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都江堰工作原理是什么?如何造福成都人民

更新日期:2021/9/29 人气:
都江堰始建于秦朝,迄今为止已有两千年的历史,而如今它依然可以投入使用。那么都江堰是如何让自己成为了跨越千年维度的水利工程呢?都江堰坐落在成都平原西部的岷江之上,既是我国人尽皆知的5A级景区,同...

    都江堰始建于秦朝,迄今为止已有两千年的历史,而如今它依然可以投入使用。那么都江堰是如何让自己成为了跨越千年维度的水利工程呢?都江堰坐落在成都平原西部的岷江之上,既是我国人尽皆知的5A级景区,同时它也是世界级的灌溉水利工程。

(一)都江堰的历史背景

    都江堰是一项超级水利工程,由两千年前的李冰父子建造。都江堰由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成,在使用的两千多年来,都江堰都一直发挥着防洪灌溉的作用,也正是因为有它的存在,才使得成都平原成为富庶丰饶、沃野千里的"天府之国"。

    到今天为止,都江堰的灌溉区已达到了30余县市,受都江堰水利浇灌的土地面积近千万亩。都江堰也是全世界迄今为止,年代最为久远,唯一完整留存,并且至今一直在使用,以无坝引水为其最显著特征的宏大水利工程。都江堰凝聚着中国古代劳动人民的勤劳与科学,是当时人们智慧的结晶。那么这样一座造福百姓的超级大工程,是如何进行运作,又是如何进行水利调节的呢?

首先我们要首先了解究竟为什么要修建这样一座工程。

    成都平原位于祖国的内陆,距离海洋较远,但是成都平原地势广大开阔又四周环山,所以,成都平原的天气就会出现两个极端:雨季时,由于成都平原开阔的地形,地面又没有什么遮挡,于是在雨水充沛的季节,岷江洪水泛滥,整个成都平原都会变为一片汪洋,给人民的生产和生活都带来极大的困扰;每到旱季时,成都平原又因为其地形不临海,天气又十分干旱不下雨,导致成都平原的土地因缺水而干裂。因此,严重阻碍了古蜀国人民的生存与生产。

    秦国经历商鞅变法后,一时间人才辈出,在这样的情况之下,当时的统治者下令修建了都江堰,这才有了造福成都百姓的水利工程。依据当时成都平原的自然情况,修建都江堰必须具备两个最重要的功能,那就是防洪和灌溉。岷江是长江水量最为充沛的一条支流,同时成都平原的地势向东南方倾斜,所以岷江就像是悬在整个平原之上的河。在都江堰建造的地区一直到成都平原的内部,两地的落差竟然高达273米,所以这样一条“悬河”对于成都平原来说,每逢雨季就会变得十分危险。如果合理利用岷江这条河,那么成都平原旱季时期的干旱就可以得到有效的解决,于是建造者在合理配置水资源上动了脑筋,并且利用都江堰实现了他们的想法。都江堰工程修建的整体规划就是,将岷江的水分支成为两条,其中一条水流引入成都平原,另外一条则主要起到疏散的作用,将多余的江水引入主支,离开成都平原。这样做不仅可以缓解当地的旱灾,还可以避免发生水灾。

(二)都江堰的三大结构与功能

    都江堰的主体修建工程主要包含三部分的内容,它们分别是分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰。这三项工程最早进行修建的是宝瓶口,宝瓶口在都江堰工程中起到了相当于的“节制闸”的作用,它可以自动控制进入内江的水量。李冰父子在修建之前先找到了当地有过治水相关经验的居民,和他们一起勘察附近的地形以及水况,在一群人的商议之下,所有人一致决定凿穿玉垒山进行取水。

    他们利用火将石头烤裂,成功将玉垒山炸出一个宽二十公尺,高四十公尺,长八十公尺的山口。由于它的形状很像一个瓶口,所以他们给这个山口取名为宝瓶口。而那些因开凿玉垒山而分离出的石堆,就被称作“离堆”。将玉垒山成功打通后,岷江的水流顺利通过宝瓶口进入了东边的旱区,利用岷江充沛的河水进行农业生产,灌溉良田。这样做,不仅即刻缓解了平原西部洪水泛滥的问题,同时将水合理东引,又造福了东部的旱区,可谓是一举两得。

    宝瓶口正式修建完成投入使用后,紧接着建造者开始了第二项重大的工程——分水鱼嘴。分水鱼嘴的作用顾名思义,就是将水进行分流,更好的发挥都江堰的作用。这个分水堰的前端形状与鱼的头部,尤其是嘴巴部分十分相像,所以给这个分水堰正式取名分水鱼嘴。修建分水鱼嘴是因为,虽然宝瓶口已经起到了分流以及灌溉的作用,但是由于江东的地势过高,导致江水很难流进宝瓶口内。即使流进宝瓶口内,江水的流量也会因为地势而变得极其不稳定,这样都江堰的调节作用就大打折扣了,于是建造者便修建了分水鱼嘴,用来弥补这一不足。

    “鱼嘴”其实就是一个分水堰,它可以通过地形,将江水分成两支,东边的那支江水称为内江,会被迫进入宝瓶口,成为东部的灌溉用水;西边的水流被称为外江,它们则会顺着岷江流下,汇入岷江的正流。由于内江又窄又深,而外江却又宽又浅。在水位下降的旱季,将近60%的水都会汇入内江,而这些水则会成为在成都平原生活的人们日常的生活用水。而当雨季到来,岷江水势凶猛发生洪水,水位升高时,大部分的江水就会顺着岷江较宽的江面流走。人们将这项设计称为“四六分水”。

    由于仅仅依靠宝瓶口远远不足以达到控制岷江江水的目的,所以,为了实现更好的抗洪减灾的目的,修建者又修建了飞沙堰。首先,他们在宝瓶口修建了一个平水槽和一个溢洪道。在控制洪水泛滥的溢洪道前修建了一个弯道,让江水可以在此处形成一个环流。当雨季洪水泛滥,水位上涨时,江水就会没过堰顶,此时,夹带泥沙的洪水就会顺着水流流向外江,从而实现保证成都平原灌溉区域不会被洪水淹没的目的。

    其次,当泥沙和石头经过飞沙堰时,会遇到因水流转动形成的漩涡,此时,由于离心力的作用,它们会被抛过飞沙堰,也正因为这样,它才被取名为“飞沙堰”。这样抛开石头和泥沙,就在很大程度上减少了宝瓶口周围的泥沙堆积,保证宝瓶口可以终年不停地进行工作运行。为了观测与控制内江的水量,李冰又雕刻了三个石桩人像放在水中,并以它们为依据来确定水位的高低,也同时作为最小水量时的清淤标准。

    历时八年修建的都江堰为成都人民带来了福音,改善了成都平原一直以来的水旱灾害,成都平原从之前的“颗粒无收”,变成了现在的“天府之国”,都江堰功不可没。这三大主体工程,宝瓶口、分水鱼嘴以及飞沙堰,它们组成了完整的都江堰,并且三个主体相辅相成,共同成为成都平原的一大屏障,协调了岷江的水资源,保证了岷江水资源的平衡。保护了成都平原人民的生命财产安全,并且维持了千年之久。

                                   编辑:四川成都中国青年旅行社酷驴网

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