都江堰水利工程原理是什么
公元前256年，战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程，位于四川 成都平原西部都江堰市西侧的岷江上，距成都56公里。下面学习啦小编给大家说说都江堰水利工程原理是什么，供大家阅读!
都江堰水利工程原理是什么
首先，李冰和他的儿子二郎沿岷江两岸进行实地考察，弄清了水情、地势等情况，制定了治理岷江的规划方案。鉴于玉垒山阻碍江水东流，常造成东旱西涝.李冰决定凿穿玉山，把水引向东边。
于是李冰就组织了上万民工，凿石开山，打响了都江堰工程的头一炮。因为山石坚硬，开始工程进度很慢。李冰听取了民工的建议，先在岩石上开些沟槽，放上柴草，点火燃烧，使岩石爆裂，这样就加快了开凿进度，终于把玉垒山凿开了一个20米宽的口子，人们称它为“宝瓶口”。被分开的玉垒山的末端山头形状像大石堆，后人把它称作“离堆”。
为了使岷江的水能够东流，除了开凿宝瓶口以外，李冰还采取了在江心中构筑分水堰的办法，把江水分成两支，逼使其中一支流进宝瓶口。
在修筑分水堰的过程中，开始采用在江心抛石筑堰的办法，但是筑起的石堰接连几次都被洪水冲垮了，没有成功。李冰毫不灰心。他看到岷山盛产大竹，并且受到当地人用竹子盖房子、编竹笼盛东西的启示，于是就让竹工编成长3丈、宽2尺的大竹笼，装满鹅卵石，然后一个一个地沉入江底，终于战胜了湍急的江水，筑成了分水大堤。大堤前端形状像鱼头，因此取名叫“鱼嘴”。都江堰“鱼嘴”迎向岷江上游，把汹涌而来的江水分成东、西两股。西股的叫外江，是岷江的正流;东股的叫内江，是灌溉渠系的总干渠，渠首就是宝瓶口，流经宝瓶口再分成许多大小沟渠河道，组成一个纵横交错的扇形水网，灌溉成都平原的千里农田。
分水堰两侧垒砌大卵石护堤，靠内江一侧的叫内金刚堤，外江一侧的叫外金刚堤，称“金堤”。分水堰建成以后，内江灌溉的成都平原就很少有水旱灾害了。为了进一步控制流入宝瓶口的水量，在鱼嘴分水堤的尾部，又修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道。飞沙堰也是用大竹笼装卵石堆筑的，堰顶做刭高度适宜。当内江水位过高的时候，洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流人外江，以保障内江灌溉区免遭水淹。同时，由于漫过飞沙堰流入外江的水流的漩涡作用，有效地减少了泥沙在宝瓶口前后的沉积。
都江鱼嘴的分水量有一定的比例。春耕季节，内江水量大约占六成，外江水量大约占四成。洪水季节，内江超过灌溉所需的水量，由飞沙堰自行溢出。
宝瓶口是节制内江水量的大门，为了控制内江流量李冰父予制作石人立在江中，作为观测水位的标尺，要求水位必须维持在石人的肩部以下和脚面以上，所谓“水竭不至足，水盛不没肩。”现在宝瓶口左侧有水尺，一共22画，每画相距约一市尺，水深处于11画时，水量已足够灌溉区使用，水深处于13-14画时，表明超过需要了，水就漫过飞沙堰流入外江。
李冰还做了石犀，埋在内江中，作为一年一度修堰时淘挖泥沙的深度标准。李冰制定的原则是“深淘滩，低筑堰”。“深淘滩”是说淘挖淤积在江底的泥沙要深些，以免内江水量过小，不够灌溉用;低筑堰是说飞沙堰的堰顶不可修筑太高，以免洪水季节泄洪不畅，危害成都平原。后人把这六个字刻在二王庙的石壁上，非常醒目。
二王庙是为纪念李冰父子而建的，在内江东岸。岁修的方法是：每年水量最小的霜降时节，在都江鱼嘴西侧，用杩槎(就是马扎)在外江截流，使江水全部流入内江，然后淘挖外江，以及外江各灌溉渠道淤积的泥沙。到第二年立春前后，外江已岁修完毕，这时把杩槎移到内江，让江水流入外江，然后再淘挖内江河槽，进行平水槽和飞沙堰的岁修工程。清明节前、内江岁修完毕，撤除杩槎，开始放水灌溉。过去，每到这时候，都要举行盛大的传统放水仪式。成千上万的人民群众聚集在江迈观看放水的盛况，欢庆征服自然的胜利，同时也表达对李冰父子修堰治水的纪念。
都江堰水利工程构成
都江堰渠首枢纽主要由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程构成。三者有机配合，相互制约，协调运行，引水灌田，分洪减灾，具有“分四六，平潦旱”的功效。
鱼嘴分水堤
“鱼嘴”是都江堰的分水工程，因其形如鱼嘴而得名，位于岷江江心，把岷江分成内外二江。西边叫外江，俗称“金马河”，是岷江正流，主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江，是人工引水渠道，主要用于灌溉。
飞沙堰
