Warum wird das Wasserschutzprojekt von vor 2.300 Jahren noch heute genutzt? Das Prinzip von Dujiangyan ist erstaunlich

Wenn Sie aufgefordert würden, schnell zwei berühmte Wasserschutzprojekte zu nennen, würde Ihnen neben dem Drei-Schluchten-Damm wahrscheinlich als erstes das Dujiangyan-Bewässerungssystem in den Sinn kommen.

Manche Leute glauben vielleicht sogar, dass Dujiangyan, wie der Drei-Schluchten-Damm, in der Neuzeit oder Gegenwart erbaut wurde. Tatsächlich aber wurde Dujiangyan in der Östlichen Zhou-Dynastie vor mehr als 2.300 Jahren erbaut. Es handelt sich um ein Wasserschutzprojekt, das vor über 2.300 Jahren errichtet wurde und noch heute in Betrieb ist. Man kann sogar sagen, dass Sichuan, das „Land des Überflusses“, von Dujiangyan geschaffen wurde. Warum also bauten die Alten Dujiangyan? Während der Östlichen Zhou-Dynastie war Shu nicht so wohlhabend wie später. In der Chengdu-Ebene kam es häufig zu Dürren und auf beiden Seiten des Minjiang-Flusses im Westen kam es häufig zu Überschwemmungen. Man kann erkennen, dass Shu zu dieser Zeit ein von Katastrophen heimgesuchter Ort war, der von Dürren und Überschwemmungen heimgesucht wurde. Im Jahr 316 v. Chr. zerstörte der Staat Qin den Staat Shu und gründete später den Kreis Shu, was den Beginn der Wandlung Shus von einem von Katastrophen heimgesuchten Land zu einem wohlhabenden Ort markierte.

Seit Shang Yangs Reformen ist der Staat Qin immer mächtiger geworden und strebt schon lange die Angliederung der Sechs Staaten an. Nach der Eroberung von Shu beabsichtigte man, Shu in eine Kornkammer im hinteren Teil des Staates Qin zu verwandeln.

Aber Shu ist ein Land der Katastrophen. Wie kann es zu einer Kornkammer werden? Um die Situation in Shu völlig zu ändern, beschloss der Staat Qin schließlich, den Minjiang-Fluss in die Chengdu-Ebene umzuleiten. Dies würde nicht nur das Hochwasserproblem während der Hochwassersaison des Minjiang-Flusses durch die Umleitung des Wassers lösen, sondern auch die Dürre in der Nähe von Chengdu beseitigen und so zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen. Obwohl die Idee gut war, war es schwierig, sie umzusetzen. Zunächst einmal gab es zwischen dem Minjiang-Fluss und Chengdu einen Yulei-Berg. Um den Minjiang-Fluss nach Chengdu umzuleiten, musste im Yulei-Berg eine Öffnung geschaffen werden. Angesichts der damaligen Baukapazitäten handelte es sich um ein riesiges Projekt, dessen Fertigstellung 20 bis 30 Jahre dauern würde.

Und selbst wenn es gelingt, eine Öffnung am Yulei-Berg zu schaffen, wie wird das Wasser verteilt, nachdem der Kanal zur Wasserumleitung gegraben wurde? Wie wird die Wassermenge während der Trocken- und Hochwasserzeiten reguliert? Wie wird der Strand ausgebaggert und der Sand entfernt?

Dies sind alles sehr knifflige Probleme und selbst in der heutigen Zeit ist es immer noch ziemlich schwierig, sie zu entwerfen. Wie also löst Dujiangyan dieses Problem? Man muss sagen, dass die in Dujiangyan enthaltenen Prinzipien ausreichen, um die heutigen Physiker in Erstaunen zu versetzen. Für den Bau von Dujiangyan waren Li Bing, der Präfekt des Kreises Shu, und sein Sohn verantwortlich. Es ist schwer vorstellbar, dass ein Mensch vor 2.300 Jahren tatsächlich auf die Idee gekommen wäre, den Berg mithilfe der Methode der thermischen Ausdehnung und Kontraktion zu öffnen. Li Bing und sein Sohn befahlen den Leuten zunächst, die Felsen mit Feuer zu verbrennen und dann kaltes Wasser darüber zu gießen. Durch die Hitze und Kälte wurden die Felsen sehr spröde und ließen sich leicht ausgraben. Infolgedessen wurde ein Projekt, das 20 bis 30 Jahre hätte dauern sollen, in acht Jahren abgeschlossen.

