小伙用游戏复原都江堰原理,3分钟讲清!网友:老祖宗的智慧终于看懂了!

百科   2024-10-28 06:01   湖南  

 

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来源:综合四川观察sctv、封面新闻、扬子晚报等


近日
视频博主“蚂蚁爱游戏”

发布了一段视频
通过一款模拟游戏还原了
都江堰的地形构造和防护结


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


刘勇用游戏模拟都江堰内江和外江不同的构造。

刘勇用游戏演示枯水期时都江堰的变化。

刘勇用游戏动画演示丰水期和枯水期时,水流如何流向宝瓶口。

令刘勇惊喜的是
这份用心呈现出来的视频
获得了不少网友的关注和点赞

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!”



“都江堰水利工程
是我国古代三大水利工程之一
我现在正在筹备郑国渠和灵渠的介绍。”
刘勇说,接下来
他还会研究三峡大坝的原理
以及四川盆地和长江的形成等
用游戏动画更直观地演示出
祖国的地域山川

刘勇在制作科普视频。

因为复现都江堰等视频的成功
刘勇决定从一名游戏创作者
转型为知识博主
将利用自己在游戏方面的特长
继续为网友带去更多的知识内容



伟大的奇迹

jiang xin di li



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。



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。


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。







典型例题一:阅读图文材料,完成下列问题

材料一:都江堰位于岷江由山谷河道进入成都平原的位置。古代成都平原旱涝频繁,李冰父子主持修建了都江堰水利工程,在玉垒山凿出宝瓶口引水东流,并用竹笼装满鹅卵石,在岷江河弯江心处筑堰分水,堰如鱼嘴,将岷江分为内江和外江。外江宽而浅,内江窄而深,科学地解决了江水自动分流(四六分水-内、外江在枯水期和洪水期分别分走六成江水)自动排沙(二八分沙--八成泥沙被外江排走),以及利用宝瓶口与飞沙堰控制进水量和二次排沙等问题。2000多年来,都江堰水利工程“引水以灌田,分洪以减灾”,使成都平原成为水旱从人、沃野千里的“天府之国”。

材料二:左图是成都平原位置示意图,右图是都江堰水利工程示意图。

(1)概括内江和外江的主要作用。

(2)阐述内江、外江实现江水自动分流的过程。

(3)结合河弯处水流运动的特点解释内江、外江能实现“二八分沙”的原因。

(4)推测当时用竹笼装满鹅卵石筑堰的原因。


参考答案:

(1)内江的主要作用是灌溉;外江的主要作用是泄洪、排沙。

(2)内江窄而深,枯水期时,大部分(约60%)江水流入河床低的内江,保证了流向成都平原的水量;洪水期时,由于水位较高,大部分(约60%)江水从江面较宽的外江流走。

(3)在河弯处,由于惯性离心力,使得上层水体向凹岸流动,下层水体向凸岸流动,形成环流。根据河弯处水流运动特点,表层比较清澈的江水流向内江;含有泥沙的底层水流向外江,这就使得大量(约80%)的沙石从外江排走。

(4)当地盛产竹子和鹅卵石,便于就地取材;用竹笼将分散的卵石组成一个有空隙,能透水的整体(一部分江水可从石缝中流走),既能减轻洪水的冲击,又能形成整体,起到拦水、护堤的作用。


典型例题二:阅读图文资料,完成下列要求。

材料1:公元前256年,战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程,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。该大型水利工程现存至今,依旧在灌溉田畴,是造福人民的伟大水利工程。其以年代久、无坝引水为特征,是世界水利文化的鼻祖。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤、飞沙堰二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题,消除了水患。

材料2: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。全长711公里,流域面积135881平方公里。岷江上游水源丰富,流域汛期为每年的6~9月。2005年以前的多年水文监测表明,夏季晴天时岷江水量一般在每日10时开始缓慢上涨,到15时左右达到该日流量高峰,然后缓慢下降。该水文现象直到2005年后岷江上游修建了几处大型水库才不明显。

