都江堰水利工程原理:第一部分宝瓶口进水口的修建,是为了能够将玉垒山打通,把岷江水引到东边,并减少西边的水流量。
这一步可以说是治理水患的关键,不过万事开头难,怎么打通玉垒山就是一个难题了。那时候还是冷兵器时代,也没有发明出火药,所以不能直接炸山。但是玉垒山的岩石十分坚硬,光靠人工挖掘肯定不能实现。
好在李冰对这方面的知识足够了解,他利用“火烧水浇”的方式,先用大火烧石头,然后再用冷水浇。岩石受到一热一冷的冲击后,就会爆裂,最后终于在玉垒山上“炸”出了一个宽20米、高40米、长80米的山口。由于这个洞口酷似瓶口,所以被称作“宝瓶口”。
第二部分就是鱼嘴分水堤的修建,鱼嘴的修建主要是为了弥补宝瓶口开口不大的缺点。
因为岷江东部的地势较高,所以能够流经宝瓶口的水并不多。当时没有现代的技术可以调整流经宝瓶口的水流量,所以只能想办法让岷江自动调节水流量。
于是李冰决定在岷江上游,离玉垒山不远的江心修建分水堤坝,可以再将江水分为两支。
一支向东流入宝瓶口,被称为内江,一支向西顺江而下,被称为外江。
由于这里的水流很湍急,所以李冰用大竹笼装满石头沉入江底,堆成一个小岛,因为形似鱼嘴由此而得名。李冰当时选择这个堤坝的位置时,主要用到了河流的弯道环流的原理。
因为内江位于岷江凹岸,而外江位于岷江凸岸。经过鱼嘴的分流后,就可以将凹岸的泥沙从环流的底流半到凸岸推积成遇回扇,而且还有一部分泥沙在江心继续推积形成江心洲,后来才能修建成金刚堤。
在冬季和春季的枯水期,岷江水位低时,就会有60%的江水流入窄且深的内江,40%的水流向宽且浅的外江。而在夏季和秋季的洪水期,岷江水位变高后,又会将60%的水流向外江,剩下40%的水流向内江。
这就是鱼嘴分水堤的“四六分水”,它不仅可以做到分水,而且还可以分沙,其中有80%的沙石会流入外江,20%流入内江,于是也就有了“二八分沙”的说法。
第三部分也就是飞沙堰溢洪道,这个地方的修建是为了保证内江不再因为洪水造成灾害。它的位置就被安排在鱼嘴分水堤的尾部,并且靠近宝瓶口的地方。
李江在溢洪道之前修建了一个弯道,把江水形成环流。然后同样也是用竹笼装石头的方式,将堰顶填出超过河床大约2米的高度。
这样一来超过堰顶的洪水就会被带到外江,而由于落差的原因,这些漫过堰顶的水流会在外江形成漩涡,并且因为离心作用,泥沙和石头也会跟着来到外江,所以才会被称为“飞沙堰”。
正是由于都江堰水利工程的修建,成都平原才能最终成为平原,从过去的“人或成鱼鳖”的蜀地,变成沃野千里的“天府之国”。
都江堰水利工程简介
世界奇迹都江堰八条河宾德斋岷江聚会都江堰李冰巧分八条河流经成都各州县灌溉田地。
公元前256年,战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程,位于四川成都平原西部都江堰市西侧的岷江上,距成都56公里。该大型水利工程现存至今依旧在灌溉田畴,是造福人民的伟大水利工程。其以年代久、无坝引水为特征,是世界水利文化的鼻祖。
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