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发人深思的都江堰水利工程分水原理
发人深思的都江堰水利工程分水原理
使成都平原成为天府之国的头号工程
【推荐】都江堰水利工程看似朴实无华,实则巧夺天工,它坐落在成都平原西部的岷江上,由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成,两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用,使成都平原成为水旱从人、沃野千里的"天府之 国",至今灌区已达30余县市、面积近千万亩,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用,以无坝引水为特征的宏大水利工程,凝聚着中国古代劳动人民高超的智慧...
都江堰水利工程建设背景
四川是个盆地,四面都是高山包围,中间是成都平原。除了长江从西向东横贯而过这个盆地以外,还有好几条大江大河从四面的高山上横冲而下,汇入长江。其中一条,就是都江堰所在的岷江。
岷江基本上是在四川偏西北的山区,从北向南汇入长江的。其从山区向南进入平原的出山口,在灌县,也就是后来修都江堰的地方。
修都江堰的地方的具体的地形是,岷江东岸是玉垒山,但是这个山向西伸出来了一块,结果导致岷江到了这里,水流偏西而且湍急,造成下游西涝东旱。这个所谓“东旱”的“东”,就是东南方向的成都平原。
李冰修筑都江堰的时间,是在秦国统一中国的前夜。当时秦国先已经吞并了蜀地,于是有个秦国大臣就给秦始皇出主意,以蜀地为中转站,然后沿长江东下,抄楚国的后路灭楚。然后就任命李冰为蜀地的郡长,负责经营蜀地这个中转站。
作为郡长的李冰,看到岷江这个祸害,就是要变废为宝。怎么个变法呢?就是从岷江的出山口玉垒山做文章,于是就有了都江堰工程。
都江堰水利工程及其原理
都江堰水利工程看似朴实无华,实则巧夺天工,具体分为三个组合部分拆解:
第一,宝瓶口。他把玉垒山向西伸进岷江的这一块山尾巴,用人工开凿岩石,给拦腰截断,形成一个向东的分水口,也就是都江堰工程的第一部分------宝瓶口(留在江心的那一块山体,就叫做“离堆”)。有了宝瓶口,岷江一分为二,可以分一部分江水向东灌溉成都平原了。
第二,鱼嘴和金刚堤。但是由于宝瓶口上游的岷江东岸有山(玉垒山),地势东高西低,那么在枯水期,江水就不爱往东面流,成都平原就仍然得不到灌溉。怎么办呢?那就搞第二个工程,就是沿着留在江心的“离堆”向上游方向,修筑一个几百米长的大堤,这个大堤就叫做“金刚堤”,金刚堤迎着上游江水的头部,就叫做“鱼嘴”。现在一般把这个工程统称“鱼嘴”。从“鱼嘴”到“离堆”之间的金刚堤,等于把岷江水进一步一分为二,西面的原有岷江河道,叫做“外江”;东面的河道,叫做“内江”。其中“内江”有人工导流渠的意思,每年到了枯水期,就组织人工,对“内江”进行掏挖,挖得比外江低,这样,就解决了枯水期江水不爱流入宝瓶口的问题。另外,由于内江被挖得比外江深,那么当丰水季节的时候,江水的表层(清水)会抢进内江;而江水的底层浊水就会流入较高的外江。这就在很大程度上解决了泥沙淤塞内江的问题。
第三,飞沙堰。“鱼嘴”工程解决了枯水期的问题,和丰水期的部分泥沙淤塞问题,但还没完。因为还有丰水期可能给内江乃至成都平原造成水量过大的问题,以及剩下的泥沙对内江淤积问题。解决的方案,就是都江堰的第三个工程------飞沙堰。飞沙堰实际上是在金刚堤最靠近离堆的地方,故意留出的一段凹槽。所谓的堰,和堤的共同点是拦水。但其别就在于,堤,必须保证水流不得漫过;而堰,就是又拦水,还又让水能漫过去。飞沙堰神奇的地方就在这里。
宝瓶口很狭窄,在丰水的季节,内江的水位必然涨得很高,那么,高出来的水,就全都从飞沙堰漫过去,流回到原来的水道,也就是外江了,这就保证丰水季节大水不至于淹了成都平原;另一个妙用在于,宝瓶口上游内江东岸是“S型”的,大水冲到这里,直接撞到半挡着的玉垒山体岩壁,就会翻滚,下层泥沙翻上来,翻过飞沙堰,翻到外江里。这又解决了剩余泥沙的淤积问题。据说几吨重的大石头都会翻滚过去。
视频:都江堰水利系统灌溉原理
都江堰工程的巨大功效
从功用上讲,都江堰大概有这么几个特点:
第一,都江堰引来的水,总共惠及下游川西平原四十多个县,一万多平方公里,一千万多亩田地旱涝保收,从此四川出现沃野千里。这个收益可就太大了。
第二,都江堰是两千多年前修筑的,但是至今仍然发挥功效,这个在世界历史上绝无仅有。
第三,如果游客能从都江堰这个旷世工程的高超智慧中汲取一点营养,联系下你的人生、你的事业,也许你能豁然开朗,得到一些意外的收获...
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