民国十六年(公元1927年)。
中国古代劳动人民的工匠精神
都江堰水利工程能够存活2000多年，至今仍发挥着重要作用。一方面，李冰父子的定位科学合理；在建设过程中，根据需水量科学计算工程规模，制定用水规则，制定科学有效的加固修复原则。另一方面是因为历代劳动人民遵循古训，不辞辛苦，不畏艰难，坚持不懈地加固疏浚都江堰水利工程，重新计算不同时期的最佳涌水量，严格执行年修制。
都江堰水利工程充分显示了中国人民执着的工匠精神，使都江堰水利工程历久弥新，不断焕发新的生机。都江堰水利工程滋养的都江堰灌区也成为了我国三大灌区之一，给天府之国的人民带来了安居乐业的生活！
李冰父子修建都江堰水利工程和年修制，中国古代的工匠精神。
按照古代的法律，每年都要进行年修。
正文:【庐山之猫】原文；参考资料:《史记》、《水经注》、《元和县志》、《华阳县志》。
文/来源:珞珈山的猫