材料3:下面为都江堰景观图片(图甲)和都江堰工程示意图(图乙)。

(1)简述历史上都江堰水利工程的地理意义。

(2)都江堰将岷江一分为二成外江和内江。试分析该工程是怎样对岷江水量和含沙量进行调节的。

(3)试说明成都平原的自然环境特征(气候、土壤)与农业生产特点。

(4)请从地理角度说明2005年前夏季晴天时,岷江流量日变化现象产生的原因。


参考答案:

(1)科学解决江水自动分流、自动排沙;控制进水流量,消除岷江水患;增大农田灌溉面积,促进当地农业生产发展;使成都平原成为“水旱从人”的天府之国。

(2)都江堰鱼嘴把岷江分成内江和外江,内江流入成都平原,江水用于灌溉;外江用于排洪。当内江水量超过宝瓶口进水量的上限时,多余的水从飞沙堰溢出排到外江,确保内江下游成都平原不产生水患。岷江丰水期含沙量大,利用内江河道凹岸水流湍急的原理,江水漫过堰顶时,将泥沙排入外江,以防止泥沙淤塞宝瓶口和内江河道。

(3)气候:夏季高温(暖热)多雨,冬季温和少雨;多夜雨和秋雨。

土壤:紫色土,富含对农作物生长有利的矿物质。

农业生产特点:一年两熟制,以水稻、油菜、小麦为主。

(4)岷江上游有较丰富的高山冰雪融水补给。夏季白天随着太阳高度角增加,气温上升,冰雪融化量增加,水位上涨,在当地午后三时融水量达到最大值,随后气温下降,融水量减少,水位缓慢下降。


典型例题三:阅读图文材料,回答下列问题。

都江堰水利工程由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成。分水鱼嘴位于河流进入弯曲河段处,把岷江分为内江和外江,内江河道挖深,称为“深挖滩”,宝瓶口位于该弯曲河段凹岸中部,是内江河水进入灌区的入口,入口处窄而深,最终控制进入成都平原的水量。在宝瓶口的右侧,是宽而浅的飞沙堰,飞沙堰的泄洪水道上建有一座溢流低坝,飞沙堰建设时将堰作低,称为“低作堰”。两千多年来都江堰水利工程一直发挥着防洪、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”。

图为都江堰水利工程示意图。

(1)说明宝瓶口建在河道拐弯凹岸处的主要目的是什么?

(2)为什么“深挖滩”和“低作堰”可以使成都平原“水旱从人”?

(3)从两千多年来都江堰水利工程一直发挥着防洪、灌溉的作用这一典型案例,说明人类应该如何协调人与自然的关系。


参考答案:

(1)受横向环流的影响,河流凹岸侵蚀,流量大,流速快,可以减少内江泥沙沉积

(2)“深挖滩”可以增加枯水期内江的水量,保证成都平原的灌溉用水;“低作堰”可以在洪水期将多余洪水排入外江,使成都平原免受洪水的威胁。

(3)因地制宜,尊重自然,因势利导,人地和谐。


典型例题四:阅读图文材料,完成下列要求。

都江堰是中国古代建设并使用至今的大型水利工程,目前仍在不断维修、使用。1949年以来,灌区的水资源总量变化不大,但灌溉面积从280万亩(1亩≈666.7平方米)增加到了1009万亩,同时还要保证日益增长的工业和城市生活用水。

(1)分析都江堰修建前,岷江对成都平原农业发展的影响。

(2)分析都江堰水利工程是如何充分利用地形条件发挥其功能的。

(3)说出都江堰水利工程可持续发展面临的主要问题。


参考答案:

(1)提供灌溉水源;河流携带泥沙形成冲积扇(平原);土壤肥沃;雨季时,岷江从山区流向平原,流速快,流量大,易形成洪涝灾害,影响农业生产。

(2)地势西北高东南低,水利工程顺应地势自流引水灌溉;内江位于凹岸,河床较深,流量较大,利于保证枯水期灌区的灌溉用水;位于出山口位置(冲积扇顶端),汛期可分流洪水,减轻洪灾。

