1樓:匿名使用者
論河流地貌在水利建設上的作用——都江堰
1 都江堰的沿革
都江堰位於岷江中游的四川省都江堰市(原灌縣)城西門外的玉壘山下,古稱湔堰。都江堰北面有一岷江的支流叫白沙河,古稱湔水,湔堰因此而得名。三國時,諸葛亮在都安縣(即原灌縣導江鋪)設堰官,繼續保護、維修古堰、發展農業,故將湔堰改稱都安堰。
又因流經郫縣地區的岷江稱郫江,所以,宋代時又將都安堰改為今日的都江堰。都江堰自古至今發揮了排洪、灌溉的巨大作用,灌溉面積現已達一千萬畝。
2 河流地貌在都江堰工程上的應用
李冰在平原地形上,採用分流導江,築堰引水方法修建都江堰時,合理利用地貌條件、河床形態對水流影響,成功地利用彎曲河床和分汊河床的發育規律指導工程建設,使工程建設建立在高度科學理論基礎上,具體表現分析如下。
2.1 合理利用地貌條件選址
古堰東部正是現在的成都平原,這個平原形似一把張開的紙扇向東南傾斜,而都江堰市城西一帶恰好處在扇形平原的頂端,海拔700多米(成都附近海拔400m左右),居高臨下。這種自然傾斜地形,是修建水利工程最有利的地形,它可以不打壩,只修堤,開渠引水灌溉。所以李冰合理利用了這個有利地形,確定在此修建都江堰。
2.2 彎道環流對金剛堤、魚嘴的建造作用
都江堰工程由魚嘴(分水堤)、飛沙堰(溢洪道)、寶瓶口(引水口)三大工程構成(見圖1)。它們有機的組合,聯合發揮了引水灌溉、排洪、排沙和減災的巨大作用。魚嘴與金剛堤連在一起,位於江心,它們的建造和作用與彎曲河床形態有密切關係。
金剛堤實質是岷江河床上的江心洲,魚嘴位於金剛堤的頂端,形如鯨魚之嘴巴,故名為魚嘴。魚嘴與金剛堤的共同作用是使岷江河床分汊,即分為內江和外江,所以魚嘴與金剛堤是一個非常關鍵的工程。從分水堤與金剛堤位於河床中心位置分析,這個堤的建造,主要是李冰利用了河流的彎道環流的科學原理形成的。
如現在的分水堤東側是岷江凹岸,也正是內江流經的部位,西側是岷江的凸岸,也正是外江流經的部位。這裡的彎道環流的表流流入凹岸,把凹岸被
圖1 都江堰示意圖
sketch of dujiangyan project
侵蝕的和過境的大量泥沙,由環流的底流再搬運到凸岸堆積成遇回扇,其中一部分泥沙在江心堆積形成規模巨集大的江心洲(金剛堤),泥沙在洲頭不斷堆積、延伸,加之人工不斷對它們修築、加固和保護,形成今日之天然——人工金剛堤和魚嘴。金剛堤和魚嘴的存在,使岷江主流在此成為分汊型河床。尤其魚嘴的存在意義,在於發揮分汊河流的分水分沙作用,如冬、春枯水季節,岷江水位較低,河流主流線多靠近河谷凹岸流去,分水堤將約十分之六的江水流入內江,十分之四的江水流入外江,保證了灌區的用水量,簡稱「四六分水」;夏、秋洪水季節,岷江水位相對升高,河流主流線相對變直,大部分江水流向凸岸,故分水堤又將十分之六的江水排入外江,十分之四的江水注入內江。
顯然,這是李冰掌握了分汊口即江心洲(金剛堤)和洲頭(魚嘴)的分水分沙特點,又利用了內江具有平面彎道環流洩水特性,創造的科學分水方法。
2.3 河流動力均衡原理的科學應用
飛沙堰和寶瓶口的工程建設,科學地利用了河流動力均衡原理。飛沙堰位於金剛堤南端成一低矮的人工沙堤(實為一潛壩),為什麼飛沙堰要修在金剛堤南端?這是因為內江流水遇到虎頭巖的撞擊後自然形成渦流,這股渦流徑直向西南方向(現在的飛沙堰位置)流去,多餘洪流和泥沙也隨之洩入外江,可見這位置正是保證內江洪流和泥沙排洩的最佳方向和位置,因此,決定在金剛堤南端修建飛沙堰。
飛沙堰的作用一是起排洪排沙作用,二是起擋水作用,保證內江水位始終保持在一定的高度上,以保證成都平原灌溉有足夠的水量,如無此壩,內江水會大部分洩入外江,所以後人總結為正面引水,側面排沙,但必須要求飛沙堰壩面要低。李冰根據河流動力均衡原理歲修內江的經驗是「低作堰」。所謂低作堰,是指每年維修飛沙堰時,要保證飛沙堰始終保持在一定高度上,堰頂不能加固過高,即堰頂宜低不宜高。
