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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、流体力学和结构力学等原理。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。
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”。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。
图1-13 杩搓
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