(3)工农业、城市需水量较大,水资源总量不足,水体污染加剧供需矛盾;工程设施老化,渗水严重,需不断维修。


典型例题五:阅读图文材料,完成下列要求。

都江堰是一项伟大的古代科技水利工程,被称为古代水利的灿烂明珠。江是长江上游的一条较大的支流,发源于四川省北部高山地区。在都江堰建成以前,每当春夏山洪暴发之时。江水奔腾而下,由于河道狭窄,常常引起洪灾,洪水一退,又是沙石千里。岷江东岸的玉垒山阻碍江水东流,造成东旱西涝。

秦国蜀郡太守李冰和他的儿子,吸取前人的治水经验,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的整体规划是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原。主体工程包括鱼嘴分水提、飞沙堰溢洪低坝和宝瓶口进水口。

(1)岷江受季风气候影响,水量的季节变化大。对比左右两图的变化,分析岷江水从离堆附近引入成都平原时,冬夏引水量皆很稳定的原因。

(2)说出都江堰水利工程的优点。

(3)说明都江堰水利工程在古代与今天主要功能的差异。


参考答案:

(1)鱼嘴把岷江分成了内外两江;宝瓶口再次控制了人水量;飞沙堰既可以保证冬季入水,又可把夏季多余的水量与泥沙分流到外江,从而实现了引水的稳定均衡。

(2)利用西高东低的地势,使岷江水可以自流入成都平原;防洪抗早,减少成都平原的旱涝灾害;为成都平原提供稳定的农业灌溉用水、城市生活用水。

(3)在古代都江堰为水利工程,具有水利功能;在今天它既有水利功能,又具有旅游观赏功能。


典型例题六:阅读材料,完成下列要求。

水利工程都江堰主体部分为分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成。分水鱼嘴可按丰水期“内四外六”、枯水期“内六外四”的比例自动分流来自岷江上游的流水。宝瓶口能自动控制内江流入成都平原的水量。下面左图示意都江堰水利工程,右图为飞沙堰景观。

(1)与外江河道相比,说出内江河道的宽和深特点并说明理由。

(2)说出飞沙堰的主要功能。


参考答案:

(1)窄、深;丰水期“内四外六”,表明内河道窄;枯水期“内六外四”,表明内河道深

(2)枯水期拦水,保障成都平原的供水量;丰水期让多余的水从飞沙堰溢出,确保成都平原不受水灾威胁


典型例题七:阅读图文材料,回答下列问题。

都江堰位于四川省岷江中游,2000多年来,一直发挥着防洪灌溉的作用,使成都平原成为水网纵横、沃野千里的“天府之国”。都江堰由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程组成。分水鱼嘴位于河流进入弯曲河段处,宝瓶口是内江河水进入灌区的入口,在宝瓶口的右侧是是宽而浅的飞沙堰,飞沙堰的泄洪水道上建有一座溢流低坝。后人在外江另修了水闸,对内、外江的流量进行调控。

(1)根据图示岷江流域地形,判断内江、外江的流速、水深等水文差异。

(2)都江堰在洪水期能保证灌区不受洪水威胁、枯水期能有较多水量进入灌区,试分析其原因。

(3)推测外江闸开、闭的具体时间。


参考答案:

(1)内江流速较快、河道较深、流量大、含沙量大;外江流速较慢、河道较浅、流量小、含沙量小。

(2)洪水期:鱼嘴分流岷江,从而减少进入内江的水量;若内江洪水水位高于飞沙堰的溢流低坝,飞沙堰再次分流内江洪水,从而减少经宝瓶口进入灌区的水量;枯水期:由于内江河床深,枯水期大部分水量进入内江;由于枯水期内江水位通常低于飞沙堰溢流低坝的高度,从而保证内江水量大部分进入灌区,保证灌溉用水。

(3)汛期开、枯水期关。


典型例题八:阅读图文资料,完成下列各题。

材料一都江堰位于岷江冲积扇的顶端,主要是由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体和人字堤等附属工程构成。两千多年来,都江堰水利工程一直发挥着引水防洪、灌溉的巨大作用,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。下图中左图示意都江堰位置,右图示意都江堰水利工程。

 

