千年奇迹都江堰的工作原理是什么?从卫星地图详解都江堰

分类:环球趣闻-2022/07/01-

中国地广人多,所囊括的地势也较为复杂。细数中华民族的发展史,同时也是一部流淌着的水利开发建设史。

接下来我们借助Bigemap GIS Office软件来查看都江堰卫星地图,并借助标记来详解都江堰的建造原理,感受千年前古人的智慧。 

▲四川都江堰(软件:Bigemap GIS Office)

一.都江堰的建造原理

都江堰是我国四川省都江堰市的一个古老灌溉系统,始建于秦国,建设地位于长江的支流——岷江上。都江堰和陕西郑国渠、广西灵渠统称为“秦始皇三大水利工程”。

▲陕西郑国渠(软件:Bigemap GIS Office)

▲广西灵渠(软件:Bigemap GIS Office)

都江堰主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分组成。我们借助Bigemap GIS Office来做标记,仔细看看卫星地图上都江堰的鱼嘴,飞沙堰和宝瓶口。



▲鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰卫星地图总览(标记软件:Bigemap GIS Office)

1.宝瓶口

宝瓶口用来灌溉东部平原,缓解西部洪灾。在未开凿之前,玉垒山便伫立在东岸。每逢涨水之际,水便往西部流,危及西部的田野;而东部却没有水得以灌溉。

▲从Bigemap GIS Office能看到宝瓶口的经纬度、地址、附件图片等信息

于是李冰提议,在此开凿出一个进水口,这样东部有水用,西部洪水也随之减少。

2.鱼嘴

有了宝瓶口进水,但还不够。岷江地势东高西低,让岷江顺利的流入东部宝瓶口,还是不够。

▲标记鱼嘴的左侧为外江、右侧为内江

在此基础上,在岷江弯道上,李冰又号召大家筑起了一个酷似鱼的狭长人工小岛——鱼嘴分水堤。

这条分水堤,将岷江分成了内外两江:内江河床低,河道窄,用来灌溉平原的农田;外江河床高,河道宽,用来堆沙泄洪。

当洪水一来,洪水流势又急又快,便优先流往河床高且江面宽的外河,六成来水流到外江,降低洪水风险;枯水季节时,河水流速慢,流水少,便优先流往东部内江,保证平原地区的农用灌溉。

和水相伴的还有什么呢?自然是泥沙和石头,这样的设计,还将岷江从大山深处带来的沙石八二分:八成沙石随着惯性离心力的作用,排往外江,仅仅二成泥沙流往内江,保证了冲淤平衡。

3.飞沙堰

那既然有了鱼嘴和宝瓶口,再修造飞沙堰是做什么呢?

前面提到,飞沙堰是溢洪道。为了进一步让东部平原免遭洪灾,需要更好的控制水量。

1.泄洪。飞沙堰比内江仅仅高了2.15m,当流入内江的水高于2.15m,洪水就自动漫过飞沙堰,将溢出的洪水排往外江;遇到特大洪水时,飞沙堰自动垮塌,江水回归岷江。

2.飞沙。如同字面意思,河水遇见飞沙堰时,能够将泥沙抛向外江,保证内江通畅。

“四六分水”,“二八分沙”,都江堰工程中蕴含着现代科学原理”水力学“”泥沙动力学“。正是因为细致的观察和善于经验的总结,才造就了这经久不衰的都江堰水利工程。

二.为什么都江堰工程能沿袭千代,却历久弥新?

这得于古代出色的制度。李冰在建造都江堰后,还制定了”岁修“制度。“深淘滩,低作堰”,每年霜降时,要清理淤积在江底的泥沙,保证江底够深,以免堵塞河道;不能让飞沙堰的高度太高,使之能够泄洪。

▲都江堰电子地图

在之后的几千年朝代,也都恪守着岁修制度:汉代设立了专门的机构;宋代“遇湾截角”以及现代的完善修建,让都江堰水利工程经久不衰。

“拜水都江堰,问道青城山。”都江堰这座历史最长的无坝引水工程,成就了成都两千多年来的繁荣与兴旺。


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