因為堰頂高了,造成排洪排沙不暢,使內江泥沙沉積加劇,洪澇頻繁,而堰頂低了,減少障礙,有利於排洪排沙。究竟堰頂低到什麼標準合適,要根據寶瓶口的「水則」與灌區需水量的多少而定。現在的堰頂平於水則十五劃(每劃一市尺)是堰頂最合適的高度標準(現在飛沙堰的相對高度實為2m)。
如果內江水位高出水則十五劃,堰頂也高出水則十五劃,對內江排洪不利,灌區就要鬧水災;相反,內江水位低於水則十五劃,堰頂也低於十五劃,內江大部分水流就會流入外江,灌區就缺水,影響灌溉農田,只有堰頂平於水則十五劃,恰到好處,灌區不澇不旱。
內江引水的咽喉工程---- 寶瓶口,它與飛沙堰二者有機的組合,共同承擔了排洪減災,保障灌區用水功能,其原理也是科學地利用了河流動力的均衡原理。如寶瓶口西邊凸出而高大的離堆山崖起到了阻擋內江洪流的作用,寶瓶口起到增加洩水的作用。如洪峰期間,一部分洪流遵照寶瓶口明文規定的「水則」,規規矩矩地從寶瓶口流出,保證成都平原灌溉用水,其餘的洪流被迫通過飛沙堰,人字堤流向外江,起到了排洪減災作用。
由此可見,飛沙堰和寶瓶口排洪、輸水功能,完全是李冰科學地利用了河流動力均衡原理而巧妙設計的水利工程。
2.4 「深淘灘」的理論依據分析
李冰為避免內江河床泥沙淤積,除採取側面面排沙方法外,還總結出「深淘灘、低作堰」的方法,對內江河床淤積的泥沙每年進行一次淘挖,稱為歲修。所謂「深淘灘」,就是對內江河床淤積的泥沙必須清除淘挖到一定的深度。究竟淘挖到什麼深度合適?
據傳,李冰為了找到這個合適深度,曾多次觀測、實驗,他終於找到了一個深度,在這個深度的位置河床底下,曾埋了一個石馬作為標記(現代改為三個臥鐵),要求以後每年歲修,淘見石馬淘沙就終止,即淘沙達到了標準深度。由此可見,石馬所埋深度是一個非常關鍵的問題,也是衡量歲修工程質量的標準。這個深度為什麼是一個非常關鍵的問題?
回答這個問題,只有用河床平衡剖面理論來解釋為妥。因為李冰深淘灘的目的就是要保持內江來沙輸沙處於年內平衡狀態,即一年內河床衝淤平衡,這就要求河床縱剖面必須達到平衡剖面狀態,深淘灘的最終目標就是內江河床相對處於平衡剖面狀態,河床不淤積,為了使河床達到此狀態,必須藉助人為的疏浚淘沙措施,方能實現,所以每年歲修淘沙,必須淘挖到石馬埋深處(河床平衡剖面位置)。假若淘挖深度淺於石馬埋藏深度,河床仍繼續淤積抬高,對排沙不利,而且影響外江和內江的流量分配;若淘挖超過此深度,等於人為的相對降低了河床臨時侵蝕基準面,河流的活力復活,侵蝕作用反而加強,泥沙增多,加重了排沙的負擔,會使輸沙、來沙失去平衡。
所以,李冰深淘灘確定的石馬埋藏深度是一個非常重要的科學理論問題,是河床平衡剖面理論應用於水利工程上的偉大創舉。
3 結語
李冰修建的都江堰水利工程,質量高,效益好,千古不廢,聞名中外,其原因是充分利用了科學理論的結果。李冰當時修建都江堰工程時,不僅利用了水力學理論,尤其成功地應用河床平衡剖面理論和河流動力均衡原理,創舉的「深淘灘、低作堰」的方法,實踐證明是非常先進的科學方法和理論,是我國古代最珍貴的科學文化遺產,科學價值意義深遠。我們應該繼承和弘揚它,努力發展現代科學,充分發揮科技是第一生產力的巨大作用,將河流地貌理論更好地運用於水利建設中。
2023年長江等大江大河洪災發生的原因之一,是河床平衡剖面被破壞,借鑑都江堰歲修經驗,今後必須加強對大江大河河床平衡剖面的研究和對河道歲修的力度,恢復和保持河床處於相對平衡剖面狀態,以避免洪澇再次發生尤為重要。
2樓:月舞銀河
答那麼多幹什麼,修建他的原因就是解決旱澇問題,把成都平原變成天府之國
為什麼要建都江堰
3樓:nm牛虻
1、自然原因:
