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这是我见过最直观的都江堰水利工程原理讲解

发布时间:2019-05-18 03:31 来源:未知 编辑:admin

  来历:中国给水排水

  都江堰水利工程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) ,由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部门构成。

  这是全世界迄今为止,年代最久、独一留存、仍在不断利用,以无坝引水为特征的弘大水利工程,凝结着中国古代汉族劳动听民勤奋、英勇、聪慧的结晶。

  良多来都江堰水利工程参观后,都对都江堰水利工程赞赏不已,就连余秋雨都说 世界上最伟大的不是长城,而是都江堰水利工程。然而极个体的人,暗示没有什么看头。其实,来都江堰水利工程,需要我们一边看,一边听!

  都江堰叮叮猫儿转载:water8848)

  《中国给水排水》是面向全国给水排水和情况工程界的专业性科技期刊,具有较高的理论导向性和较强的工程实践性,被称为中国水行业的“首席杂志”、中文焦点期刊、“中国百强科技期刊”中国精品科技期刊、中国科学引文数据库来历期刊(CSTP)。

  来历:南水北调与水利科技

  近日,小编在拾掇之前的文章时,将“都江堰”的文章进行了汇总,看后心潮磅礴啊!今天出格拾掇了都江堰相关文章,和大师一路重温出色内容。

  古诗有云:岷江遥从天际来,神功凿破古离堆。恩波浩渺连三楚,惠泽膏流润九垓。劈斧岩前飞瀑雨,伏龙潭底响轻雷。筑堤不敢辞劳苦,竹石运营取次裁。

  说的恰是都江堰水利工程。

  都江堰水利工程

  是迄本年代最久、独一留存的水利工程

  今天它仍然阐扬着感化

  洪水多次冲毁都江堰

  吉当普铸1.6万斤铁龟镇水

  中国古代的四川官员,都上演过与水斗的故事。

  吉当普到川后,很注重都江堰水利工程。1335年11月,吉当普掌管的都江堰汗青上出名的特修开工。用了5个月时间,带动石工和铁匠700人,木匠250人,普工(包罗军工)3900人。开山取石百余万条,用石灰6多斤,桐油3万多斤,铁65000斤,麻5000斤。耗用粮食1000余石,人工和材料费用共计49000串钱。

  大概,对都江堰水利工程有所领会的人都还记得,曾传播过都江堰埋有镇水铁龟、铁牛、三神石人等故事。传说中的铁龟确有其事,《都江堰志》记录,这个铁龟恰是由吉当普所铸,重达16000斤。该铁龟置于砌石鱼嘴上,以求镇水。可是,因铁龟鱼嘴建筑在砂卵石河床上,根本被激流淘空,终被冲入大水中不知所终。后来,岁修和大修都江堰期间,出土过不少文物,好比石人,可是铁龟成了一个传说,一个千古之谜。

  特大洪灾致都江堰工程“水毁” 丁宝桢官品被降三级

  1878年,清光绪四年的第5月,都江堰遭遇连日大雨,岷江洪水暴发。

  丁宝桢将都江堰分水鱼嘴、内江仰天窝鱼嘴、蒲柏河鱼嘴和人字堤全数改用条石修砌。条石之间用铁锭互相闩住,并用桐油、石灰、糯米汁嵌缝。同时,还石砌堤岸一万二千余丈,建筑白马槽、平水槽等导水、泻水工程,疏淘内、外江畔流及江安河入口段等被淤塞河流,挖河方四十多万方,用竹笼一万九千余条,破费银一十二万九千四百四十余两。

  纷繁的人事纠葛,宦海抢夺,对此次大修的看法各持一端。查询拜访中,两位大臣各式刁难。但丁宝桢的工程经受住了考验,工程合适手艺规范,也没有查出贪腐问题。其时划定,宝瓶口水划跨越16划的洪水形成的水毁,乃因灾祸太大,人力所不克不及避免,不予追查;小于16划的水毁,认为属于工程质量问题,需要追查。而丁宝桢所遭遇的洪水,宝瓶口水划已到22划,达到了水划的顶部。