材料二山东省某中学地理兴趣小组暑假来到都江堰开展研学旅行活动。下表是该校张明同学做的研学考查记录。

研学景点

考查内容

考查记录

宝瓶口

名称的由来和意义

由人口开凿而成,玉垒山被切开的部分称为离堆,是控制下右灌区进水的咽喉,水量平稳清澈。

飞沙堰

主要特点和作用

是一道介于离堆和金刚堤之间的低坝,古时用笼石堆砌,现由混泥土浇灌。现正值汛期,大量内江水漫过飞沙堰,重新汇入岷江,并将砂石从水底抛出。

鱼嘴

“四六分水,二八分沙”的原理

位于金刚堤、江心洲的顶端,水流冲击强烈,水位较高,外江水量比内江大且更加浑浊。

(1)试运用河流流水运动规律说明鱼嘴的分水原理。

(2)简述在离堆上游建设飞沙堰的主要作用。

(3)都江堰是顺应自然规律,协调人地关系的典范,二王庙砖墙上题有“乘势利导,因时制宜”八个大字。请阐释其含义。


参考答案:

(1)修建在江心的鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江,外江排洪,内江引水灌溉;冬、春枯水季节,岷江水位较低,内江位于河流凹岸,河道深,流速快,进入的水量较多。夏、秋洪水季节,岷江水位升高,大部分江水流向外江。

(2)枯水期,飞沙堰高出水面,起到拦水坝的作用,可以保证内江水进入灌渠;汛期,洪水漫过飞沙堰流入外江,起到二次分水、排沙的作用,减轻了洪水对灌区的威胁,并避免泥沙在灌渠中的淤积。

(3)乘势利导:利用水势和山形巧妙地开展工程布局,实现自动分洪、排沙、引水,使岷江水可以自流灌溉成都平原。因时制宜:根据季节变化、洪枯不同,防洪、灌溉并举,既为成都平原提供农业灌溉用水,又减少了旱涝灾害的威胁。


典型例题九:阅读材料,完成下列问题。

都江堰位于四川省都江堰市,岷江上游,是目前世界上唯一存留的以无坝引水为特征的古代水利工程。战国秦昭王时蜀郡守李冰借鉴前人的治水经验,与其子率众人兴建都江堰。他们巧妙地利用岷江出山口的特殊水文和地形特点,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制灌溉需水量等问题,化水患为水利。图示内江通过宝瓶口连接成都平原,外江汇入长江。下图为都江堰水利工程示意图。



(1)简要分析都江堰内外江在枯水期引水灌溉,丰水期泄洪排淤的原理。

(2)飞沙堰和离堆是为进一步解决内江泥沙淤积以及洪水期泄洪而设计的,请简述其如何“飞沙泄洪”。

(3)简析都江堰水利工程的生态、社会、经济效益。


参考答案:

(1)①鱼嘴分水堤将江水一分为二,在水流弯道处产生离心力,泥沙含量较少的表层水流向凹岸内江,泥沙含量较多的底层水流向凸岸外江,以防大量泥沙淤积。

②枯水期大部分江水经内江进入宝瓶口,保证成都平原的生产生活用水。

③丰水期(汛期)时大部分洪水经外江排走,起到分洪功能。

(2)洪水期时,内江水位上涨,当水位高过飞沙堰时,漫过顶部进入外江,起到泄洪作用。上游挟裹大量泥沙石块的水流顺内江而下,由于宝瓶口狭窄,加上离堆的顶托作用,在此处形成涡旋,将大量泥沙翻过飞沙堰排到外江,从而不会淤塞河道。

(3)都江堰充分利用当地自然地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水势,因势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和生活用水综合效益的充分发挥。

都江堰的建造,以不破坏自然环境,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水三者高度协调统一。

都江堰水利工程,紧紧依托自然条件、充分运用工程技术解决了各种问题,积累了极为丰富的治水经验,是中国古代人民智慧的结晶,是中华文化划时代的杰作。


典型例题十:阅读图文材料,完成下列要求。

都江堰在岷江出玉垒山口处,该地岷江东岸是玉垒山,为凹岸。两千多年前,蜀郡守李冰带领人们修建了举世瞩目的水利工程——都江堰,在岷江中修筑分水堰“鱼嘴”,鱼嘴将江水一分为二,内江窄而深,外江宽而浅,为了保证内江的水量,每年年初在凤栖窝河段挖沙,即“深淘滩”。工程的最大难题就是要开凿由坚固砾石岩构成的玉垒山,从而打通宝瓶口,将岷江的水引入成都平原。在李冰的带领下,人们采用了先烧后浇(先把柴火堆在岩石上燃烧,然后又用岷江的水浇在岩石上)的开凿方法,历时8年,终于打通了宝瓶口。成都平原由于有都江堰工程而“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,天下谓之天府也!”

