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都江堰dujiangyan

都江堰是中国古代建设并使用至今的大型水利工程,位于四川省都江堰市[1]城西,岷江上游340千米处。都江堰是由战国时秦国蜀郡太守李冰...
详细介绍
都江堰是中国古代建设并使用至今的大型水利工程,位于四川省都江堰市[1]城西,岷江上游340千米处。都江堰是由战国时秦国蜀郡太守李冰及其子于约前256年至前251年主持始建的。经过历代整修,两千年多来都江堰依然发挥巨大的作用。

整个都江堰枢纽可分为堰首和灌溉水网两大系统,其中堰首包括鱼嘴(分水工程)、飞沙堰(溢洪排沙工程)、宝瓶口(引水工程)三大主体工程,此外还有内外金刚堤、人字堤及其他附属建筑。都江堰工程以引水灌溉为主,兼有防洪排沙、水运、城市供水等综合效用。它所灌溉的成都平原是闻名天下的“天府之国”。

1982年,都江堰被中华人民共和国国务院公布为第二批全国重点文物保护单位之一。2000年,都江堰以其为“当今世界年代久远、惟一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程”,与青城山共同作为一项世界文化遗产被列入世界遗产名录。

分水鱼嘴
“鱼嘴”是都江堰的分水工程,因其形如鱼嘴而得名。它位于江心,把岷江分成内外二江。外江位在西,又称“金马河”,是岷江正流,主要用于行洪;内江位在东,是人工引水总干渠,主要用于灌溉,又称“灌江”。鱼嘴决定了内外江的分流比例,是整个都江堰工程的关键。

内江取水口宽150米,外江取水口宽130米,利用地形、地势使江水在鱼嘴处按比例分流。春季水量小时,四成流入外江,六成流入内江以保证春耕用水;春夏洪水季节时,水位抬高漫过鱼嘴,六成水流直奔外江,四成流入内江,使灌区免受水淹。这就是所谓“分四六,平潦旱”。此外,在古代还使用杩槎来人工改变内外两江的分流比例。杩槎是一种以数根圆木为骨架,外覆竹席,内灌泥沙的截流物体。当需要时,只要在一侧的江面放置若干座杩槎,便能减少该侧的水量。一般在春季来水较少时使用这种方法截流外江,增大内江的水流供给,待春耕结束水位上涨后,再砍去杩槎,使水流恢复正常。1974年以后,在外江口建造了永久性水闸,从而取代了杩槎来实现围堰和泄洪。

目前的鱼嘴平面为半月形,由浆砌条石和混凝土筑成,长80米,最宽处39.1米,高6.6米。鱼嘴堤坝向下游延伸,形成金刚堤,内堤长650米,外堤长900米。金刚堤再往下, 分别是飞沙堰和人字堤。在鱼嘴上游东岸还有百丈堤,全长1950米,将洪水与泥沙逼向外江,并起到护岸的作用。鱼嘴、百丈堤、金刚堤,连同飞沙堰与宝瓶口协调作用,起着泄洪、排沙和调节水量的功能。

历史上鱼嘴的位置一直在变动。最早的鱼嘴位于白沙河口下游不远处;现在的鱼嘴位于白沙河口下游2050米,这一位置是1936年大修时确定的。(详见下文堰首位置)

都江堰鱼嘴在四川汶川512地震中受损,出现开裂,不过经过修复后影响不大。

宝瓶口
宝瓶口是都江堰的引水工程,是在玉垒山延伸向岷江的山崖上人工凿开的缺口,距飞沙堰下口120米,位于古灌县城墙西门玉垒关下,开凿于都江堰创建时。宝瓶口上宽下窄,底宽14.3米,顶宽28.9米,平均宽度20.4米,高18.8米,峡口长36米。口内即内江流入的进水口宽70米,口外出水口宽40-50米,形如“瓶颈”,宝瓶口也因此得名。

宝瓶口同飞沙堰配合具有节制水流大小的功用,是控制内江进水量的关键。内江水流经过宝瓶口流入,灌溉成都平原的大片农田;在洪水期间,内江水位提升高过飞沙堰,洪水就进入外江流走,再加上宝瓶口对水流的约束,达到了防洪的作用。内江水流进宝瓶口后,顺应西北高、东南低的地势沿大小各支引水渠不断分流,形成自流灌溉渠系,灌溉成都平原上一千余万亩农田。

宝瓶口左岸山崖上刻有几十条分划,每划间距为一市尺,名为“水则” ,用以观测水位涨落,是中国最早的水位标尺。足用的水则数随着都江堰灌溉面积的扩大而增加。宋朝时水则仅有十划,水位达到六则时即为足用,再高就会产生涝灾(《宋史》:“则盈一尺,至十而止; 水及六则,流始足用”);元朝时足用数为九则(《元史》:“以尺画之,比十有一。 水及其九,其民喜, 过则忧,没有则困”)。清朝时以十六则为大洪水,现在需十四则才能保证春耕用水,崖上石刻水则已经达到二十四划。

宝瓶口右边的山丘,因为与山体相离,故名“离堆”。上有祭祀李冰的伏龙观,又称老王庙。宝瓶口岩基经过江水两千多年的急速冲击,出现了极大的空洞,1965年和1970年曾两次加固离堆。

飞沙堰
飞沙堰起到溢洪排沙的作用,原名“侍郎堰”,唐高宗龙朔年间(661年—663年)筑成,是内江的溢洪排沙通道,故名。飞沙堰是金刚堤下段710米处的一个缺口,位于虎头岩对岸,宽240米,堰顶高过河床2米。飞沙堰将超过灌区需要的江水自行排到外江,使成都平原免受洪涝;又能将水中裹挟的大量砂石利用离心力从这里排到外江,避免淤塞内江、宝瓶口和灌区。飞沙堰遵循“低作堰”的原则,即堤顶低作与对岸标准台顶等高,使超过宝瓶口流量上限的内江水漫过堰顶流入外江。如果遇到特大洪水,堰体会自行溃堤,让江水回归岷江正流。内江水位达到水则十四划时,流量为385立方米每秒,即够灌区春耕用水。若飞沙堰堰顶高度与此水位相齐,则内江水超出十四则时,多余的江水即可从飞沙堰溢去外江。此外,飞沙堰下游不远的宝瓶口有很好的控水作用,即便内江的流量高达3000立方米每秒,宝瓶口的进水量也在700立方米每秒左右。沿金刚堤而下的急流受宝瓶口限流所阻,在口外形成一个洄水沱,即伏龙潭。加上飞沙堰对面突入内江的虎头岩对水流、砂石的导引作用,洪水便连同大量泥沙翻过飞沙堰,排往外江。据当代实测,岷江内江流量超过1000立方米每秒时,便有40%的洪水和98%泥沙从飞沙堰排出。飞沙堰顶高的调节,加上宝瓶口的限流、虎头岩的导引,即可保证引水区既有足量清水,又无洪涝威胁。
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