都江堰水利工程原理是什麼
公元前256年，戰國時期秦國蜀郡太守李冰率眾修建的都江堰水利工程，位於四川 成都平原西部都江堰市西側的岷江上，距成都56公里。下面小編給大家說說，供大家閱讀!
首先，李冰和他的兒子二郎沿岷江兩岸進行實地考察，弄清了水情、地勢等情況，制定了治理岷江的規劃方案。鑑於玉壘山阻礙江水東流，常造成東旱西澇.李冰決定鑿穿玉山，把水引向東邊。
於是李冰就組織了上萬民工，鑿石開山，打響了都江堰工程的頭一炮。因為山石堅硬，開始工程進度很慢。李冰聽取了民工的建議，先在岩石上開些溝槽，放上柴草，點火燃燒，使岩石爆裂，這樣就加快了開鑿進度，終於把玉壘山鑿開了一個20米寬的口子，人們稱它為“寶瓶口”。被分開的玉壘山的末端山頭形狀像大石堆，後人把它稱作“離堆”。
為了使岷江的水能夠東流，除了開鑿寶瓶口以外，李冰還採取了在江心中構築分水堰的辦法，把江水分成兩支，逼使其中一支流進寶瓶口。
在修築分水堰的過程中，開始採用在江心拋石築堰的辦法，但是築起的石堰接連幾次都被洪水沖垮了，沒有成功。李冰毫不灰心。他看到岷山盛產大竹，並且受到當地人用竹子蓋房子、編竹籠盛東西的啟示，於是就讓竹工編成長3丈、寬2尺的大竹籠，裝滿鵝卵石，然後一個一個地沉入江底，終於戰勝了湍急的江水，築成了分水大堤。大堤前端形狀像魚頭，因此取名叫“魚嘴”。都江堰“魚嘴”迎向岷江上游，把洶湧而來的江水分成東、西兩股。西股的叫外江，是岷江的正流;東股的叫內江，是灌溉渠系的總乾渠，渠首就是寶瓶口，流經寶瓶口再分成許多大小溝渠河道，組成一個縱橫交錯的扇形水網，灌溉成都平原的千里農田。
分水堰兩側壘砌大卵石護堤，靠內江一側的叫內金剛堤，外江一側的叫外金剛堤，稱“金堤”。分水堰建成以後，內江灌溉的成都平原就很少有水旱災害了。為了進一步控制流入寶瓶口的水量，在魚嘴分水堤的尾部，又修建了分洪用的平水槽和“飛沙堰”溢洪道。飛沙堰也是用大竹籠裝卵石堆築的，堰頂做剄高度適宜。當內江水位過高的時候，洪水就經由平水槽漫過飛沙堰流人外江，以保障內江灌溉區免遭水淹。同時，由於漫過飛沙堰流入外江的水流的漩渦作用，有效地減少了泥沙在寶瓶口前後的沉積。
都江魚嘴的分水量有一定的比例。春耕季節，內江水量大約佔六成，外江水量大約佔四成。洪水季節，內江超過灌溉所需的水量，由飛沙堰自行溢位。
寶瓶口是節制內江水量的大門，為了控制內江流量李冰父予製作石人立在江中，作為觀測水位的標尺，要求水位必須維持在石人的肩部以下和腳面以上，所謂“水竭不至足，水盛不沒肩。”現在寶瓶口左側有水尺，一共22畫，每畫相距約一市尺，水深處於11畫時，水量已足夠灌溉區使用，水深處於13-14畫時，表明超過需要了，水就漫過飛沙堰流入外江。
李冰還做了石犀，埋在內江中，作為一年一度修堰時淘挖泥沙的深度標準。李冰制定的原則是“深淘灘，低築堰”。“深淘灘”是說淘挖淤積在江底的泥沙要深些，以免內江水量過小，不夠灌溉用;低築堰是說飛沙堰的堰頂不可修築太高，以免洪水季節洩洪不暢，危害成都平原。後人把這六個字刻在二王廟的石壁上，非常醒目。
二王廟是為紀念李冰父子而建的，在內江東岸。歲修的方法是：每年水量最小的霜降時節，在都江魚嘴西側，用榪槎***就是馬紮***在外江截流，使江水全部流入內江，然後淘挖外江，以及外江各灌溉渠道淤積的泥沙。到第二年立春前後，外江已歲修完畢，這時把榪槎移到內江，讓江水流入外江，然後再淘挖內江河槽，進行平水槽和飛沙堰的歲修工程。清明節前、內江歲修完畢，撤除榪槎，開始放水灌溉。過去，每到這時候，都要舉行盛大的傳統放水儀式。成千上萬的人民群眾聚集在江邁觀看放水的盛況，歡慶征服自然的勝利，同時也表達對李冰父子修堰治水的紀念。
都江堰水利工程構成
都江堰渠首樞紐主要由魚嘴、飛沙堰、寶瓶口三大主體工程構成。三者有機配合，相互制約，協調執行，引水灌田，分洪減災，具有“分四六，平潦旱”的功效。
魚嘴分水堤
“魚嘴”是都江堰的分水工程，因其形如魚嘴而得名，位於岷江江心，把岷江分成內外二江。西邊叫外江，俗稱“金馬河”，是岷江正流，主要用於排洪;東邊沿山腳的叫內江，是人工引水渠道，主要用於灌溉。
