都江堰修建利用的原理(本该20年才能开完的山)

在我国建造的水利工程中,都江堰是一个绕不开话题的世界灌溉工程遗产。自建成以来一直到现在的千年以来,它一直在投入使用中。

都江堰修建利用的原理(本该20年才能开完的山)(1)

都江堰周边曾经人员稀少,它最初的居民只有深山中的少部分氐羌人。李白曾在《蜀道难》中写道:“噫吁嚱,危乎高哉!蜀道之难,难于上青天!”,当岷江洪水泛滥,越过平原流向成都的时候,它所造成的自然灾害不可估量,曾有多少人葬身于鱼腹,也无可统计。

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这种情况的持续被一个叫做李冰的人改变了。

李冰,战国时代著名的水利工程学家。至于李冰是哪里的人,历史上没有详细的记载,至今都还是个谜。总之,他被秦王派来蜀国治理岷江水灾。面对如猛兽般的洪水,李冰确实想出了治理的方法,他的方法直到现在都依然被人叫绝。

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我们都知道府南河是成都的母亲河,它不仅为成都人提供了日常用水,农田灌溉也均取自于此,可以说,是府南河水养活了成都人,而府南河的上游正是都江堰。是的,你没有猜错,李冰想出的第一个绝招就是把岷江水分流。

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他首先挑选了一个弯道,在岷江一侧重新挖了一条河道,外江继续流向它原来的方向,内江则流入成都。这个弯道分流的位置形似鸭嘴鱼,被现代人称为鱼嘴分水堤。至于为什么一定要挑选一个弯道分流,这里先卖一个关子。建这么一个鱼嘴分水堤减缓了岷江水流的速度,保证了水堤不会受到大的冲击。虽然我们现在看到的水堤使用的是现代化更坚固的水泥材料,但是它的位置和形状从来没有改变过,还是保持着原貌。2019年8月汶川发生特大泥石流时,岷江水流虽然很急,但到了都江堰便被此工程稀释,没有给成都带来任何自然灾害。

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为什么这个鱼嘴分水堤这么历害?再汹涌的洪水到了这里都能变得乖巧?几千年前,它所运用到的物理学让人叹为观止。其实鱼嘴分水堤它的主要作用分为两个方面:二八分沙和四六分水。

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众所周知,河水里含有河沙,这部分流到成都的水因为要供成都人民饮用,要是含沙量太高,势必处理起来比较麻烦,这个鱼嘴建立在弯道位置,当河水通过弯道被甩出外江进入内江时,这凸起的鱼嘴就起到了一个分沙的效果,当水冲上坡道,大部分的沙子又滚回外江,流入内江的水含沙量就小了很多。

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它的另外一个作用是四六分水,这么一个工程,可以让丰水期时,六分水继续沿外江前行,四分水流入内江进入成都,到了枯水季,水量缩小,它又能让六分水进成都,而四分水进外江了,是不是特别神奇?要知道,这可是几千年前修建的工程,那时候,还没有系统的物理学呢。李冰把鱼嘴工程建立在弯道,并建了鱼嘴分水堤,便是利用了物理学的原理。

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都江堰水利工程有三个比较重要的位置,其一是鱼嘴分水堤,其二是飞沙堰,第三是宝瓶口。

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前面说到,流入成都的水在鱼嘴位置进行了第一次的过滤,但是它依旧含有沙子,沙量太多势必会造成拥堵,怎么办?这就要说到飞沙堰了。

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飞沙堰的位置在枯水期时可以看到有一个类似平台的样子,平台上堆积着一些泥沙和石头,为什么会出现这样的情况呢?当流往成都的水依然很汹涌时怎么办?这个飞沙堰的效果就会比较显著了。当水超过这个平台,它又会被进行第二次分流,一部分的水再次流入岷江,一部分水流入宝瓶口进入成都平原。这次的分流会让水产生一定的漩涡,带动内江的泥沙,把这部分的泥沙再次甩入外江,使得进入成都的水再次进行泥沙过滤。

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内江水通过宝瓶口进入成都,宝瓶口的功能相当于控水阀,可以控制进入成都的水量,让成都永远不会产生水灾。

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据说,宝瓶口的位置以前是一座山,要把山挖开至少需要20年时间,可是李冰又不可能花上20年时间来挖开一座山。那么这座山是如何被挖开为内江水让路的呢?传说,李冰有一回在河边架火烧饭,突然下了一场暴雨,火堆下的石头因为被烤了很久,突遇水浇,便一下子破裂了。就是这个巧合让李冰发现了开山的方法。他们把山上的树木砍掉,堆在山顶,然后烧火,当石头被烧至一定的温度,再浇上岷江之水使石头爆裂,这种没有火药却胜似火药的开山方法,最终成就了宝瓶口。

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后人一直记着李冰父子修建都江堰的功劳,还在都江堰为他们修建了一座二王庙。不可否认的是,这个一直使用了几千年并且即将永远使用下去的水利工程,是人类世界的奇迹,也是水利工程的世界遗产,它带给了人们修建水利工程的诸多启示。是李冰,让成都人安居乐业,但成都人却仍然没有搞明白李冰到底是哪儿的人。

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本文作者:开心菜菜

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