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你知道都江堰水利工程的构成和原理么?

2011-11-28 16:18:32 本文行家:深山老人

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。建于公元前256年,是战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的一座大型水利工程,是现存的最古老而且依旧在灌溉田畴,造福人民的伟大水利工程。

都江堰都江堰



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。

 

 

都江堰水利工程都江堰水利工程


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”具有泄洪徘砂的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。 飞沙堰是都江堰三大件之一,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。

宝瓶口:

  宝瓶口起"节制闸"作用,能自动控制内江进水量,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。





都江堰都江堰



分水堤

把岷江水一分为二

   (1)“飞沙堰”溢洪道

  把多余的洪水和流沙排入外江

  (2)“宝瓶口”引水口

  自行调控的节制问,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(太守相当于现在的专员,或大于专员,小于省长),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

  情作了实地勘察,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。

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紫坪铺水利枢纽工程

提起都江堰水利工程,不得不提起紫坪铺水利工程

  紫坪铺水利工程位于岷江上游,都江堰市西北9公里处。岷江是长江一级支流,源于四川与甘肃接壤的岷山南麓,流经茂县、汶川、都江堰市、成都平原南部,在乐山接纳大渡河、青衣江,于宜宾汇入长江。岷江全长711公里,流域面积135881平方公里。岷江上游水源丰富,径流主要有降雨形成,也有地下水和高山溶雪水补给,流域汛期每年的6到9月。

  岷江流域内先后建成有鱼子溪一、二级电站、映秀湾、太平驿和福堂坝引水式电站。但上述电站只有单一的发电作用,没有供水功能,为了充分开发利用岷江水利资源,缓解成都平原供水供电不足的矛盾,促进四川经济的可持续发展,2003年3月,经国务院批准,国家发展计划委员会批准紫坪铺水利枢纽工程可行性研究报告,全国人大九届三次会议将其列为国家实施西部大开发的十大标志性工程;2000年12月,水利部批准工程初步设计报告;2001年2月国家发展计划委员会批准工程开工建设并将其列为国家重点建设项目。

  紫坪铺水利枢纽是以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程,其永久建筑物按1000年一遇洪水标准设计。工程于2002年11月下旬截流;2005年11月01日第一台机组发电;2006年12月工程完工。紫坪铺水利枢纽工程静态总投资64.33亿元,总投资69.76亿元。

  枢纽建筑物主要由挡水大坝(大坝是钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高156米)、溢洪道、引水发电系统、冲砂放空洞、1#泄洪排砂洞、2#泄洪排砂洞组成。水库总库容11.12亿立方米,具有不完全年调节功能,库区面积18.16平方公里,回水长26.5公里。电站装机4台单机190MW的水轮发电机组,总装机容量760MW,提高枯水期都江堰灌区1008万 农田灌溉供水保证率,每年枯水期增加灌溉供水量4.37亿立方米,可为远景毗邻灌区的314万 农田灌溉提供用水。工程建成后,除保证向成都市提供20立方米/秒的环境用水外,还将向成都市的供水量由目前的28立方米/秒增加至50立方米/秒,年还增加供水量3亿立方米。利用水库的蓄水滞洪调节作用,可将岷江上游100年一遇洪水消减至10年一遇下泻,基本解除金马河段洪水威胁。紫坪铺电站年发电量34.17亿千瓦/时,为川西电网提供比较经济的调峰调频电能。同时实现防洪、拦沙等效益,保护都江堰工程不受损坏。紫坪铺水利枢纽工程的修建,可以有效调节岷江水量,发展都江堰灌区面积,提高灌溉用水保证率,缓解包括成都市在内的成都平原供水供电不足的状况,提高岷江中游和成都平原的防洪标准,从而对这一地区社会经济的可持续发展起到重要的促进作用。

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深山老人旅行抒写人生、摄影追忆年华、行至山穷处,坐观云起时,人生浮华在世,深山独处老人QQ:27684693