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曹方: 都江堰的亮點

(2021-01-03 22:54:48) 下一個

都江堰的亮點

?作者:曹方


都江堰是蜚聲中外的古代水利工程。它是中華民族的驕傲。作為給排水專業的畢業生,我一直都想看看都江堰。前幾年,有一次回國探親,在成都玩3天,我有幸遊覽都江堰。

先有都江堰,後有天府之國。在都江堰之前,成都平原總有旱澇之擾。李冰父子對水力學有深刻理解,巧妙利用地形,曆時8年建設都江堰水利工程。它令現代水利專業的工程師都歎為觀止。


都江堰實現了這樣一個理想:平時雪山下來的岷江水流入成都平原。洪水期,岷江洪水自動繞成都平原而過。兩千多年來,它保障了成都平原旱澇保收,富甲天下。

都江堰風景區的讚美之文,洋洋灑灑。它卻沒有畫龍點睛。都江堰蜚聲中外的關鍵亮點就是:沒有運動部件,都江堰實現岷江防洪。

運動部件,例如大型電動閘門,雖然它是現代防洪工程的關鍵設施,但是它們不可能有兩千多年的服務壽命。

再說,當年李冰父子也沒有閘門可用。他們必須想出其它辦法實現防洪目的。他們巧妙地利用地形,建築了都江堰這個沒有運動部件的防洪工程。

另一個了不起的成就,就是它的經濟效益。它以很小的工程量,兩千多年來為成都平原帶來巨大的財富。它之所以讓全世界的水利工程師嘖嘖稱奇,歎為觀止,是因為,如果讓他們穿越回兩千多年前,沒有閘門可用,他們都懷疑自己是否也可以設計出沒有運動部件的都江堰。

那麽李剛父子是怎樣利用地形,巧妙設計,在沒有閘門等運動部件的情況下,實現防止洪水進入成都平原的呢?

都江堰的第一個關鍵工程是:魚嘴。它把岷江分成內江和外江。內江流入成都平原,外江繞過成都平原。



第二個關鍵工程是:寶瓶口。它是一段人工開鑿的山體。它也是都江堰最困難的工程,因為兩千多年前,人類還沒有鋼釺。寶瓶口是內江入口。經魚嘴分流過來的岷江水經過寶瓶口流入成都平原。寶瓶口的寬度比外江窄很多,大約是外江寬度的1/5左右。在洪水期,大部分岷江洪水被擋在狹窄的寶瓶口外,溢流進入外江繞過成都平原。寶瓶口的深度比外江深。在平時,它讓足夠的岷江水流入成都平原

第三個關鍵工程是飛沙堰,都江堰的堰。它設計在寶瓶口的側前麵。平時內江水位低於飛沙堰堰頂,從魚嘴分流過來的水流都流入寶瓶口。在洪水期,從魚嘴分流來的洪水,水流湍急,流速快,遇到狹窄的寶瓶口阻礙,水流的動能轉換成位能,造成壅水,內江水位高於外江水位,湍急的內江洪水挾帶泥沙經飛沙堰頂溢流到外江。它既分流了洪水,也保障兩千年來寶瓶口入口之前江段沒有泥沙淤積。飛沙堰的堰頂標高控製洪水期內江的流量。堰頂高,進入成都平原的水流量大。堰頂低,進入成都平原的水流量小。堰頂標高合適,進入成都平原的水流量就合適。



都江堰是一個偉大的水利工程,是智慧的結晶。它成就了天府之國四川。知道了它的亮點後,你還要去現場看地形才能完全理解。最好在洪水期遊覽都江堰,那時站在都江堰寶瓶口,你會看到飛沙堰大量洪水溢流,保護成都平原免受洪災。你會更加欽佩都江堰的巧妙,感歎李冰父子的智慧。

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皮皮蝦 回複 悄悄話 回複 'nightrider' 的評論 : Thank you for the information.
nightrider 回複 悄悄話 Thanks for sharing the article. This video from 李永樂老師 has an even more detailed and graphical explanation of the flood control mechanism of 都江堰
https://www.youtube.com/watch?v=gtFSBftabeU&list=PLErTouobo0XY0bydQHO_YwRnZWV4bD0cv&index=1
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