lol外围_都江堰水利工程剖析

时间:2021-10-05 06:52 作者:lol外围
本文摘要:大家都知道,成都号称天府之国。但在许多年前,这个名号是属于西安。 以长安为中心的渭河平原北区即秦中,自古就号称“陆海”、“天府”,尤其在秦朝时期修建了郑国渠之后,一时间更是富甲天下,被昔人誉为“金汤池城,沃野千里,天府之国。”“大王之国,西有巴蜀、汉中之利,北有胡貉、代马之用,南有巫山、黔中之限,东有肴、函之固。

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大家都知道,成都号称天府之国。但在许多年前,这个名号是属于西安。

以长安为中心的渭河平原北区即秦中,自古就号称“陆海”、“天府”,尤其在秦朝时期修建了郑国渠之后,一时间更是富甲天下,被昔人誉为“金汤池城,沃野千里,天府之国。”“大王之国,西有巴蜀、汉中之利,北有胡貉、代马之用,南有巫山、黔中之限,东有肴、函之固。田肥美,民殷富,战车万乘,奋击百万,沃野千里,蓄积饶多,阵势形便,此所谓天府,天下之雄国也”————《战国策·秦策》“关中左崤函,右陇蜀,沃野千里,此所谓金城千里,天府之国也”——《史记·留侯世家》然而,自从李冰父子在都江堰治水制作了水利工程后,天府之国的美誉,便来到了成都。

都江堰水利工程也自秦昭王时代一直沿用至今,逾2000年而不衰,始终发挥着它庞大的作用。这不得不让人佩服昔人的智慧与勤劳。

一、引流——凿穿玉垒山成都平原的整个阵势从岷江出山口玉垒山,向东南倾斜,坡度很大,都江堰距成都50km,而落差竟达273m。岷江是长江流域上游的水量最大的支流,它流出岷山山脉,从成都平原的西侧向南流去,这对成都平原来讲是一条悬浮半空的江水,所以在古代,每当岷江洪水泛滥,成都平原就是一片汪洋大海,而一遇干旱,又是赤地千里,颗粒无收,岷江水患恒久祸及西川,鲸吞良田,侵扰民生,成为古蜀国生存生长的一大障碍。273m的高度落差,岷江无疑是成都平原西侧一条悬江。经由实地勘查,李冰决议凿穿玉垒山引水。

那时距离东汉火药的发现另有几百年,李冰只能使用热胀冷缩的原理以火烧石,使岩石爆裂。经由8年时间,他们终于在玉垒山凿出了一个宽20米,高40米,长80米的山口,由于这个山口的形状酷似瓶口,故取名为“宝瓶口”,玉垒山被分散出来的石堆则被叫做“离堆”。只有宝瓶口,江水是很难流进去的。

但这个位置选得确是十分精妙。宝瓶口引水工程虽然从作用上是分流和浇灌,但江东的阵势比力高,岷江水是难以流进瓶口的。为相识决这个问题,李冰父子又在上游不远处修建了鱼嘴分水堤和飞沙堰。二、 分流分沙——鱼嘴分水提:四六分水,二八分沙自古以来,水利工程最大的难题就是治理泥沙。

泥沙会造成两个大问题:一是泥沙聚集,河床升高,导致最后浇灌系统无法继续使用。典型的例子就是郑国渠,自秦国修建到现在,因为河床不停升高,已经多次修改了进水口,而最初的系统已经无法再用,只能成为一个历史遗迹。

二是泥沙聚集,土地盐碱化化,导致营养流失,无法种植农作物。典型的例子是宁夏,古往今来,他们始终在建渠修渠的门路上走着,无数支渠水修通了又干枯了,却仍然制止不了土地沙化的了局。再转头看都江堰水利工程,2000多年仍然康健运转,为成都平原的蓬勃生长起到坚实的后勤作用,这其中最大的原因就是它很好地解决了排沙和泄洪的问题。

接下来我们来详细分析下这个工程是如何解决分流、排沙问题的。都江堰水利工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大焦点工程,其中鱼嘴分水堤科学解决了江水四六分水,二八分沙,宝瓶口和飞沙堰又科学地控制着进水流量。这其中很精妙的一步就是位置的选择。

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首先来看鱼嘴分水堤坝。我们从舆图上可以瞥见,岷江水在到达鱼嘴之前会经由很长一个弧形弯道,如下图:红色1字为鱼嘴分水堤当江水经由这段长长的弯道时,泥沙会自动向外侧流动,当水流来到鱼嘴时,泥沙差不多已经有八层已经排入外江。这是为什么呢?凭据伯努利定理,等高流动时,流速大,压力就小。

在同样的角速度下,弧形外侧的速度大于内侧水流速度,速度越大,压强越小,那么外貌的水则会被从外江一侧压向内江一侧,当这样的流动变多,就会形成漩涡,下层的泥沙则会被压向外江。经由这段弯道,江水来到鱼嘴处,差不多快要八层泥沙已自动流在外江一侧,这就是鱼嘴分水堤能实现二八分沙的原因。

再来看四六分水。鱼嘴将江水一分为二,流入宝瓶口一侧为内江,另一侧为外江,内江水窄而深,外江水宽而浅,这个位置选得十分精妙,当枯水季节时,江水大量流入内江,能到达四六分水,而汛期时则多从外江流走,到达二八分水。内江窄而深,外江宽而浅接下来,来看那剩下的20%泥沙如何清除呢?这主要靠飞沙堰。内江快要800米长,江水流经内江来到飞沙堰。

宝瓶口阵势较高,飞沙堰阵势低,水流在这里形成一个回漩流,表层的水经由盘旋流入宝瓶口,而水流下面的大石头和泥沙则会被甩进飞沙堰。旋流让表层水进入宝瓶口,把石头甩进飞沙堰100斤的卵石都被甩出水流经由内江和飞沙堰,将泥沙中剩下的20%的80%又排挤去,这时约莫只剩下5%的泥沙会随着岷江水进入宝瓶口,浇灌滋养成都平原。而针对聚集在飞沙堰的泥沙,则会在每年冬春枯水期,农闲时举行岁修穿淘,届时则会整修堰体,深淘河流,深度以埋在滩底的石马为准,而堰体以对岸岩壁上的水则相齐为准。

这一列的排沙淘沙的工程工序,保证了2000多年来流入成都平原的岷江水始终清澈,而宝瓶口也从未遇到泥沙聚集的问题,得以使用至今。三、泄洪——飞沙堰,宝瓶口控制进水量飞沙堰解决分流和泥沙,另有个大问题,那即是控制进水量。宝瓶口宽20米,比内江河床高2.5米,比飞沙堰高。旱水期,水徐徐流入宝瓶口,而到了洪水期,水位上涨,飞沙堰被淹没相当于自动溃堤,水流则从飞沙堰与离堆之间的溢洪道流回外江,此时由于宝瓶口的高度和宽度限制,流入的水量也受到控制。

有了飞沙堰的保障,成都平原再无水患之灾。不得不赞叹昔人的智慧都江堰水利工程科学地使用地理条件,水流,水势,山脉等乐成解决了泥沙,泄洪等问题,时至今日,近2500年来仍然发挥着它功效,这不得不让人叹息昔人的智慧。


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