“泄洪道”具有泄洪排沙的显著功能，故又叫它“飞沙堰”。 飞沙堰是都江堰三大组成部分之一，看上去十分平凡，其实它的功用非常之大，可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。 飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。另一作用是“飞沙”，岷江从万 山丛中急驰而来，挟着大量泥沙，石块，如果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。 古时飞沙堰，是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸，以保一劳永逸的功效。自动泄洪，使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾。
宝瓶口
宝瓶口起“节制闸”作用，是前山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿开的一个口子，是人工凿成控制内江进水的咽喉，因它形似瓶口而功能奇持，故名宝瓶口。留在宝瓶口右边的山丘，因与其山体相离，故名离堆。离堆在开凿宝瓶口以前，是湔山虎头岩的一部分。由于宝瓶口自然景观瑰丽，有“离堆锁峡”之称，属历史上著名的“灌阳十景”之一。
自行调控的节制闸，是自流灌溉渠系的总开关岷江是长江上游的一条较大的支流，发源于四川北部高山地区。每当春夏山洪暴发之时，江水奔腾而下，从灌县进入成都平原，由于河道狭窄，古时常常引起洪灾，洪水一退，又是沙石千里。灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流，造成东旱西涝。
秦昭襄王五十一年(公元前256年)，李冰任蜀郡太守(太守相当于专员，或大于专员，小于)，他为民造福，排除洪灾之患，主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条，其中一条水流引入成都平原，这样既可以分洪减灾，又达到了引水灌田、变害为利。为此，李冰在其子二郎的协助下，邀集有治水经验的农民，对岷水东流的地形和水。
经过实地勘察，李冰决心凿穿玉垒山引水。在无火药(火药发明于东汉时期，即公元25年至220年间)不能爆破的情况下，他以火烧石，使岩石爆裂(热胀冷缩的原理)，大大加快了工程进度，终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺，高40公尺，长80公尺的山口。(低水位每秒流速3公尺，高水位每秒流速6公尺)因形状酷似瓶口，故取名“宝瓶口”，把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。
宝瓶口引水工程完成后，虽然起到了分流和灌溉的作用，但因江东地势较高，江水难以流入宝瓶口，李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰，用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛，形如鱼嘴，岷江流经鱼嘴，被分为内外两江。外江仍循原流，内江经人工造渠，通过宝瓶口流入成都平原。
为了进一步起到分洪和减灾的作用，在分水堰与离堆之间，又修建了一条长200公尺的溢洪道流入外江，以保证内江无灾害，溢洪道前修有弯道，江水形成环流，江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江，这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道，故取名“飞沙堰”。飞沙堰的设计运用了回旋流的理论。
为了观测和控制内江水量，又雕刻了三个石桩人像，放于水中，让人们知道“枯水(低水位)不淹足，洪水(高水位)不过肩”。还凿制石马置于江心，以此作为每年最小水量时淘滩的标准。
都江堰截流
2002年11月13日上午11时25分，备受瞩目的都江堰内江古法截流成功。都江堰内江段首次“整容大手术”正式拉开序幕。
都江堰此次截流仍采用了已有千年历史的传统工艺，以杩槎、竹笼、碗儿兜等为工具。杩槎的构造为一木三足架，以许多三足架连接成排列，上边满装上卵石泥土，在鱼嘴构成一完美的挡水坝。碗儿兜为装满卵石德竹筐。这种古老的截流方式可就地取材、使用灵活、功效颇高，而费用仅为现代化抛石围堰截流的1/3。都江堰灌区内江段已经10年未断流，内江总干道河段存在一定的淤积，沿岸大量渠道及供水设施陈旧，已影响到宝瓶口引水，需要清淤维修。
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