近日
视频博主“蚂蚁爱游戏”
发布了一段视频
他通过一款模拟游戏还原了
都江堰的地形构造和防护结构
完整版视频↓
这段视频仅三分钟
但凭借清晰直观的讲解
和丰富的细节展示
迅速在网络上走红
截至媒体发稿时
该视频已获得超过76万点赞
中国古代的水利工程水平
在世界上处于领先地位
从大禹治水开始
中国人就发挥聪明才智
让水利为生产生活服务
千百年来
中国人创造出很多杰出的水利工程
而公元前256年李冰父子
率众修建的都江堰
无疑是最具代表性的
虽然已经建成2200多年
依然在发挥着作用
7月17日,都江堰鱼嘴正在进行分洪。(新华社发,四川省都江堰水利发展中心供图)
都江堰不像现代的水坝等工程
没有水闸之类的活动部件
是全世界至今为止年代最久、
唯一留存、以无坝引水为特征的
宏大水利工程
很多人即使到现场旅游
也不明白它的工作原理
都江堰放水节。新华社记者 江宏景 摄
博主“蚂蚁爱游戏”原名刘勇
是个来自山东枣庄的小伙子
主业在做电商运营
自称是个不折不扣的“宅男”
平时喜欢玩模拟经营类游戏
在游戏中,他可以尽情发挥创意
建造城市建筑、设计交通系统
甚至还能玩转水利系统
最近他利用游戏做出的这段视频
清晰简单地讲解了
都江堰是如何工作的
了解工作原理后
人们更加感叹老祖宗的智慧
这份用心呈现出来的视频
有网友留言表示
“高中没学明白,
去都江堰旅游没听明白,
看视频三分钟懂了!”
伟大的奇迹
jiang xin di li
一
工程修建背景
岷江发源于四川北部的岷山,是汇入长江的重要支流之一。岷江口是长江中上游的分界点,岷江水流量大、流速湍急。每当春夏山洪暴发的时候,江水奔腾而下,从灌县进入成都平原,由于河道狭窄,古时常常引发洪灾,洪水一退,又是沙石千里。而灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流,造成东旱西涝。
公元前316年,秦惠文王采纳了大将司马错“得蜀则得楚,楚亡则天下定矣”的军事主张,举兵灭掉了蜀国。
公元前280年的秋天,秦灭蜀30年后,大将司马错在蜀国的首府成都齐集10万人马,以一万艘战船的浩荡之势从岷江上游出发,顺水进入长江,南下东攻楚国,然而在夺取了楚国的商於,也就是今天的重庆涪陵之后,军队却因为粮草和兵马不能及时补充,在商於陷入了瘫痪,无法继续深入楚国,这次战争的失败暴露了秦国利用蜀国作为攻楚跳板的缺陷。(匠心地理公众号整理)因为当时训练士兵,打造兵器,征集军需物资,主要是在蜀国的中心成都,可是造船和起运却要在岷江上游的汶山进行,兵马从成都到岷江运输码头至少要经过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经过沿途装卸的艰难才能到达码头,这样一来就很难在作战中及时的补充兵员和物资。
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想,这位青年郡守要把自己的属地建成秦国统一天下的战略基地,而当时秦楚两国也已形成了剑拔弩张的对立局面,所以把岷江改道,引水经过成都,使其真正成为一条战争补给线的计划实施,最终历史性地落在了他的肩上。谭老师地理工作室综合整理
所以,当时都江堰工程根本目的不是当局者利国利民的考虑,而是军事需要。
二
工程主体
1.宝瓶口
首先,李冰父子邀集了许多有治水经验的农民,对地形和水情作了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。
当时凿山可没有我们今天这么方便,计算炸药量和埋放位置,把石头拉走就行了。按当时条件,只能用钢钎和铁锤,而采用这样的方式,凿开湔山至少需要三十年。李冰在这种情况下,居然想出了火烧水浇的方式,利用热胀冷缩的原理使岩石迸裂疏松,进而开凿。
历经八年,终于在玉垒山凿出了一个宽20米,高40米,长80米的山口,取名为“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。
之所以要修宝瓶口,是因为只有打通玉垒山,使岷江水能够畅通流向东边,才可以减少西边的江水的流量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,使滔滔江水流入旱区,灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。
2.鱼嘴与金刚堤
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,李冰父子又率领大众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形如鱼嘴的狭长小岛。鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江,外江排洪,内江通过宝瓶口流入成都平原。
金刚堤:是鱼嘴后部延伸向下游至飞沙堰溢洪道的大堤,长800米,宽75~120米,起着隔江逼水的作用。
从分水堤与金刚堤位于河床中心位置分析,这个堤的建造,主要是利用了河流的弯道环流的原理形成的。其东侧是岷江凹岸,也正是内江流经的部位,西侧是岷江的凸岸,也正是外江流经的部位。(匠心地理公众号整理)这里的弯道环流的表流流入凹岸,把凹岸被侵蚀的和过境的大量泥沙,由环流的底流再搬运到凸岸堆积成遇回扇,其中一部分泥沙在江心堆积形成规模宏大的江心洲(金刚堤),泥沙在洲头不断堆积、延伸,加之人工不断对它们修筑、加固和保护,形成今日之天然分水堤。
二八分沙:在鱼嘴分流的地方,内江处于凹岸,外江处于凸岸,根据弯道的水流规律,表层水流流向凹岸,底层水流流向凸岸,因此随洪水而下的砂石大部分随底层水流流向外江。
四六分水:在冬、春枯水季节,岷江水位较低,河流主流线多靠近河谷凹岸流去,分水堤将约十分之六的江水流入内江,十分之四的江水流入外江,保证了灌区的用水量,简称“四六分水”;夏、秋洪水季节,岷江水位相对升高,河流主流线相对变直,大部分江水流向凸岸,故分水堤又将十分之六的江水排入外江,十分之四的江水注入内江。 图源:星球研究所
