桥有神焉——卢沟桥洪水神迹背后的科学道理

《帝京景物略》卷三《卢沟桥》记载了一次洪水神迹：

“俗言卢沟数溃，罔决圮于桥，桥有神焉。万历三十五年，阴霖积旬，水滥发，居民奔桥上数千人，见前有水头过桥且丈，数千人喧号，当无活理。未至桥，水光洞冥间，有巨神人，向水头按令下伏，从桥孔中去。”

说的是卢沟河发生过多次溃决，但是每次溃决也没有冲毁桥梁，卢沟桥真有神助。例如，就在万历三十五年（1607年，距今416年），连续十天阴雨导致山洪暴发，当地居民有数千人为躲避洪水跑到了卢沟桥上（卢沟桥身长213.5米、宽7.5米，按3千人估计，合每平米2个人，足见人已塞满桥面）。此刻众人突然见到上游冲来的洪水猛涨，水头几乎高于桥梁“且丈”即将近一丈（约3米高），桥上数千人悲声呼号，以为必死无疑。就在滔天巨浪冲到桥前的千钧一发之际，水光洞冥间，出现了一位巨神及时按下水头，令其下伏从桥孔中流去，桥梁和桥上数千人终于得救。

这个故事可谓神话，但实际上可能真不是神话，而是有科学道理的。这个科学道理就是“束水攻沙”在水下暗中起作用了。大家看看平时的卢沟桥，多数情况下几乎都让泥沙淤满了桥梁孔洞（也有冬季冰冻情况）：

卢沟桥桥孔淤积泥沙和冲刷情况（图片引自网络）

平时水少时，这样的桥洞过水没有问题。但当发大水时候，肯定宣泄不及，因为净空不够，所以也有洪水淹没桥面的情况发生。但730年以来，卢沟桥确实经受了无数次考验，其道理就在于洪水暴发后，特别当洪水在卢沟桥下达到某一巨大流速和流量时（这个具有特定数据的情况值得水力学试验进行验证研究），能够将桥孔下面淤积的泥沙片刻间冲刷干净，以此“腾出”巨大的桥下过水空间（准确说是过水断面）以宣泄上游水流，即马上降低了水头高度。激流的冲刷力在今年的大洪水中大家都看到了，甚至拒马河下刷了6米左右，暴露出难得一见的巨石景观，令人惊叹！

由此推测，上述“神话”应是准确地抓住了这个“束水攻沙、腾空泄水”的一瞬间，只是当时的人们无法理解，只好诉诸神灵了。古人早就有深淘中泓、淘浚中泓，即采取人工掏挖方法使洪水顺主流宣泄的做法，避免洪水旁溜决堤，或壅水漫流。由此亦受到启发，建议水力学专家们可否通过试验验证，在永定河河床中建造类似导流导沙结构（与挑水坝结合），甚至结合现代科技手段，例如机械装置和导流管、导流坝一类设施，让洪水按照设定流向冲沙宣泄呢？其实，在很多水库、水电站大坝中都设置有冲沙底孔、冲沙槽等，在排沙过程中都会利用溯源冲刷的办法冲走泥沙，减少水库淤积。

上述仅是一种推测和不成熟的建议，供有关方面参考。