景觀攔水堰
❶ 都江堰的原理是什麼
都江堰水利工程位於成都平原西緣岷江由山谷進入平原的地方。在都江堰修建之前,雨季岷江河水沖入平原往往泛濫成災;雨水不足時,又會造成乾旱。為了變害為利,秦國蜀郡太守李冰主持修建了都江堰水利工程。
都江堰工程總的原理簡單來說就是「築壩分水,修渠引水」。將岷江水流分成兩條,其中一條水流引入成都平原,這樣既可以分洪減災,又可以引水灌田、變害為利。都江堰主體工程包括魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道和寶瓶口進水口。
首先是修築寶瓶口引水工程,將岷江水流分為兩道,使岷江水流向東邊的成都平原,同時減少西邊的江水的流量,使西邊的江水不再泛濫,同時也能解除東邊成都平原的乾旱,灌溉那裡的良田。
寶瓶口雖然起到了分流和灌溉的作用,但因江東地勢較高,江水難以流入寶瓶口,為了使岷江水能夠順利東流且保持一定的流量,並充分發揮寶瓶口的分洪和灌溉作用,又在岷江中修築分水堰「魚嘴」,迫使大量江水流入寶瓶口。
魚嘴將江水一分為二:西邊稱為外江,它沿岷江河道順流而下;東邊稱為內江,它流入寶瓶口。由於內江窄而深,外江寬而淺,這樣枯水季節水位較低,則60%的江水流入河床低的內江,保證了成都平原的生產生活用水;而當洪水來臨,由於水位較高,於是大部分江水從江面較寬的外江排走,這種自動分配內外江水量的設計就是所謂的「四六分水」。
為了進一步控制流入寶瓶口的水量,起到分洪和減災的作用,防止灌溉區的水量忽大忽小、不能保持穩定的情況,李冰又在魚嘴分水堤的尾部,靠著寶瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和「飛沙堰」溢洪道,以保證內江無災害,溢洪道前修有彎道,江水形成環流,江水超過堰頂時洪水中夾帶的泥石便流入到外江,這樣便不會淤塞內江和寶瓶口水道。
(1)景觀攔水堰擴展閱讀:
都江堰是一個防洪、灌溉、航運綜合水利工程。
李冰採用中流作堰的方法,在岷江峽內用石塊砌成石埂,叫都江魚嘴, 也叫分水魚嘴。魚嘴是一個分水的建築工程,把岷江水流一分為二。東邊的叫內江,供灌溉渠用水;西邊的叫外江,是岷江的正流。
又在灌縣城附近的岷江南岸築了離碓(同堆),離碓就是開鑿岩石後被隔開的石堆,夾在內外江之間。離碓的東側是內江的水口,稱寶瓶口,具有節制水流的功用。夏季岷江水漲,都江魚嘴淹沒了,離碓就成為第二道分水處。
內江自寶瓶口以下進入密布於川西平原之上的灌溉系統, 旱則引水浸潤,雨則杜塞水門 (《華陽國志·蜀志》),保證了大約300萬畝良田的灌溉,使成都平原成為旱澇保收的 天府之國。都江堰的規劃、設計和施工都具有比較好的科學性和創造性。工程規劃相當完善,分水魚嘴和寶瓶口聯合運用,能按照灌溉、防洪的需要,分配洪、枯水流量。
為了控制水流量,在進水口 作三石人,立三水中 ,使 水竭不至足,盛不沒肩 (《華陽國志·蜀志》)。這些石人顯然起著水尺作用,這是原始的水尺。從石人足 和 肩 兩個高度的確定,可見當時不僅有長期的水位觀察,並且已經掌握岷江洪、枯水位變化幅度的一般規律。
通過內江進水口水位觀察,掌握進水流量,再用魚嘴、寶瓶口的分水工程來調節水位,這樣就能控制渠道進水流量。這說明早在2300年前,中國勞動人民在管理灌溉工程中,已經掌握並且利用了在一定水頭下通過一定流量的堰流原理。