(接上期)

中國古代「天人合一」的思想在整個都江堰的工程中體現得最為充份。

都江堰的啟示

中國古代「天人合一」的思想在整個都江堰的工程中體現得最為充份。借自然之力以用其妙,化害為利,與自然和諧共處,這一直是中國古人所具有的能力。

「天人合一」並不只是一個哲學概念,而是人與自然之間客觀存在的相互制約,並且是主動的制約關係。而當代的工程人員,雖然不乏對「天人合一」思想的追求者和欣賞者,但過度依賴於數值分析和計算,也不會把自然當作一個生命一樣對待,對自然的感悟能力不斷減弱。這種思維方式的不同,使得當今再傑出的水利專家都很難想像出類似都江堰這樣的巧借天力的水利工程設計。

反觀兩千多年前的都江堰設計者李冰,他並不知曉現代物理學的諸多名詞,也沒有流體力學的概念,盡憑藉對自然的生命特點的觀察和感悟,才設計出了這樣一個天人合一的都江堰。

精確數據何處來?

都江堰總體結構非常簡單純樸,它的一切都藉助於自然而又完全融於自然。然而,都江堰的具體結構參數雖然簡單,但非同尋常。

剛才提到,都江堰魚嘴所分的水量有嚴格的比例。春天,岷江水流量小;灌區正值春耕,需要灌溉,這時岷江主流直入內江,水量約佔六成,外江約佔四成,以保證灌溉用水;洪水季節,二者比例又自動顛倒過來,內江四成,外江六成,使灌區不受水潦災害。在壁上刻的治水《三字經》中說的「分四六,平潦旱」,就是指魚嘴這一天然調節分流比例的功能。

寶瓶口是節制內江水量的口門。為了控制內江流量,李冰父子作石人立在江中,作為觀測水位的標尺,古時叫水則,要求水位「竭不至足,盛不沒肩」。《宋史》就有「則盈一尺,至十而止;水及六則、流始足用。」《元史》有「以尺畫之、比十有一。水及其九,其民喜,過則憂,沒有則困」的記載。石人就相當於今天的水文站了。

李冰還作石犀,埋在內江中,作為歲修時候淘挖泥沙的深度標準。歲修的原則是「深淘灘,低作堰」。「深淘灘」是說淘挖淤積在內江江底的泥沙要深些,要淘到石犀到為止,否則內江水量過小,不敷灌溉用;「低作堰」是說飛沙堰堰頂不可修築太高,以免洪水季節洩洪不暢,危害成都平原。

李冰如何獲得這些恰當的數據呢?按照當前的方法,首先需要收集大量的氣像水文歷史資料,然後進行分類,如十年一遇和百年一遇的大旱大澇,再利用歷史模型或數字模型進行分析,從而確定參數。顯然兩千兩百年前的李冰不可能有這些,可惜歷史沒有為我們這些後人留下當年李冰是如何思考的,留給我們也只有猜測。

河流重建 亡羊補牢 猶未晚也

專家發現大型水庫的水會侵蝕山坡。由於水份滲入疏鬆的泥土和石頭中,使泥土和石頭變重變濕,在陡峭的山坡地上引發山崩。

此外,石床上的大量的水份所產生的壓力還會造成地震。類似的例子包括美國在1930年代靠著填滿米德湖(Lake Mead)而建成的胡佛水壩(Hoover Dam),水的壓力曾經造成水庫附近地區出現地震。

面對各項水利工程帶來的危害,一些西方科學家正在開始一些河流重建計劃,以便恢復河流附近的生態系統。這意味著科學家們已經意識到與自然界和諧相處的重要性。

美國杜克大學(Duke University)的生物學家伯恩哈特(Emily Bernhardt)和其他24名科學家對此進行了研究,並將成果發表在2005年4月29日的《科學》雜誌上。

當談到現行水利工程的危害及河流重建的必要性時,Emily Bernhardt說,「小溪邊的樹林和濕地在淨化各式污染物上都很有效。」「當我們改造河流時,我們就是在破壞它們:將其從有效的生態系統變成閘門,並使河流下游易受污染。」

另據美聯社2004年2月23日報道,科學家們正在試圖恢復美國肯塔基州的兩條河流,以便觀察能否由此來彌補採礦和其他人類活動對大自然的破壞。報道中說,這兩條小河一條叫作威爾森(Wilson),位於布利特(Bullitt)郡,長約1,200米。另一條叫奧比昂(Obion)。這項工程的部份資金來自於聯邦政府。

肯塔基州水利部門的一名負責人瓊斯(Margi Jones)指出,這項工程的獨到之處在於科學家們想模擬河流的自然狀況。這意味著要找到早期的河道,然後把河流恢復到先前的狀態。

不僅如此,還要河邊種植先前所生長著的草、灌木叢、樹木等等。瓊斯又介紹說,一條完善的河流系統是在不斷變化的。如果能了解天然河流的狀況將能很大程度地改進我們對河流的保護、管理及恢復工作。

與這兩條河流恢復巧合的是,路易斯維爾大學(University of Louisville)成立了一所跨學科的河流恢復研究所。該研究所的宗旨是探索如何才能把人為破壞的河流恢復。導致人為破壞的原因包括高速公路建設、伐木、採礦、農業與城市建設等等。

帕羅拉(Art Parola)是路易斯維爾大學城市與環境工程教授。他將擔任這個新成立研究所的主任。他表示,這方面的研究是很有必要的。「我們發現肯塔基州的每一個河谷區域都對河流有了一些改造。」帕羅拉和其他的有關專家表示,這種改造也許對農場或採礦帶來了一些便利,但同時造成了對地表的破壞。這體現在河流下游區域的水災,以及魚類和其他水生生物惡化了的生存條件。

相比之下,天然河流一般彎彎曲曲地穿過河谷區域。這些曲折及途中的水塘減緩了水流速度。一方面能夠把沉積物分散,同時又能用養份滋潤沿途的土壤。水底的石子處也成了魚類產卵的理想場所。

一百多年前,威爾森河流曲折穿過約20英畝的一片樹林。然而到了後來,這些樹木被砍伐,河流也被推到了旁邊,以便有更多的地方種農作物。該河流很快就變成了一條廢物排泄的渠道,不僅給水生作物帶來了不便,也沒能再用養份滋潤附近的土壤。

大約在5年前,樹林的管理人員開始探索能否把該河流恢復到天然狀態。該想法收到了美國環境保護署的大力支持。

目前,越來越多的人意識到,如果無節制的改造河流等自然環境,雖然可能會在眼前得利,卻為將來留下了深深的隱患。科學繞了個大圈子,最終還是回到了中國古老的哲學價值觀上來了。◇