(1)分析该地地形地势特点是如何使都江堰水利工程发挥其功能的?

(2)与先烧后浇开凿方法原理相似的地质作用是        ,并推测都江堰工程修建过程中遇到的困难。

(3)都江堰工程修建后,成都平原成为“天府”的优势自然条件有哪些?


参考答案:

(1)地势西北高东南低,水利工程顺地势自流引水灌溉;位于出山口位置(冲积扇顶端),汛期可分流洪水,减轻涝灾;内江位于凹岸,河床较深,流量较大,保证枯水期灌区的灌溉用水。

(2)风化作用;砾岩坚硬,难以开凿;河水水位变化大,流水湍急;降水的集中在夏季,容易出现滑坡、泥石流;当时的开凿工具和技术较落后。

(3)水利工程修建减轻了水旱灾害影响;亚热带季风气候,水热充足,雨热同期;北部山地阻挡冷空气,低温冻害少;地形平坦开阔;紫色土广布,土壤肥沃。


典型例题十一:阅读图文材料,完成下列要求。

材料一:四川盆地地处长江上游,气候温暖,雨量充沛。盆地西部的成都平原土壤肥沃,历史上却是个水旱灾害频繁的地方。战国时期,秦国蜀郡太守李冰主持修建了都江堰水利工程,通过鱼嘴、飞沙堰等工程“控水”和“排沙”,对泛滥的岷江水巧妙的分流,使内江水通过灌渠进入成都平原,从此“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,天下谓之天府也”。

材料二:2020年8月18至20日,重庆市晴日当空,“长江2020年第5号洪水”“嘉陵江2020年第2号洪水”陆续通过重庆主城区,并大幅超过保证水位,市区临江大量道路、商铺、居民楼宇被淹,重庆市启动了有记录以来首次防汛I级应急响应。'

材料三:下面三幅图分别表示四川盆地局部水系图,四川盆地2020年7月23日~8月21日降水分布图,都江堰水利工程示意图。

(1)分析都江堰水利工程修建前,成都平原旱涝频繁的原因。

(2)从“控水”和“排沙”两方面,说明都江堰水利工程的工作原理。

(3)分析2020年8月18至20日,重庆市大洪水的形成原因。


参考答案:

(1)四川盆地位于亚热带季风气候区,降水变率大;夏季风受川西山地抬升,降水强度大;岷江从上游山区流出,流速快,携带泥沙量大;进入成都平原流速减慢,泥沙大量在河道淤积;暴雨时,上游来水多,容易溢出河道泛滥,少雨时,导致干旱。

(2)利用鱼嘴将岷江水分为外江和内江,丰水季,内江水占40%,防止成都平原洪涝;枯水季,内江水占60%,防止成都平原干旱;利用飞沙堰排沙,使内江水含沙减少,避免内江灌渠淤塞;丰水季,内江多余的水还会经飞沙堰排出,防止成都平原洪涝。

(3)四川盆地地势由西北向东南倾斜,重庆处于盆地东南部;重庆地处嘉陵江与长江交汇处,其长江上游段还有岷江、沱江及其支流注入;2020年7~8月,各大支流所在流域降水量异常偏多;各支流洪峰短时间聚集长江,并涌入重庆;重庆地处三峡库区尾部,受库区回水影响,河道落差小,下行水流不畅。


典型例题十二:阅读图文资料,完成下列要求。

都江堰水利工程(图b)位于成都平原西北部岷江出山口处,始建于公元前256年。主体工程包括鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪低坝(枯水期高于水面,洪水期低于水面)和宝瓶口进水口。该工程修建前(图a),成都平原缺乏发展种植业的灌溉水源,而岷江洪水泛滥时又成为一片汪洋;该工程修建后,岷江分为内、外两江,内江为成都平原提供灌溉用水。枯水期内江水量占60%。2000多年来,都江堰水利工程历经修葺和完善,尤其新中国成立后,修建了外江闸与多处引水工程。2018年8月14日,被批准列入第五批世界灌溉工程遗产名录。

