都江堰的原理是什么?

2020-08-22 社会 205阅读

都江堰水利工程位于成都平原西缘岷江由山谷进入平原的地方。在都江堰修建之前,雨季岷江河水冲入平原往往泛滥成灾;雨水不足时,又会造成干旱。为了变害为利,秦国蜀郡太守李冰主持修建了都江堰水利工程。

都江堰工程总的原理简单来说就是“筑坝分水,修渠引水”。将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又可以引水灌田、变害为利。都江堰主体工程包括鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道和宝瓶口进水口。

首先是修筑宝瓶口引水工程,将岷江水流分为两道,使岷江水流向东边的成都平原,同时减少西边的江水的流量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边成都平原的干旱,灌溉那里的良田。

宝瓶口虽然起到了分流和灌溉的作用,但因江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,为了使岷江水能够顺利东流且保持一定的流量,并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉作用,又在岷江中修筑分水堰“鱼嘴”,迫使大量江水流入宝瓶口。

鱼嘴将江水一分为二:西边称为外江,它沿岷江河道顺流而下;东边称为内江,它流入宝瓶口。由于内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水季节水位较低,则60%的江水流入河床低的内江,保证了成都平原的生产生活用水;而当洪水来临,由于水位较高,于是大部分江水从江面较宽的外江排走,这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。

为了进一步控制流入宝瓶口的水量,起到分洪和减灾的作用,防止灌溉区的水量忽大忽小、不能保持稳定的情况,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部,靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道。

扩展资料:

都江堰是一个防洪、灌溉、航运综合水利工程。

李冰采用中流作堰的方法,在岷江峡内用石块砌成石埂,叫都江鱼嘴, 也叫分水鱼嘴。鱼嘴是一个分水的建筑工程,把岷江水流一分为二。东边的叫内江,供灌溉渠用水;西边的叫外江,是岷江的正流。

又在灌县城附近的岷江南岸筑了离碓(同堆),离碓就是开凿岩石后被隔开的石堆,夹在内外江之间。离碓的东侧是内江的水口,称宝瓶口,具有节制水流的功用。夏季岷江水涨,都江鱼嘴淹没了,离碓就成为第二道分水处。

内江自宝瓶口以下进入密布于川西平原之上的灌溉系统, 旱则引水浸润,雨则杜塞水门 (《华阳国志·蜀志》),保证了大约300万亩良田的灌溉,使成都平原成为旱涝保收的 天府之国。都江堰的规划、设计和施工都具有比较好的科学性和创造性。工程规划相当完善,分水鱼嘴和宝瓶口联合运用,能按照灌溉、防洪的需要,分配洪、枯水流量。

为了控制水流量,在进水口 作三石人,立三水中 ,使 水竭不至足,盛不没肩 (《华阳国志·蜀志》)。这些石人显然起着水尺作用,这是原始的水尺。从石人足 和 肩 两个高度的确定,可见当时不仅有长期的水位观察,并且已经掌握岷江洪、枯水位变化幅度的一般规律。

通过内江进水口水位观察,掌握进水流量,再用鱼嘴、宝瓶口的分水工程来调节水位,这样就能控制渠道进水流量。这说明早在2300年前,中国劳动人民在管理灌溉工程中,已经掌握并且利用了在一定水头下通过一定流量的堰流原理。

参考资料:都江堰-百度百科

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