飛沙堰
“洩洪道”具有洩洪排沙的顯著功能，故又叫它“飛沙堰”。 飛沙堰是都江堰三大組成部分之一，看上去十分平凡，其實它的功用非常之大，可以說是確保成都平原不受水災的關鍵要害。 飛沙堰的作用主要是當內江的水量超過寶瓶口流量上限時，多餘的水便從飛沙堰自行溢位;如遇特大洪水的非常情況，它還會自行潰堤，讓大量江水迴歸岷江正流。另一作用是“飛沙”，岷江從萬 山叢中急馳而來，挾著大量泥沙，石塊，如果讓它們順內江而下，就會淤塞寶瓶口和灌區。 古時飛沙堰，是用竹籠卵石堆砌的臨時工程;如今已改用混凝土澆鑄，以保一勞永逸的功效。自動洩洪，使多餘的內江的水排入外江正流使內江不受洪災。
寶瓶口
寶瓶口起“節制閘”作用，是前山***今名灌口山、玉壘山***伸向岷江的長脊上鑿開的一個口子，是人工鑿成控制內江進水的咽喉，因它形似瓶口而功能奇持，故名寶瓶口。留在寶瓶口右邊的山丘，因與其山體相離，故名離堆。離堆在開鑿寶瓶口以前，是湔山虎頭巖的一部分。由於寶瓶口自然景觀瑰麗，有“離堆鎖峽”之稱，屬歷史上著名的“灌陽十景”之一。
自行調控的節制閘，是自流灌溉渠系的總開關岷江是長江上游的一條較大的支流，發源於四川北部高山地區。每當春夏山洪暴發之時，江水奔騰而下，從灌縣進入成都平原，由於河道狹窄，古時常常引起洪災，洪水一退，又是沙石千里。灌縣岷江東岸的玉壘山又阻礙江水東流，造成東旱西澇。
秦昭襄王五十一年***公元前256年***，李冰任蜀郡太守***太守相當於專員，或大於專員，小於***，他為民造福，排除洪災之患，主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主體工程是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，又達到了引水灌田、變害為利。為此，李冰在其子二郎的協助下，邀集有治水經驗的農民，對岷水東流的地形和水。
經過實地勘察，李冰決心鑿穿玉壘山引水。在無火藥***火藥發明於東漢時期，即公元25年至220年間***不能爆破的情況下，他以火燒石，使岩石爆裂***熱脹冷縮的原理***，大大加快了工程進度，終於在玉壘山鑿出了一個寬20公尺，高40公尺，長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***因形狀酷似瓶口，故取名“寶瓶口”，把開鑿玉壘山分離的石堆叫“離堆”。
寶瓶口引水工程完成後，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，李冰父子率眾又在離玉壘山不遠的岷江上游和江心築分水堰，用裝滿卵石的大竹籠放在江心堆成一個狹長的小島，形如魚嘴，岷江流經魚嘴，被分為內外兩江。外江仍循原流，內江經人工造渠，通過寶瓶口流入成都平原。
為了進一步起到分洪和減災的作用，在分水堰與離堆之間，又修建了一條長200公尺的溢洪道流入外江，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，故取名“飛沙堰”。飛沙堰的設計運用了迴旋流的理論。
為了觀測和控制內江水量，又雕刻了三個石樁人像，放於水中，讓人們知道“枯水***低水位***不淹足，洪水***高水位***不過肩”。還鑿制石馬置於江心，以此作為每年最小水量時淘灘的標準。
都江堰截流
2002年11月13日上午11時25分，備受矚目的都江堰內江古法截流成功。都江堰內江段首次“整容大手術”正式拉開序幕。
都江堰此次截流仍採用了已有千年歷史的傳統工藝，以榪槎、竹籠、碗兒兜等為工具。榪槎的構造為一木三足架，以許多三足架連線成排列，上邊滿裝上卵石泥土，在魚嘴構成一完美的擋水壩。碗兒兜為裝滿卵石德竹筐。這種古老的截流方式可就地取材、使用靈活、功效頗高，而費用僅為現代化拋石圍堰截流的1/3。都江堰灌區內江段已經10年未斷流，內江總幹道河段存在一定的淤積，沿岸大量渠道及供水設施陳舊，已影響到寶瓶口引水，需要清淤維修。
都江堰水利工程原理