都江堰堪称千年奇迹它的工作原理是啥为何能
中国人为什么能修出三峡水电站这样的世界级水利工程?
因为早在多年前,我们就修出过都江堰这样的奇迹。
可以说水利工程就和种地一样,是刻在中国人DNA里面的。
说到治水的历史,那得追溯到大禹时期。有历史学家说过,中国的地理环境并不算非常得天独厚,之所以能够创造出辉煌的文明,是因为我们的祖先与天斗。
曾几何时,成都平原是一个西部发洪水、东部闹干旱的地方,但是因为一项古代的水利工程,成都乃至整个四川地区,一跃成为了天下的粮仓。
这项改变了整个四川历史进程的工程就是都江堰。
旱涝横行的蜀地
战国后期,秦国灭掉蜀国之后,决定将蜀地作为自己的大后方,提供粮食,为统一六国做准备。
然而,蜀地虽然气候很适合种粮食,但是经常遭遇天灾,运气不好的年份一年下来颗粒无收。
这是因为岷江在夏季的时候会闹洪水,直接将整个成都平原给淹了,而岷江最喜欢在一个叫“湔堋”的地方奔涌而出。
这个“湔堋”就是都江堰,因为岷江在都江堰会撞上玉垒山,然后来一个大转弯,水流湍急。
当夏季水量过度的情况下,水就会从这里漫出河道,淹没整个成都平原。
岷江主要流经成都平原西部,东部没有河流水系,导致冬天平原东部会出现干旱。
从古蜀国开始,当地人就在与旱涝灾害斗争,从蚕丛、鱼凫、望帝到最后一任古蜀王,似乎都没有斗出什么结果。
公元前年,李冰被任命为蜀郡太守,相当于今天的四川省省长,主要目的是治理蜀地。
李冰实地考察了整个成都的地势之后,认为治水的关键就在“湔堋”那里。
于是他和儿子带着人前往都江堰,他们父子两不知道,一个改写四川历史的水利工程即将诞生。
前无古人
李冰认为,既然岷江会撞上玉垒山,那就直接在玉垒山开凿一个口,这样水就会从缺口流走。
这些流走的水可以将它们汇聚起来形成一个新的河道,引去想要水的地方,比如成都平原东部。
计划虽好,但是如何开凿玉垒山?
这会儿是战国时期,没有机械电力,只能用人工开凿的方式,但是人凿山,得凿到什么时候?
李冰想到了一个办法,热胀冷缩。
先用火烧玉垒山,再将岷江水泼向滚烫的山石,在一冷一热之下石头炸裂。
利用这样的方式,李冰将开凿玉垒山的工期大幅度提前,很快就开凿出了一个缺口。
之后从这个缺口出发挖掘河道,一路蔓延到成都平原东部。
玉垒山被开凿出来的口,被叫做宝瓶口,剩下的那点山体,叫做离堆。
只是挖掘出人工河道还不够,因为岷江水流湍急,宝瓶口又比较狭窄,只有20米宽,江水在宝瓶口那里打一个旋,大部分的水依旧顺着岷江河道流走,流入宝瓶口的水量很少。
李冰决定对岷江进行分流,那就是人为在宝瓶口的前面修建一个堤坝,将岷江分为了外江和内江。
外江的水顺着岷江主河道流走,内江的水通过宝瓶口流入人工河道。
战国时期没有水泥,李冰就砍当地常见的竹子,然后编成竹笼,把石头放在里面,趁着冬季水流小的时候,堆积在河道中间。
水流在此受到阻碍,撞上了堤坝,于是凶猛的河水被劈开,一部分通过外江流走,一部分则进了内江。
这块完全有人工修建的堤坝就是金刚堤,劈开河水的最前端叫做鱼嘴。
并且最绝的是,李冰经过精确的计算,将鱼嘴的位置安排得非常巧妙。
在丰水季节,鱼嘴将岷江水四六分,外江六成内江四成;枯水季节,鱼嘴还是将岷江水四六分,外江四成内江六成。