(1)概述都江堰修建前后岷江对成都平原种植业生产条件的影响。

(2)岷江受季风气候影响,水文变化大。对比a、b两图的变化,简析岷江水从离堆附近引入成都平原时,冬夏引水量皆很稳定的原因。

(3)推测外江闸关闸的时段(枯水期或洪水期),并说明理由。

(4)外江临时闸的建设,一直存有争议。利弊兼有。请选择其中的一个观点并说明你的理由。


参考答案:

(1)修建前:涝灾多发;带来肥沃土壤。

修建后:提供灌溉水源;减少早涝发生频率。

(2)鱼嘴把岷江分成了内外两江;宝瓶口再次控制了水量;飞沙堰低坝既可以保证冬季入水,又可把夏季多余的水量与泥沙分流到外江;从而实现了引水的稳定均衡

(3)枯水期。

理由:随着成都平原人口增多、经济发展,枯水期内江水量难以满足需要;关闸拦截外江分水,增加内江水量。

(4)有利:建设外江闸有利于改善岷江航运条件;利于减轻下游洪涝;利于保证成都平原枯水期用水。

或有弊:建设外江闸会破坏都江堰古迹;不利于泥沙下泄;加剧外江下游地区枯水期用水困难等。


典型例题十三:阅读图文资料,完成下列各题。

材料一都江堰位于岷江冲积扇的顶端,主要是由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体和人字堤等附属工程构成。两千多年来,都江堰水利工程一直发挥着引水防洪、灌溉的巨大作用,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。下图中左图示意都江堰位置,右图示意都江堰水利工程。

材料二山东省某中学地理兴趣小组暑假来到都江堰开展研学旅行活动。下表是该校张明同学做的研学考查记录。

(1)试运用河流流水运动规律说明鱼嘴的分水原理。

(2)简述在离堆上游建设飞沙堰的主要作用。

(3)都江堰是顺应自然规律,协调人地关系的典范,二王庙砖墙上题有“乘势利导,因时制宜”八个大字。请阐释其含义。


参考答案:

(1)修建在江心的鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江,外江排洪,内江引水灌溉;冬、春枯水季节,岷江水位较低,内江位于河流凹岸,河道深,流速快,进入的水量较多。夏、秋洪水季节,岷江水位升高,大部分江水流向外江。

(2)枯水期,飞沙堰高出水面,起到拦水坝的作用,可以保证内江水进入灌渠;汛期,洪水漫过飞沙堰流入外江,起到二次分水、排沙的作用,减轻了洪水对灌区的威胁,并避免泥沙在灌渠中的淤积。

(3)乘势利导:利用水势和山形巧妙地开展工程布局,实现自动分洪、排沙、引水,使岷江水可以自流灌溉成都平原。因时制宜:根据季节变化、洪枯不同,防洪、灌溉并举,既为成都平原提供农业灌溉用水,又减少了旱涝灾害的威胁。


典型例题十四:阅读图文材料,完成下列要求。

材料一四川盆地西部山区是中国多雨地区,氓江自山区转入成都平原,流速陡降,易淤易次,古代水灾特别严重。都江堰市战国时期秦蜀郡太守李冰父子在岷江中游主持修建的大型水利工程,历经两千多年而不衰,被作为人类文明的结晶列入世界文化遗产。

材料二这个工程采取中流做堰的方法,把岷江水分为内江和外江。内江位于凹岸一侧,外江位于凸岸一侧,内江窄而深,外江宽而浅,内江供灌溉,外江供分洪。鱼嘴分流排洪、飞沙堰泄沙、宝瓶口引水三大工程体系控制了岷江激流,使水势转为平缓,既免除了水灾,还能灌溉300多万亩农田。

材料三汛期,为了进一步控制流入宝瓶口的水量和泥沙,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部。靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,溢洪逆前修有弯道,飞沙堰位于凸岸一侧。

(1)分析古代岷江进入成都平原后水灾特别严重的原因.

