都江堰示意图以及结构原理

都江堰示意图以及结构原理

都江堰位于四川省成都市都江堰市城西，坐落在成都平原西部的岷江上，始建于秦昭王末年（约公元前256～前251），是蜀郡太守李冰父子在前人鳖灵开凿的基础上组织修建的大型水利工程，由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成，两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，使成都平原成为水旱从人、沃野千里的"天府之国"。

都江堰的三大主体工程

1. 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，它昂头于岷江江心，包括百丈堤和杩槎两部分。其主要作用是把岷江分为内外二江，西边叫外江，是岷江正流，主要用于排洪；东边叫内江，是人工引水渠道，主要用于灌溉。

2. 飞沙堰溢洪道

飞沙堰是都江堰的溢洪排沙工程。它利用地势和弯道的自然条件，将多余的江水和泥沙引入外江，保证内江灌区不受洪水灾害。飞沙堰的巧妙设计使得在洪水季节能够自动排沙，保持内江的通畅。

3. 宝瓶口进水口

宝瓶口是控制内江进水的咽喉，因形似瓶口而得名。它是人工开凿的，长20米，宽1.7米，高4.5米。宝瓶口的形状和尺寸经过精心设计，能够根据需要调节内江的水量，确保灌区的用水需求。

工作原理

都江堰的工程设计充分利用了当地的自然地理条件，通过三大主体工程的相互配合，实现了无坝引水、自动分流、排沙和灌溉的多重功能。

• 分水原理：在枯水季节，内江的河床较低，过水面积大于外江，且内江的平均流速高于外江，因此内江的流量大于外江。而在洪水季节，多余的江水会从外江流走，确保内江的水量适中。
• 排沙原理：都江堰建于岷江弯道处，江水至都江堰，含沙量少的表层水流向凹岸，含沙量大的底层水流向凸岸，将洪水冲下来的沙石大部分从外江排走。
• 自动调节原理：当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水从飞沙堰自行溢出；如果遇特大洪水等非常情况时，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。

都江堰水利工程的建造结构极为简单，但其科学性和实用性却令人叹为观止。它不仅解决了当时的防洪灌溉问题，更为后世留下了宝贵的技术遗产，充分展现了中国古代劳动人民的智慧和创造力。