  据现代水利专家猜测,其时岷江的泾流量在每秒4000至5000立方米之间。但最初,朝廷仍以“堰功败于垂成,复蹈明之复辙(原文如斯)”为由,将丁宝桢由一品顶戴降为三品顶戴,仍保留总督之职。丁士彬、陆葆德也被撤职留用,罚赔工银2万多两。昔时十一月,丁宝桢、丁士彬、陆葆德自备经费,再次兴工修治,次要加固补建鱼嘴,恢复堤堰竹笼布局,扩宽和疏浚河流,特别着重于鱼嘴以上岷江左侧白马槽段的河流疏浚工程,以加大外江过水能力,并在都江堰办理上作了调整,限制渠首岁修经费总数,免去了名用水州县的摊派。

  叠溪地动海子溃坝

  都江堰仅剩下“仙人墩”

  1933年8月23日,茂汶县叠溪发生了7.5级地动,叠溪镇全面下陷,附近山岩崩塌,岩石横断岷江及主流,构成了10个地动湖。此中,岷江畔流4个。

  网传“抗洪神器”

  都江堰就用过这个夏日,在伴侣圈,一个欧洲某国的“抗洪神器”刷屏呈现。跟着这个“神器”的横空出生避世,在收集空间,针对神器迸发了一波又一波的辩论。

  多年前都江堰用它拦水

  提到收集上人气很旺的德国抗洪神器,都江堰渠首处处长吴平勇认为对此提法该当理性思虑、客观对待。他说,在滚滚洪灾面前,不会有一用就灵的灵丹妙药和神器。他但愿大师能剥开对这些所谓“神器”的过度包装,把这种配备还原它本来的面孔——我就是一块金属挡板儿。

  “这种挡板儿,多年前都江堰就曾用过。”吴平勇说。用这种挡板挡水,都江堰早就用过,既用它拦水,也用它截流。好比在1992年前都江堰尚没有建筑飞沙堰闸,每年冬修期间内江需要断流维修,而内江是向成都会糊口、出产输水的骨干渠道,为包管向成都会糊口、出产供水分秒不断,就启用1964年建的工业引水暗渠输水,由工业引水暗渠从外江引水至内江渠系,但外江水量拦入飞沙堰坝面后无法引入暗渠,这时必需在飞沙堰坝面结尾采纳拦水办法,其时就用了92块钢筋砼挡板(板后加木支持)相连构成一道拦水墙将水拦引入暗渠。

  锦江的橡胶坝是其孪生“兄弟”

  据媒体报道,堵水墙是一条长长的黄白相间的帆布水袋,用钢筋固定在坝顶,再用水泵从湖里取水注入水袋里,构成6米长、60厘米高的一堵水墙,用水来抵挡水。环节时辰,好比哪个处所呈现漫堤的险情或者决口比力小,就能够把这个挪动折叠式的堵水墙搬到现场,立即进行拆卸、拼接、充水,10分钟就能阐扬挡水的感化,感化很是较着。

  一旦上游来水时增大,有洪灾风险时,当即排掉橡胶坝中的水,还原河流断面,让来水奔腾而下。而堵水墙是顺河岸安装在堤顶,相当于加高了堤坝,抬高了挡水位,添加了抵御洪水的能力。

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  2018年《中国给水排水》杂志社主办的会议消息:

  2018年中国城镇污泥处置措置手艺与使用高级研讨会(第九届)2、2018

  3、《中国给水排水》第八届城市雨污水办理(海绵城市、黑臭水体)国际研讨会

  2018年中国污水处置厂提标革新高级研讨会(第二届)5、2018

  《中国给水排水》杂志社

  都江堰工程全揭秘

  都江堰水利工程不只在四川在全国以至整个水利汗青地位中到拥有举足轻重的位置,它的整个设想服从的是道家顺水推舟的哲学思惟,采用科学的方式按照河道动力学的根基道理阐扬着防洪灌溉的感化,成绩了成都的天府之国的佳誉。《南水北调与水利科技》的小编特意从网上搜罗来了材料,给大师实力科普一波!若无机会设身处地,想必会更好的感遭到老祖宗们的聪慧!