(2)比较内、外江水量在汛期和枯水期的大小,并说明都江鱼嘴这样分流的目的。

(3)据材料说出飞沙堰泄沙防淤的工作原理。

(4)有人建议在都江堰上游修建水利枢纽工程,你是否赞同?请表明态度并说明理由。


参考答案:

(1)分析古代岷江进人成都平原后水灾特别严重的原因。

岷江上游降水集中且多暴雨;山洪进入成都平原后流速减缓,泄洪速度慢;上游山区暴雨冲刷河流携带泥沙多,平原泥沙淤积,阻塞河道;古代社会抗灾能力弱。

(2)比较内、外江水量在汛期和枯水期的大小,并说明都江鱼嘴这样分流的目的。

汛期:内江水量小,外江水量大,有利于防洪;

枯水期:内江水量大,外江水量小,有利于引水灌溉。

(3)汛期河流含沙量大,进入内江的河水冲击宝瓶口一侧的凹岸后,因受弯道环流作用,面层主流指向凹岸,底流指向凸岸;底层泥沙经凸岸的飞沙堰排入外江。

(4)赞同;可以调节径流,更好的配合都江堰发挥防洪灌溉的功能;可以发电,促进经济的发展。

或不赞同:改变了天然河流的自然流态,破坏生态环境;影响都江堰工程功能的发挥。


典型例题十五;阅读图文资料,完成下列要求。

都江堰水利工程位于成都平原西部的岷江出山口处(下图),建于公元前256年。如今,进入人工开挖的宝瓶口的江水依旧在灌溉田畴。该工程科学地解决了江水自动分流(汛期四分水走内江,六分水出外江;枯水期六分水走内江,四分水出外江)、自动排沙(二分沙入内江,八分沙出外江)、控制进水流量等问题,是人类历史上水旱从人、化害为利的伟大工程。该工程主要由鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口三部分组成。

(1)指出该工程中鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口的主要作用。

(2)分析该工程可随江水流量变化自动分流的原因。

(3)说明历史上每值冬季,官方均组织劳力在M处“深淘滩”,在E处“低作堰”的原因。


参考答案:

(1)鱼嘴:分水;飞沙堰,排沙;宝瓶口:引水。

(2)夏季,洪水期水量大、水位高鱼嘴处内江一侧入口窄,外江一侧入口宽,故大部分水走外江。冬季,枯水期水量小、水位低。鱼嘴处内江一侧河床低,外江一侧河床高,故大部分水走内江。

(3)M处于宝瓶口附近,洪水期由于水流受阻,流速减缓,泥沙沉积。枯水期水位下降后形成障碍,不利于江水流入宝瓶口。洪水期水流急,E处堰体易被损毁,枯水期不利于拦阻内江有限的水量。


典型例题十六:阅读材料,回答下列问题。

材料一都江堰坐落在成都平原西部的岷江上,是蜀郡太守李冰父子组织修建的大型水利工程,该工程由分水鱼嘴、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”。

材料二四川省1月和7月平均气温分布图及都江堰工程示意图.

(l)从温度带上看,成都平原属于   ▲   带,判断的理由是   ▲   。

(2)7月,在川东地区出现高温中心的主要原因是   ▲   ,20℃等温线沿西侧南北纵向沿伸的主要影响因素是   ▲   。

(3)四川自古就有“天府之国”的美称,试分析“天府之国”形成的有利自然条件。   ▲   

(4)在都江堰水利工程中,飞沙堰的作用是   ▲   。都江堰水利工程的建设对成都平原农业的稳定发展起到了十分重要的作用,这也体现了地理学的   ▲   特征。


参考答案:

