堪稱千年奇蹟的都江堰,其工作原理是什麼 都江堰的工作原理是什麼
作爲當今世界年代最久遠、最宏大的水利工程之一,都江堰造就了成都平原沃野千里,兩千多年經久不衰,可謂世界水利史上璀璨明珠。那麼都江堰是如何造就“天府之國”的?它的工作原理是什麼呢?
公元前316年,秦國攻滅巴蜀後,爲了將蜀郡建造爲重要基地,秦昭襄王認命李冰成爲了蜀郡太守。
岷江是長江上游水量最大的一條支流,它是一條懸河,大的支流從山嶺間隙流出,每年春夏之季,是山洪暴發的高頻時期。每當岷江氾濫,必定殃及蜀郡。
爲了解決這一問題,李斌父子經過一番實地考察,確定了治水思路,最終修建了都江堰水利工程,該工程主要包含“魚嘴”、飛沙堰和寶瓶口三個部分。
“魚嘴”位於江心,將岷江分爲內江和外江兩部分,它可以根據岷江的流量按固定比例實現分流。春季水量小,四成江水流入外江,六成江水流入內江,以此保證春耕。夏季雨水較多,六成水被分流出外江,四成水流入內江,以此保護灌溉地區。
飛沙堰在“魚嘴”下方的一處缺口,位於虎頭巖對岸,堰頂高過河牀2.15米。當內江的水量過高時,多餘的水便從飛沙堰溢出到外江;如果洪峯過大造成飛沙堰潰堤,大量的江水則會直接回歸外江正流。另外,由於離心力和岩石的作用,上游帶來的泥沙和卵石都將從這裏被推入外江,保證內江河道通暢。這就解決了豐水期內江涇流過大,以及泥沙堆積的問題。
寶瓶口是人工開鑿的一道山峽,由於古代沒有火藥,李冰父子採用燒石開山,也就是熱脹冷縮的原理,用大火燒開山體,在潑上冷水,導致石頭崩裂,最終就開鑿出一條形似寶瓶的缺口。寶瓶口比內江狹窄,內江水流至此處時,河道突然變窄,加上離堆對水流的阻攔形成迴流,能很好的進行水流節制。
都江堰的建成,灌溉了成都平原上萬畝的農田,使其成爲“天府之國”。都江堰工程是我國古代人民傳統智慧的結晶,也是一項千年奇蹟,它造福了世世代代的人民,促進了四川地區的經濟以及文化發展。
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