都江堰：为何具有精确参数

都江堰：为何具有精确参数

都江堰总体结构非常简单纯朴，它的一切都借助于自然而又完全融于自然。然而，都江堰的具体结构参数虽然简单，但非同寻常。

“鱼嘴”是都江堰的分水工程，因其形如鱼嘴而得名，它昂头于岷江江心，把岷江分成内外二江。西边叫外江，俗称“金马河”，是岷江正流，主要用于排洪；东边沿山脚的叫内江，是人工引水渠道，主要用于灌溉； 鱼嘴的设置极为巧妙，它利用地形、地势，巧妙地完成分流引水的任务，而且在洪、枯水季节不同水位条件下，起着自动调节水量的作用。

鱼嘴所分的水量有严格的比例。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。在壁上刻的治水《三字经》中说的“分四六，平潦旱”，就是指鱼嘴这一天然调节分流比例的功能。

在数学里有一个非常奇特的数0.618，称之为黄金数。它有着令人不可思议的代数和几何性质。按照0.618的比例来分割，称之为黄金分割，所以0.618也称为黄金比例。黄金分割有着独特的最优性质。“分四六”正好是黄金分割。

宝瓶口是节制内江水量的口门。为了控制内江流量，李冰父子作石人立在江中，作为观测水位的标尺，古时叫水则，要求水位“竭不至足，盛不没肩”。《宋史》就有“则盈一尺，至十而止； 水及六则、流始足用。”《元史》有“以尺画之、比十有一。 水及其九，其民喜，过则忧，没有则困”的记载。石人就相当于今天的水文站了。

李冰还作石犀，埋在内江中，作为岁修时候淘挖泥沙的深度标准。岁修的原则是“深淘滩，低作堰”。“深淘滩”是说淘挖淤积在内江江底的泥沙要深些，要淘到石犀到为止，否则内江水量过小，不敷灌溉用；“低作堰”是说飞沙堰堰顶不可修筑太高，以免洪水季节泄洪不畅，危害成都平原。

李冰如何获得这些数据呢？按照当前的方法，首先需要收集大量的气象水文历史资料，然后进行分类，如十年一遇和百年一遇的大旱大涝，再利用历史模型或数字模型进行分析，从而确定参数。显然2200年前的李冰不可能有这些，不过也正是因为没有这些，才能获得具有永久性适用的参数。而现在的手段只能是暂时与局部适用的参数，因为历史资料并不包含未来。

我们知道，数学里有一种技术，叫坐标变换。在不同的坐标体系，同一个几何形状，在不同的坐标体系可显示完全不同的形状。在一个坐标中可能极为复杂，而在另一坐标体系可能就非常简单。在简单的形状下，什么都是一目了然了。一条河流似乎很复杂，涉及到地理地质水文气象诸如此类。在别的空间中，一条河流是一个生命体。如果能透过这一空间而直接认识那一空间，河流的过去，现在和将来就可能一目了然了。当然，要透过这一空间，并不能通过坐标变换这种数学方法来实现，而是要通过人的特别的功能来实现。这样的功能人类本来是具备的。但由于现代人类受到西方实证科学的冲击，同时淡化了心性与道德的修养，这种功能也就退化消失了。关于李冰建都江堰，有许多传说，如李冰降伏孽龙在离堆之下，用石犀压水怪，与江神要约等。这些传说正是反映了另外空间所发生的事情。