此外,鱼嘴还将泥沙二八分,防止泥沙阻塞内江河道。
因为内江是人工挖掘的河道,因此容纳量有限,如果岷江的水流量非常大,即便只是接收到它的四成水,也是巨量的。
李冰为了防止内江发生洪灾,在金刚堤的尾部增加了一个飞沙堰,用来再次分流。
飞沙堰比内江高出了2米,如果涌入内江的水量过多,它们就会漫过飞沙堰,然后流入外江。
至此,都江堰工程完成,三大部分各司其职。
自都江堰建成之后,成都平原就很少再闹洪灾,平原东部因为有了内江的灌溉,旱灾也得到了缓解。
慢慢地,四川地区从原来中原人口中的蛮荒之地,变成了“天府之国”。
直到今天,都江堰依旧还在发挥着功效,造福人类两千余年。
都江堰的意义
都江堰最令人称绝的地方在于,它与天斗,但是又顺应了自然。
与天斗在于,李冰动用智慧,在人力时代,利用物体热胀冷缩的道理,劈开了玉垒山。
顺应自然,是因为李冰利用河道自然的流势,改变了成都平原的水流格局,却没有破坏成都平原的生态环境。
反而因为有了内江水的加持,成都平原四周的环境变得更好。
李冰父子去世之后,当地人民为他们修庙宇,坐落在都江堰旁边,是为二王庙。
之后历朝历代的蜀地官员,都会对都江堰进行修缮,保证成都四川地区的粮食生产。
纵观历史就会发现,自打李冰修了都江堰之后,蜀地成为了兵家必争之地。
秦朝灭亡之后,刘邦退守蜀地;三国时期,刘备进入蜀地建立蜀汉政权;唐朝安史之乱,唐玄宗逃往蜀地。
多年后,都江堰已经成为了国家5A级景区,世界文化遗产,也是世界最古老的水利工程之一。
每年有超过千万的中外游客前来参观,人们无一不惊叹,多年前的中国人,智慧、能力突破了天际。
都江堰每年都会为李冰举行寿辰,凡是名字里带“李”或者“冰”的,当天免门票。
话说李冰冰岂不是可以拿到三张门票?
都江堰并不是中国水利工程的唯一,从古至今,我国的水利工程一直位于世界的前列。
中国的水利工程
中国水利工程的鼻祖是治水的大禹,他采用疏通的方式,解决了泛滥的黄河,舜禅让于他,大禹开辟了中国的第一个朝代夏朝。
秦统一六国后,为了方便地方上的管理,先后修建了郑国渠、灵渠等运河工程,领先世界余年。
能够打败中国水利工程的,只有下一个中国水利工程。隋朝时期,隋炀帝好大喜功,劳民伤财修建了大运河,全长公里,这个纪录至今无人打破。
后世评价隋炀帝的运河是“罪在当代,利在千秋”。
后来随着都城的变迁,运河的河道也在改变,最终隋朝大运河演变为了今天的京杭大运河,全长公里,是目前世界上最长的人工河流。
苏伊士和巴拿马运河在它面前就像毛毛虫一样短。
中国并没有将辉煌仅停留在古代,进入现代之后,中国先后完成了葛洲坝水电站、三峡水电站、白鹤滩水电站等超级工程。
世界排名前十的水电站中,中国独占五个,一己之力拿下水电站的半壁江山。
水力资源是清洁能源,它和化石能源不同,不会产生废弃和废料污染环境。
并且水力资源是可再生的,只要地球不爆炸,它就会一直存在。
与太阳能、风能相比,水力发电技术目前更加成熟,也是清洁能源里面唯一性价比较高的,能和火力发电掰掰手腕。
正是因为有这些古代优秀的水利工程作为文化沉淀,中国才能在水利工程上名列前茅。
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