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都江堰水利工程的优化措施

【摘要】:截止到2006年,都江堰水利工程的灌溉面积超过1200万亩左右。图1-8是从都江堰附近的青城山上拍摄到的都江堰水利工程鸟瞰图。图1-8 都江堰水利工程鸟瞰图鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口是都江堰渠首的三大主体工程,它们蕴藏着巨大的科学价值,内含系统工程学、流体力学和结构力学等原理。图1-9 鱼嘴图1-10 金刚堤图1-11 飞沙堰图1-12 宝瓶口我国劳动人民把都江堰水利工程的治水经验概括为六字治水名言:“深淘滩,低作堰”。

都江堰水利工程是世界上年代最久、唯一留存、具有无坝引水特征的水利工程,它是中华古代文明的象征,炎黄子孙的骄傲。该工程由战国时期蜀郡太守李冰带人修建,它经受了2300多年风风雨雨的考验,也经历了“5.12”泣川8级大地震的考验。截止到2006年,都江堰水利工程的灌溉面积超过1200万亩左右。图1-8是从都江堰附近的青城山上拍摄到的都江堰水利工程鸟瞰图。

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图1-8 都江堰水利工程鸟瞰图

鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口是都江堰渠首的三大主体工程,它们蕴藏着巨大的科学价值,内含系统工程学、流体力学结构力学等原理。其中,鱼嘴分水工程(图1-9)是把蜗江上游的水一分为二,分为内江和外江,如图1-10所示。内江的水主要供给成都平原,作为生活用水和工业、农业用水;外江的水主要供给都江堰下游城市,作为工业、农业灌溉用水。

飞沙堰的主要功能是用作溢洪道,它利用流体力学的原理,把多余的洪水和流沙排入外江。在春、秋、冬三季,内外江行道坦途,飞沙堰暂时不起作用。但在洪水季节,飞沙堰上浪花飞溅,它把内江的洪水泄流掉,流向外江。由于它具备泄洪排砂功能,故叫“飞沙堰”,如图1-11所示。

宝瓶口位于内江河道的中央,它的功能就相当于管路里的节流阀,在夏季洪水来临时,宝瓶口就自动将多余的洪水由内江往外江和泄洪道排出,如图1-12所示。

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图1-9 鱼嘴

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图1-10 金刚堤

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图1-11 飞沙堰

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图1-12 宝瓶口

我国劳动人民把都江堰水利工程的治水经验概括为六字治水名言:“深淘滩,低作堰”。淘滩指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘,深淘标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。淘滩淘到卧铁为止,才算恰到好处,才能保证灌区用水。低作堰指飞沙堰有一定高度,高了进水多,低了进水少,都不合适。古时飞沙堰是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇筑。另外,在冬季蜗江上游来水较少时安排修建水利工程,经常要用到一种工具,叫“杩搓”,如图1-13所示,“杩搓”是一种简单、有效的临时性截流装置,它利用结构力学原理,设计成由三根大木桩用竹索绑成三脚架,中设平台,平台上用竹笼装卵石压稳。

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图1-13 杩搓