3.飞沙堰
为了进一步起到泄洪排沙的作用,在分水堰与离堆之间,又修建了一条长200米的溢洪道流入外江。
一方面,在水量较大时,溢洪道自动泄洪,使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾。
另一方面,河道利用江水直冲水底崖壁而产生的漩流冲力,将泥沙从河道侧面的飞沙堰排走,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。
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。
【匠心地理原创手绘作品】
伟大的奇迹
jiang xin di li
一
工程修建背景
岷江发源于四川北部的岷山,是汇入长江的重要支流之一。岷江口是长江中上游的分界点,岷江水流量大、流速湍急。每当春夏山洪暴发的时候,江水奔腾而下,从灌县进入成都平原,由于河道狭窄,古时常常引发洪灾,洪水一退,又是沙石千里。而灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流,造成东旱西涝。
公元前316年,秦惠文王采纳了大将司马错“得蜀则得楚,楚亡则天下定矣”的军事主张,举兵灭掉了蜀国。
公元前280年的秋天,秦灭蜀30年后,大将司马错在蜀国的首府成都齐集10万人马,以一万艘战船的浩荡之势从岷江上游出发,顺水进入长江,南下东攻楚国,然而在夺取了楚国的商於,也就是今天的重庆涪陵之后,军队却因为粮草和兵马不能及时补充,在商於陷入了瘫痪,无法继续深入楚国,这次战争的失败暴露了秦国利用蜀国作为攻楚跳板的缺陷。(匠心地理公众号整理)因为当时训练士兵,打造兵器,征集军需物资,主要是在蜀国的中心成都,可是造船和起运却要在岷江上游的汶山进行,兵马从成都到岷江运输码头至少要经过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经过沿途装卸的艰难才能到达码头,这样一来就很难在作战中及时的补充兵员和物资。
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想,这位青年郡守要把自己的属地建成秦国统一天下的战略基地,而当时秦楚两国也已形成了剑拔弩张的对立局面,所以把岷江改道,引水经过成都,使其真正成为一条战争补给线的计划实施,最终历史性地落在了他的肩上。谭老师地理工作室综合整理
所以,当时都江堰工程根本目的不是当局者利国利民的考虑,而是军事需要。
二
工程主体
1.宝瓶口
首先,李冰父子邀集了许多有治水经验的农民,对地形和水情作了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。
当时凿山可没有我们今天这么方便,计算炸药量和埋放位置,把石头拉走就行了。按当时条件,只能用钢钎和铁锤,而采用这样的方式,凿开湔山至少需要三十年。李冰在这种情况下,居然想出了火烧水浇的方式,利用热胀冷缩的原理使岩石迸裂疏松,进而开凿。
历经八年,终于在玉垒山凿出了一个宽20米,高40米,长80米的山口,取名为“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。
之所以要修宝瓶口,是因为只有打通玉垒山,使岷江水能够畅通流向东边,才可以减少西边的江水的流量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,使滔滔江水流入旱区,灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。
2.鱼嘴与金刚堤
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,李冰父子又率领大众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形如鱼嘴的狭长小岛。鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江,外江排洪,内江通过宝瓶口流入成都平原。
金刚堤:是鱼嘴后部延伸向下游至飞沙堰溢洪道的大堤,长800米,宽75~120米,起着隔江逼水的作用。
从分水堤与金刚堤位于河床中心位置分析,这个堤的建造,主要是利用了河流的弯道环流的原理形成的。其东侧是岷江凹岸,也正是内江流经的部位,西侧是岷江的凸岸,也正是外江流经的部位。(匠心地理公众号整理)这里的弯道环流的表流流入凹岸,把凹岸被侵蚀的和过境的大量泥沙,由环流的底流再搬运到凸岸堆积成遇回扇,其中一部分泥沙在江心堆积形成规模宏大的江心洲(金刚堤),泥沙在洲头不断堆积、延伸,加之人工不断对它们修筑、加固和保护,形成今日之天然分水堤。
二八分沙:在鱼嘴分流的地方,内江处于凹岸,外江处于凸岸,根据弯道的水流规律,表层水流流向凹岸,底层水流流向凸岸,因此随洪水而下的砂石大部分随底层水流流向外江。
图源:星球研究所
3.飞沙堰
为了进一步起到泄洪排沙的作用,在分水堰与离堆之间,又修建了一条长200米的溢洪道流入外江。
一方面,在水量较大时,溢洪道自动泄洪,使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾。
另一方面,河道利用江水直冲水底崖壁而产生的漩流冲力,将泥沙从河道侧面的飞沙堰排走,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。
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。
【匠心地理原创手绘作品】
来源:匠心地理
----END-----
温馨提示:进入“水土保持技术服务”公众号 → 点击右上角的 ··· 菜单 → 选择「设为星标」,可第一时间收到公众号推送!
水保咨询/合作请扫码加微信