  公元前316年,秦惠文王采纳了上将司马错“得蜀则得楚,楚亡则全国定矣”的军事主意,举兵灭掉了蜀国。

  公元前280年的秋天,秦灭蜀30年后,上将司马错在蜀国的首府成都齐集10万人马,以一万艘战船的浩大之势从岷江上游出发,顺水进入长江,南下东攻楚国,然而在篡夺了楚国的商於,也就是今天的重庆涪陵之后,戎行却由于粮草和戎马不克不及及时弥补,在商於陷入了瘫痪,无法继续深切楚国,此次和平的失败表露了秦国操纵蜀国作为攻楚跳板的缺陷。由于其时锻炼士兵,制造刀兵,搜集军需物资,次要是在蜀国的核心成都,可是造船和起运却要在岷江上游的汶山进行,戎马从成都到岷江运输船埠至多要颠末50多公里的陆路行进,粮草从成都出发也需要数以百万计的劳工颠末沿途装卸的艰难才能达到船埠,如许一来就很难在作战中及时的弥补兵员和物资。

  公元前272年,30岁的秦国人李冰奉秦昭王之命,一路艰险来到蜀郡担任郡守,按照秦国的耕战文化和司马错的军事思惟,这位青年郡守要把本人的属地建成秦国同一全国的计谋基地,而其时秦楚两国也已构成了剑拔弩张的对立场合排场,所以把岷江改道,引水颠末成都,使其真正成为一条和平补给线的打算实施,最终汗青性地落在了他的肩上。

  注:建筑宝瓶口的目标次要是想将岷江江水分流部门进入成都平原,防洪减旱。

  以烧石开山为主的保守法子, 把石头烧分裂当前, 将碎石推入江中, 构成水道, 因此建成了宝瓶口。玉垒山向西伸进岷江的这一块山尾巴,用人工开凿岩石,给拦腰截断,构成一个向东的分水口,也就是都江堰工程的第一部门宝瓶口,留在江心的那一块山体,就叫做“离堆”,有了宝瓶口,岷江一分为二,能够分一部门江水向东,灌溉成都平原了。

  ”——宝瓶口建筑时因为那时还未发现火药,必需采用人工开山的法子,而其时的人们能想出用火烧石,操纵热胀冷缩的道理加速工程进度,是一个很了不得的科学方式。

  ——弯道水流的动力轴线,次要特点:在弯道进口段或上游过渡段,偏靠凹岸;随水位流量变化,支流线低水傍岸,高水居中。所以在枯水期水流傍向凹岸宝瓶口水量不足。

  (二)第二期工程:鱼嘴

  注:在宝瓶口建筑之后,虽然起到了必然程度上的分流和灌溉的感化,成都平原干旱获得必然缓解,可是因为东都地势较西部高江水难以流入宝瓶口,因而起头进行二期工程鱼嘴。

  在枯水期,江水不爱往东而流,成都平原得不到灌溉。于是在江心的“离堆”向上游标的目的,构筑一个几百米长的大堤,这个大堤就叫做“金刚堤”,金刚堤迎着上游江水的头部,就叫做“鱼嘴”。从“鱼嘴”到“离堆”之间的金刚堤,就等于把岷江水进一步一分为二,西面的原有岷江河流,叫做“外江”;东面的河流,叫做“内江”。此中“内江”有人工导流渠的意义,每年到了枯水期,就组织人工,对“内江”进行掏挖,挖得比外江低,如许,就处理了枯水期江水不爱流入宝瓶口的问题。同时,内江在凹岸,外江在凸凹又刚益处理了泥沙淤积问题。

  ——含沙量分布上稀下浓,分布不均,重力使得下沉,淤积感化较着;扩散使其悬浮,冲刷加强;

  ——水流作曲线活动,因为离心力感化水面发生横比降构成封锁环流,表层水流流向凹岸,底层向凸,这一环流叠加在支流上,构成螺旋流;所以内江在凹岸,江水的表层清水会抢进内江;而江水的底层浊水就会流入凸岸的外江。这就在很大程度上处理了泥沙淤塞内江的问题。

  (三)第三期工程:飞沙堰

  注:鱼嘴工程建筑之后处理了枯水期问题和丰水期部门泥沙问题,可是在丰水期可能给内江形成径流过大以及泥沙对内江的淤积,于是建筑飞沙堰。堰和堤的配合点都是挡水,但其分歧在于:堤,必需包管水流不得漫过;堰,就是又档水还又让水能漫过去。

  工程:飞沙堰现实上是在金刚堤最接近离堆的处所,居心留出一段凹槽,宝瓶口很狭小,在丰水的季候,内江的水位必然涨得很高,那么,超出跨越来的水,就全都从飞沙堰漫过去,流回到本来的水道,也就是外江了,这就包管丰水季候洪流不至于淹了成都平原;另一个妙用在于,宝瓶口上游内江东岸是“S型”的,洪流冲到这里,间接撞到半挡着的玉垒山体岩壁,就会翻腾,基层泥沙翻上来,翻过飞沙堰,翻到外江里。这又处理了残剩泥沙的淤积问题。听说几吨重的大石头城市翻腾过去。

