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2200多年前的都江堰是如何做到无坝泄洪的?

来源:《光明少年》杂志2022年11月刊2023-07-27 15:17

  作者:陈慧莹

  1940年,抗日战争时期的成都市区一片火海,数架日本轰炸机在天空盘旋,为的就是炸掉灌溉成都平原、让四川成为中国大后方的都江堰。可他们没想到,都江堰竟然是一个无坝引水工程。那么都江堰又是如何做到无坝泄洪的呢?这主要得益于它精巧的工程设计。都江堰整体工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,分三期工程完成。

  第一期:凿空瓶口,巧引水

  李冰认为,治理岷江的关键在于打通玉垒山,但仅靠人力就得花上30年。在确认地形之后,李冰带领工人们利用热胀冷缩的原理,用火烧原石再浇淋冷水,使山石开裂,在玉垒山凿出了一个宽20米、高40米、长80米的山口,因为山口的形状酷似瓶口,所以叫“宝瓶口”,由此将岷江水成功引入成都平原。

  第二期:筑金刚堤,垒鱼嘴

  玉垒山疏通后,仅能解决岷江下游的干旱问题。岷江水流不稳,河沙淤积的问题依旧存在。为了进一步稳定岷江水势,李冰在江心筑造了一个鱼嘴型的江心岛-金刚堤,它将岷江水一分为二,靠西的支流为外江,顺岷江而下;东侧支流为内江,水流向成都平原的重要关口。内江窄而深,外江宽而浅,枯水期时水位较低,60%的水流会流入河床较低的内江;到了丰水期,因水位较高,60%的水流会流入水道宽阔、横截面积大的外江,以免成都平原被淹,这就是著名的“四六分水”。

  第三期:修飞沙堰,滤沙石

  鱼嘴和金刚堤解决了控制水量的问题,可是岷江水携带大量沙石仍然有堵塞河道导致溃堤的危险。在观察地势后,李冰设计了第二道关卡,即在金刚堤尾部、靠近宝瓶口的地方,建造了一座宽度达200米以上、高2米的飞沙堰。飞沙堰处于弯道河流,在弯道环流作用下,飞沙堰能将进入内江沙石的绝大部分甩出,令清澈的水流入内江,带着沙石的水排入外江。最终流入成都平原的岷江水含沙量占不到整个岷江含沙量的5%,有效地避免了内江渠道的堵塞。

  李冰率领工人们历尽艰辛,终于完成了这项举世无双的水利工程,收服了岷江这条狂躁的大江。当失控的洪水咆哮到都江堰时,像被戴上了紧箍,突然变得乖巧起来,经过鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等处后,水流开始变得有条不紊,清澈舒缓,最终实现了“引水灌田,分洪减灾”的功效。

[ 责编:贾佳宁 ]
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