蜀地經常遭受水旱災害,號稱「天府之國」的成都平原,在古代是一個水旱災害十分嚴重的地方。岷江主要水源來自山勢險峻的右岸,大的支流都是由右岸山間嶺隙溢位,雨量主要集中在雨季,所以岷江之水漲落迅猛,水勢湍急。
在古代每當岷江洪水氾濫,成都平原就是一片汪洋;一遇旱災,又是赤地千里,顆粒無收。岷江水患長期禍及西川,鯨吞良田,侵擾民生,成為古蜀國生存發展的一大障礙。
2、歷史根源
戰國時期,飽受戰亂之苦的人民,渴望中國儘快統一。經過商鞅變法改革的秦國國勢日盛,他們正確認識到巴、蜀在統一中國過程中特殊的戰略地位。這一歷史大背景下,秦昭王委任李冰為蜀郡太守。
李冰上任後首先治岷江水患,發展川西農業,造福成都平原,為秦國統一中國創造經濟基礎。
擴充套件資料
都江堰的建立,以不破壞自然資源,充分利用自然資源為人類服務為前提,變害為利,使人、地、水三者高度協合統一,是全世界迄今為止僅存的一項偉大的「生態工程」。開創了中國古代水利史上的新紀元,標誌著中國水利史進入了一個新階段,在世界水利史上寫下了光輝的一章。
都江堰將岷江主要分為五條支流流向成都平原。蒲陽河:流經蒲陽鎮到彭州市,大致灌溉了成都平原東北地區;胥家河:
流經都江堰市的胥家鄉天馬鎮到達成都郫縣;柏條河:直接流向成都市區,到達成都叫府河,是成都的母親河;江安河:穿過都江堰市流向外江,外江也就是岷江的主幹河。
都江堰歷史上最高灌溉面積達20萬公頃。由於年久失修,2023年只剩13萬公頃。新中國加固完善了三大樞紐工程,新闢人民渠、東風渠、三合堰三大幹渠,修建了45條分乾渠,470條支渠,新舊渠總長達2萬公里。
4樓:雙子新鮮橙
為了防洪灌溉。都江堰發揮著防洪灌溉的作用,使成都平原成為水旱從人、沃野千里的"天府之國",至今灌區已達30餘縣市、面積近千萬畝,是全世界迄今為止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以無壩引水為特徵的巨集大水利工程,凝聚著中國古代勞動人民勤勞、勇敢、智慧的結晶。
都江堰是世界文化遺產(2023年被聯合國教科文組織列入「世界文化遺產」名錄)、世界自然遺產(四川大熊貓棲息地)、全國重點文物保護單位、國家級風景名勝區、國家aaaaa級旅遊景區。
都江堰市屬中**帶季風溼潤氣候區,年均氣溫15.2℃,年均降水量近1200毫米,年均無霜期280天。這裡四季分明,夏無酷暑,最熱的7、8月份平均氣溫為24℃左右,平均最高氣溫僅28℃。
冬無嚴寒,最冷的1月份平均氣溫為4.6℃,平均最低氣溫在1℃左右。
都江堰的課文,都江堰餘秋雨原文
心理學課件 通過寫自己遊覽都江堰和二王廟表達作者深刻的歷史反思和文化反思,對李冰精魂 文化內涵 的理解和感悟,也體現了作者對承傳這種精神的樂觀和對膜拜這種精義的欣慰。都江堰 課後題 課文描寫了都江堰的哪些景物 一 課文對都江堰的水流的生動描寫的的文字有哪些? 情談學長 課文對都江堰的水流的生動描寫的...
都江堰有哪些鄉鎮,都江堰有幾個古鎮
夜璇宸 截止至2016年8月,都江堰有安龍鎮 崇義鎮 大觀鎮 聚源鎮 柳街鎮 龍池鎮 蒲陽鎮 青城山鎮 石羊鎮 天馬鎮 胥家鎮 玉堂鎮 中興鎮13個鎮和向峨鄉一個鄉。都江堰,四川省轄縣級市,由成都市代管,位於成都平原西北邊緣岷江出山口處,因水利工程都江堰而得名 市境東與彭州市 郫都區 溫江區交界,西...
都江堰到成都怎麼坐車,成都到都江堰怎麼坐車
娛樂君 1 可以坐汽車,從都江堰到成都坐汽車的話需要1.5個小時,早上06 00第一班車,下午17 30最後一班車 2 可以坐火車,從都江堰坐火車到成都需要20分鐘,07 05最早一班列車發車,最晚一班列車是22 16發車。擴充套件資料 都江堰是世界文化遺產 2000年被聯合國教科文組織列入 世界文...