  1、悬移质泥沙的紊动扩散理论

  2、弯曲河流的水流活动及河床演变

  河道机理总结

  (一)河道四六分水

  (枯水期内江六成,外江四成,进行灌溉;丰水期内江四成,外江六成,避免洪灾)

  (二)弯道环流,清水流向凹岸,浊水流向凸岸

  汗青成长过程

  相关都江堰的建立,最早见于西汉司马迁的《史记·河渠书》,“于蜀,蜀守冰凿离碓,辟沫水之害,穿二江成都之中。此渠皆可行舟;不足则用概浸,苍生飨其利。至于所过,往往引其水益用概田畴之渠,以万亿计,然莫够数也。”此后,班固的《汉书·沟洫志》、应劭的《风尚通义》、常璩的《华阳国志》都有细致记述。所谓“凿离碓”,指的应是开凿都江堰的宝瓶口这一工程。“壅江作堋”,按照一些学者的研究,即指的是雷同分水鱼嘴的工程。可见都江堰在建立之初,可能只要两个工程逐个分水鱼嘴和宝瓶口,主要的溢洪工程逐个飞沙堰在建立期间还未呈现。而且,李冰在掌管建筑都江堰的时候,他考虑这项工程所要阐扬效益顺次是防洪、航运和灌溉。建立期的都江堰,次要是分水鱼嘴(也称“堰”)和引水的宝瓶口,还没无形成一个完美的互相影响的水利系统,但此时的都江堰因分水鱼嘴与宝瓶口组合在一路仍可阐扬分析性效益,这一点在文献[9]中也有申明。

  (二)逐渐完美期(汉代至唐代)

  西华文帝期间,文翁任蜀守,史载他“穿湔江口,溉灌繁田千七百顷” 。“穿湔江口”的工程不只使得都江堰的灌概面积扩大,包管了成都平原西北部的灌概水源,并且也使得都江堰的内江水系与论江相联,都江堰的感化由此进一步提拔。东汉时,都水掾的设置,显示出国度间接参与都江堪工程的办理,都江堰及灌区的维持与成长获得包管。三国期间的蜀,因为要鼎力成长经济,统治者对水利的注重特别体此刻加强对都江堰的办理上,不只在都江堰置堰官,并且还派戎行驻守,以包管对都江堰的无效节制。西晋时,在蜀郡同样设置有特地担任灌概用水安排的官职,如蜀渠都水行事、蜀渠平水、水部都督等,可见识方当局十分注重都江堰的的主要感化。晋代左思在《蜀都赋》中写道:“指渠口认为云门”,同时代的刘逵注说:“李冰于岷山下造大堋以壅江水,分离其流,概灌平地,故曰‘指渠口认为云门’也。”成书于北魏期间的《水经注》在援用以上史料的同时还弥补:“李冰作大堰于此,壅江作堋,堋有摆布口,谓之湔堋,入郫江、检江,以行舟” 。从这些记录来看,魏晋南北朝期间的都江堰,其渠首工程应包罗堋(相当于鱼嘴)、渠口(宝瓶口)、内江引沟渠以及内江各干渠的进水口,同时,由时人对都江堰的认识也能够看出,这期间的都江堰渠首各工程之间的关系愈加慎密,都江堪工程本身也日趋成为一个系统工程。至唐代时,相关都江堰的记录愈加细致,《元和郡县志》卷三十一《剑南道上》彭州导江县(今都江堰市)条:“楗尾堰,在县西南二十五里。李冰作之,以防江决。破竹为笼,圆径三尺,长十丈,以石实中,累而壅水。”《书·地舆志》也记录说:导江“有侍郎堰,其东百丈堰,引江水以溉彭、益田,龙朔中筑。又有小堰,长安初筑。” 唐代的都江堰渠首工程有楗尾堰(相当于鱼嘴)、侍郎堰、百丈堰,不外这里的侍郎堰、百丈堰不必然就是指的今日的飞沙堰和鱼嘴之上游的百丈堰,但组合在一路应是阐扬壅水、引水的主要感化。唐代都江堰的灌区也有很大的成长,灌区不只继续延长至成都平原南部以至岷江中游,并且灌区的办理组织系统和办理轨制获得进一步完美,从渠首到灌区己构成了较严酷的岁修轨制,包管了都江堰永续不竭地阐扬感化。

