都江堰
都江堰始建于戰(zhàn)國秦昭王末年(公元前256年至前251年),位于今四川省都江堰市西的岷江干流上,是世界上現(xiàn)存歷史最久遠的無壩引水工程。
都江堰最早由戰(zhàn)國秦國蜀郡太守李冰主持興建,經(jīng)歷代不斷改造與完善,沿用至今。渠首樞紐包括魚嘴、飛沙堰、寶瓶口三項主要工程,分別起到分水、泄洪排沙和引水作用。魚嘴位于江心沙洲頂端,將岷江分成內(nèi)、外兩江,外江以行洪為主,內(nèi)江為引水總干渠,因選擇在特定位置,在分水時具有調(diào)節(jié)內(nèi)外江水流比例的作用,在旱澇時期形成不同的四六比例,適應(yīng)了灌溉與防洪的需要。
飛沙堰位于內(nèi)江右岸的彎道處,比內(nèi)江河床高2米,可將多余的水排出,起到泄洪排沙作用。岷江流量越大,飛沙堰排洪作用也越大。出現(xiàn)百年一遇的洪水時,可排出內(nèi)江流量的75%以上。寶瓶口位于內(nèi)江左岸,為人工開鑿而成,起到向下游引水灌溉作用,并防止內(nèi)江洪水過多進入成都平原。當(dāng)內(nèi)江洪峰超過一定值以后,寶瓶口的進水流量就很少再增加;出現(xiàn)異常迅猛的洪水時,飛沙堰自行潰決,加大泄洪量,使寶瓶口前水位迅速下降。寶瓶口的控制功能對下游灌區(qū)的防洪澇作用很大。
都江堰歷史上留下“深淘灘、低作堰”六字訣,即每年須將內(nèi)江鳳棲窩下的河床淘至一定深度,否則次年就會使寶瓶口進水流量不足,無法保證灌溉需要。同時,為保證泄洪和排沙的效果,飛沙堰不宜修筑太高,否則還可能給農(nóng)業(yè)造成水患。這反映出當(dāng)時的人們對流體力學(xué)現(xiàn)象已經(jīng)有一定的認識。
都江堰將岷江水引入成都平原腹地,打開了成都平原與長江的通道,并在戰(zhàn)國以后逐漸演變成以灌溉為主的水利工程。建造者們利用河流的地形和水流等自然條件,以最少的工程設(shè)施實現(xiàn)引水、排洪、排沙等多方面的工程效益,在2000多年中持續(xù)使用,消除了岷江水患,對成都平原的農(nóng)業(yè)發(fā)展和區(qū)域開發(fā)產(chǎn)生了重大影響。都江堰設(shè)計巧妙,效益卓著,是聞名世界的水利工程。