Verglichen mit dem Aufbrechen von Bergen und dem Graben von Kanälen sind die Aufteilung und Kontrolle des Wassers sowie die Entwässerung des Sandes die wirklichen Herausforderungen.

Aus dem Strukturdiagramm von Dujiangyan ist ersichtlich, dass der von Li Bing und seinem Sohn für den Bau von Dujiangyan gewählte Standort zufällig an einer Biegung des Minjiang-Flusses lag. Sie errichteten zur Umleitung eine inselförmige Festung an der Flussbiegung. Das vordere Ende dieser Umleitungsinsel wird „Fischmaul“ genannt. Die linke Seite von Yuzui wird Äußerer Fluss und die rechte Seite Innerer Fluss genannt. Das Wasser des Inneren Flusses wird schließlich durch den darunterliegenden Baopingkou nach Chengdu fließen. Hier gibt es einen Trick. Als Li Bing die Stadt entwarf, machte er den inneren Fluss tiefer als den äußeren Fluss, und was die Wasseroberfläche angeht, ist der äußere Fluss breiter als der innere Fluss. Durch diese Konstruktion wird sichergestellt, dass die Region Chengdu in der Trockenzeit nicht unter Wassermangel leidet und in der Hochwassersaison nicht überschwemmt wird. Warum?

Während der Trockenzeit ist der Wasserstand des Minjiang-Flusses niedriger, aber da der innere Fluss selbst tiefer ist als der äußere Fluss, erhält der innere Fluss mehr Wasser als der äußere Fluss, wodurch die Wasserversorgung der Region Chengdu sichergestellt wird.

Während der Hochwassersaison steigt der Wasserspiegel. Aufgrund der Wasseroberfläche ist der äußere Fluss offensichtlich breiter als der innere Fluss, sodass der äußere Fluss mehr Wasser erhält als der innere Fluss. Dadurch wird der Wasserzufluss nach Chengdu kontrolliert und Überschwemmungen verhindert. Was passiert, wenn in einem bestimmten Jahr besonders viel Wasser vorhanden ist? Es spielt keine Rolle. Sehen Sie unten den Feishayan? Es ist ein sehr niedriges Wehr. Solange der Wasserstand das Feisha-Wehr übersteigt, fließt das überschüssige Wasser von hier zurück in den äußeren Fluss, sodass es in Chengdu nie zu Überschwemmungen kommen wird. Dieses ausgeklügelte Design löst die Probleme der Wasserverteilung und -kontrolle, und der nächste Schritt ist die Sandentfernung. Wenn der Fluss fließt, führt er viel Schlamm mit sich, der mit der Zeit unweigerlich das Flussbett verstopft. Wie kann dieses Problem gelöst werden?

Obwohl Li Bing keine Ahnung von Physik hatte, wurde die Physik in all seinen Entwürfen angewandt.

Das Sediment ist nicht gleichmäßig im Fluss verteilt, insbesondere wenn der Fluss Kurven fährt. Der Schlamm selbst ist schwerer, sodass er beim Wenden nach innen gelangt, während das saubere Wasser ohne Schlamm nach außen geschleudert wird. Aus diesem Grund entschied sich Li Bing, das Dujiangyan an der Flussbiegung zu errichten. Das mit Schlamm beladene Flusswasser gelangt zur Innenseite der Biegung und größtenteils in den äußeren Fluss, während das saubere Wasser zur Außenseite der Biegung gelangt, also in den inneren Fluss und in Richtung Chengdu fließt. Eine kleine Menge Schlamm, die in den Neijiang-Fluss gelangt, fließt auch entlang der Innenseite des äußeren Kanals des Neijiang-Flusses und gelangt so schließlich durch das Feishayan-Wehr zurück in den Waijiang-Fluss. Da der Großteil des Schlamms letztendlich in den äußeren Fluss fließt, sind die jährlichen Baggerarbeiten sehr einfach geworden und das Bewässerungssystem von Dujiangyan kann weiter betrieben werden. Der Bau eines derart erfolgreichen, dammlosen Wasserumleitungsprojekts vor 2.300 Jahren kann als Wunder bezeichnet werden.