  (三)成熟期(宋元明清)

  两宋期间,相关都江堰的文字记录较前代大有添加,由这些丰硕的记录可知都江堰的主体工程包罗象鼻、离堆、侍郎堰、支水和摄水等,此中“象鼻”指的就是具有分水引水功能的鱼嘴,“离堆”即进水的宝瓶口,“侍郎堰”在此时的功能相当于泄洪和排沙的飞沙堰,“支水”和“摄水”等辅助设备大致相当于导流堤、拦河低堰等。至此,具有分水、导流、引水和溢洪排沙分析功能的工程系统的构成,标记着都江堰作为一项分析性的水利工程己经进入了成熟期。成熟期的都江堰内江灌区共分出4条干渠,灌溉着成都府,蜀、彭、绵、汉、邛5州,灌概面积跨越200万亩。都江堰的办理也愈加完美,不只构成了稽察、水政和工程三个互相限制的办理系统,并且都江堰还成为国度水利工程,朝廷派出御史领提举官,到灌区巡视,代表地方当局监视岁修工程质量和经费利用环境,处所上则设置各级官员配合担任灌区的水政和都江堰工程的办理及岁修勾当。宋代以降,因为和平的粉碎,导致都江堰比年失修而烧毁,除了宝瓶口被保留之外,都江堰的其他工程设备几乎都因遭到粉碎而荡然无存。当和平竣事后,都江堰又获得重建,并敏捷恢回复复兴有灌区的规模。必必要提到的是,重建后的都江堰各工程设备都是本来的工程型式,进一步申明了都江堰颠末近千年的演变和成长己经足够成熟,而且其所采用的工程型式和设置也被证明是合适汗青成长需要的。元代时,“都江堰”一词第一次出此刻文献记录中,不外特指渠首的鱼嘴,“宝瓶口 ”一词则最早呈现于明代文献记录。到清乾隆期间,虽然仍需岁修,可是鱼嘴的位置不变在今安澜索桥处,飞沙堰、百丈堰等工程设备也响应构成了固定的建筑型制。清嘉庆年间,都江堰的鱼嘴、飞沙堰、人字堤等工程名称都可见于文献记录,这些名称不断沿用至今。因为岁修工程浩荡,而且需要很大的人力、财力和物力,从元代起头,有掌管者测验考试用砌石来代替竹笼以筑堤堰,并诡计以永世性的工程布局省去浩荡的岁修工程,但因为都江堰所处的河段水流流速过大,以砌石为代表的刚性工程材料易被水流冲毁,因而竹笼材料仍占主导地位。不外,这种以永世性工程布局取代竹笼工程的测验考试却为后来都江堰工程的手艺变化供给了前提。

  (四)继往开来期(20世纪30-80年代)

  这里的继往开来期是就都江堰的工程手艺而言的,这一期间大致是从20世纪30年代起头,到80年代竣事。1935年,都江堪的鱼嘴起首改用混凝土浇筑,鱼嘴由此成为都江堰水利工程中第一个保守工程布局与现代水工布局的连系物,此后,飞沙堰、鱼尾、金刚堤等工程设备连续釆用混凝土浇筑,意味着现代水利手艺、建筑材料与陈旧的水利工程型式在都江堰这一水利工程上告竣了和谐,而且使都江堰从头焕发朝气。与此同时,都江堰灌区的办理也呈现新变化,以县为单元的用水户组织参与到灌区水政和工程办理中,各类水利会、堰工会商会等的成立,显示出都江堰及灌区己经起头了现代水利办理的模式。1974年,跟着外江节制间的建成,以杩槎作为栏水工程设备的保守工程布局完全地退出汗青舞台,都江堰成为一处陈旧与现代、多种手艺集于一身的持续成长的水利工程。最初回覆题主的问题,工程布景和目标以上交接了。至于其超乎寻常之处,对于学水利的:科学地处理了江水主动分流、主动排沙、节制进水流量等问题,针对岷江与成都平原的悬江特点与矛盾,充实阐扬水体自调、避高就下、弯道环流特征,“乘势利导、因时制宜”,准确处置悬江岷江与成都平原的矛盾,使其同一在一大工程系统中,变水害为水利。而非水利的:成都平原得益于此,人民从灾害中解救出来,过上了富裕、巴适的糊口。

  感激知乎上黄修杰相关【为什么说都江堰水利工程是一个伟大的奇观】的回覆以及百度文库《都江堰水利工程》

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