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千年奇迹都江堰:它的工作原理是啥?为什么能造福人类两千年?

时间:2023-06-06 10:56:23 | 浏览:693

古代有着非常多的能工巧匠,不管是从古墓中出土的陪葬品还是古时候建造的建筑物都属于鬼斧神工的制作。不过古时候并没有现在的科技那么发达,也没有大型的工具设备,靠的全是人力一点一滴建造起来的,所以每每看到让人叹为观止的建造或者物品时,就不的不佩服

古代有着非常多的能工巧匠,不管是从古墓中出土的陪葬品还是古时候建造的建筑物都属于鬼斧神工的制作。不过古时候并没有现在的科技那么发达,也没有大型的工具设备,靠的全是人力一点一滴建造起来的,所以每每看到让人叹为观止的建造或者物品时,就不的不佩服古人的创造能力和制造能力。

不用钉子的榫卯结构

打造水利工程往往是现代进行河流治理或者利用水能较为普遍的做法,因为这本就不是一件稀奇的事情,毕竟在古时候就已经出现了一个伟大的水利工程——都江堰。都江堰位于四川成都,体现了古人的智慧,不仅治理了当时的水患还造福了千年以后的人们。

都江堰航拍图

那么这么一座直到今天都还在使用的水利奇迹,都江堰,是如何打造出来的呢?有什么独特的工作原理吗?

为什么要修建都江堰?

都江堰位于成都市的岷江附近,经历了千年的风霜还屹立在河道里,被列入了世界文化遗产,现在也是国家级风景名胜区,成为了回顾历史的旅游博物馆,吸引了全国各地的人到此打卡。

都江堰

成都有着“天府之国”的美称,属于平原地形,在古时候这块地方常年都会闹水旱。水旱的情况还十分严重,导致周边的城市村庄都会遭受到很严重的水旱灾难,常年处于民不聊生的地步。因为流向岷江的水源大多数来自于周围的崇山峻岭中。而夏季是暴雨较多的季节,这时候随着暴雨的到来,山上的水流大量地汇入到岷江,造成了岷江的水位迅速增长。同时,水流常常是又快又急,河水就顺着水势冲垮了周围的栅栏淹没了整个村庄。

岷江水流

因此,每当夏季暴雨袭来,处于岷江周围的城市乡村往往就会变成一片汪洋大海。洪水还在肆意妄为地侵害农作物。不过洪灾之后看见的并不是彩虹,而是又迎来了旱灾,本来庄稼经历了洪水浸泡,很难再继续生长,只有少部分还能顽强地待下去,再加上旱灾,土地里更是一颗农作物也没有。从历史记录可以得知,战国时期生活在这里的人们不仅要经历妻离子散、家破人亡的战乱,还要承受水旱带来的伤害,苦不堪言的人们希望有人可以把他们解救出来。

岷江流域

公元272年,秦昭王任命李冰担任蜀地的地方官。李冰带着妻儿来到蜀地,才发现此地灾难不少,其中最大的问题就是水患,从此就走上了治水之路。李冰从没有想象过自己小小的举动,在千年以后还会受到人们的感念,治水的成功也造福了后代子孙。此前写到,此处常年发生过水旱等自然灾害的根源就在岷江。而且在水灾泛滥之际,由于地形复杂江水流过的地方会堆积泥沙,越积越多的泥沙不仅会阻碍船只前行,同样还会阻碍水流造成洪水肆虐。

李冰父子雕塑

李冰亲自考察了现场,也开始着手计划这项大规模的工程。他召集了一些懂得治水经验的百姓共同探讨,但是在开工的时候,还是遇见了许多棘手的问题。在当时并没有挖掘机等大型设备,只有通过人工挖掘,在挖掘过程如果遇到山体可能就无法通过人工挖掘了。最后李冰采用了热胀冷缩的办法,先放火烧再用水淋,山体受不了物理损害以后就会自然崩塌。

热胀冷缩

山体的问题解决以后,下一个就是修建大坝的地基,想要在湍急的水流中打造地基是一件十分困难的事情。他们首先采用的就是石头堆积的方式,不过一旦水流变大,石头很容易就被水流冲散。经过深思熟虑以后,李冰采用竹子包裹石头的办法,编制出一个竹笼然后在里面装满石头,再将竹笼沉放水底,这样就算水势再急也不会轻易被带走。

都江堰的工作原理是什么?

都江堰修建在岷江上游和中游之间,起到控制阀门的作用,不管是水流还是泥沙都可以很好地进行人为调节。而修建都江堰的作用就是进水、分水、泄洪,把水流的问题解决了,水患也就迎刃而解了。在上文中就有提到挖通了山体,山体成功开凿以后就取名为宝瓶口,宝瓶口的出现使得岷江河流被分为了两条,一条向东一条向西,顺利实现了分流。

都江堰的结构

不过由于在东边有玉垒山在,江水还是很难进入到宝瓶口中,那么处于东边的平原也就得不到水源的灌溉。李冰又在上游打造出一个小的阀门开关,这样水流不仅可以流进宝瓶口还可以顺着岷江一路向下。因为这个小阀门就像鱼的嘴巴一样,所以取名为鱼嘴。

宝瓶口

小阀门的出现把岷江上游的江流又分为了东西两条,往西边的叫做外江,往东边的叫做内江。内江的水可以直接可以流进宝瓶口,因为内江的地势要比外江低,岷江水流从高处流往低处,那么泥沙在流动的过程中大多就留在了外江,那么内江也不会再出现泥沙堵塞的情况。但如果出现水流暴涨的情况,内江的水还是会造成水灾,而大量的泥沙也会随着水流来到内江形成堵塞。

鱼嘴

为了防止出现洪水失控和解决泥沙堆积的问题,李冰又在宝瓶口和鱼嘴的中间位置开出一条泄洪通道,修建了飞沙堰,把东边的水流再次一分为二。就采用了上文中提到的竹笼装石头的方法,把飞沙堰搭建成一座坚硬的石墙。李冰成功地解决了水旱对人们的威胁,而且在建造工程时并没有破坏自然资源,而是因地制宜,利用自然资源修建出令世人啧啧称奇的水利工程。

飞沙堰

都江堰的修建解决了水旱问题,造福了后代子孙。不过日积月累最怕的就是泥沙淤积,而都江堰虽然解决了泥沙淤积的问题,但也需要后代子孙持续进行维护,不然这项伟大的工程也会前功尽弃。后续的维护也叫作岁修。在水流较小的时候,进入内江,把内江堆积的泥沙清理干净,让这项工程得以延续几千年至今。

结语

都江堰水利工程的结构并不复杂,主要是依靠宝瓶口进口,鱼嘴分流,飞沙堰泄洪这三个部分环环相扣,真可谓是大道至简。不过以当时的修建条件来看,也是相当不容易的一项任务。正是有了前人栽树,后人才能够乘凉,蜀地人民就此过上了安居乐业的生活。

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