(1)亚热       冬季温和,夏季炎热;最冷月平均气温在0℃以上。

(2)东部沿江谷地,地势较低;不易散热,所以气温较高;地形

(3)气候条件优越,夏季高温多雨,冬季温和湿润;灌溉水源充沛;盆地内部地形较平坦,西部有成都平原;土壤肥沃;水旱等自然灾害少;自然资源丰富。

(4)泄洪排沙,或控制流入宝瓶口的水量;在夏季起到分洪作用,保持流入内江的水量稳定;利于内江泥沙流入外江,防止内江淤积);整体性


典型例题十七:阅读图文资料,完成下列要求。

岷江发源于四川北部地震区,穿行于高山峡谷,出岷山后向南从成都平原西缘穿过。下图示意不同时期岷江出山口河段。
都江堰水利工程(图b)位于成都平原西北部岷江出山口处,始建于公元前256年该工程修建前,成都平原缺乏发展种植业的灌溉水源,而岷江洪水泛滥时又成为一片汪洋;该工程修建后,岷江分为内、外两江,内江为成都平原提供灌溉用水,枯水期内江水量占60%。为了保证内江的水量,每年年初在凤栖窝河段挖沙,即“深淘滩”。2000多年来,都江堰水利工程历经修葺和完善,尤其新中国成立后,修建了外江闸与多处引水工程。

(1)简述都江堰修建前后岷江对成都平原种植业生产条件的影响。

(2)分析与外江相比,枯水期内江水量较大的自然原因。

(3)分析每年年初在凤栖窝河段“深淘滩”的原因。

(4)推测外江闸关闸的时段(枯水期或洪水期),并说明理由。


参考答案:

(1)修建前:涝灾多发;带来肥沃土壤。修建后:提供灌溉水源:减少旱涝发生频率

 (2)(与外江相比,)内江位于河流凹岸,流速较快,泥沙淤积量较少,水深较深

 (3)岷江输沙量大,该河段泥沙大量淤积。挖沙可减少内江泥沙淤积,加深河床,增加枯水期宝瓶口进水量;年初降水少,为河流枯水期,便于挖沙

 (4)枯水期。理由:随着成都平原人口增多、经济发展,枯水期内江水量难以满足需要:关闸拦截外江分水,增加内江水量。


典型例题十八:【旅游地理】阅读图文资料,完成下列问题

都江堰位于四川省都江工堰市(图),坐落在成都平原西部的岷江上,距成都市区约50公里,是世界上年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以无坝引水为特征的水利工程,是中国古代劳动人民智慧的结晶。都江堰景区是国家级重点文物保护单位,国家5A级旅游景区,2000年被联合国教科文组织列入“世界文化遗产”名录。都江堰距青城山景区约20公里。2017年都江堰市提出建设国际生态旅游名城的目标。

简述都江堰市建设国际生态旅游名城的优势。


参考答案:

优势:景区具有较高的历史文化价值、科学价值;自然生态环境优美,具有较高的美学价值;区域旅游资源丰富,自然景观和人文景观相结合,旅游资源区域组合好;距成都、重庆客源市场近;铁路、高速公路,交通便利,距成都机场近;基础设施完善,有较强的地区接待能力。


典型例题十九:阅读图文材料,回答问题。

都江堰是一项伟大的古代科技水利工程,被称为古代水利的灿烂明殊。岷江是长江上游的一条较大的支流,发源于四川省北部高山地区。在都江堰建成以前,每当春夏山洪暴发之时。江水奔腾而下,由于河道狭窄,常常引起洪灾,洪水一退,又是沙石千里。岷江东岸的玉垒山阻碍江水东流,造成东旱西涝。
秦国蜀郡太守李冰和他的儿子,吸取前人的治水经验,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的整体规划是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原。主体工程包括鱼嘴分水提、飞沙堰溢洪低坝和宝瓶口进水口。

(1)岷江受季风气候影响。水文变化大。仔细对比左右两图的变化,试分析岷江水从离堆附近引入成都平原时,冬夏引水量皆很稳定的原因。

(2)评价都江堰水利工程的影响。

(3)结合所学知识,说明都江堰水利工程在古代与今天的主要功能差异。


参考答案:

(1)(6分)

鱼嘴把岷江分成了内外两江;宝瓶口再次控制了入水量;飞沙堰既可以保证冬季入水,又可把夏季多余的水量与泥沙分流到外江,从而实现了引水的稳定均衡。(6分)

(2)(8分)

该工程是顺应自然规律,并且充分利用自然资源的典范;利用西高东低的地势,使岷江水可以自流入成都平原;防洪抗旱,减少成都平原的旱涝灾害;为成都平原提高农业灌溉用水、城市生活用水;不存在生态破坏与环境污染。(8分)

(3)(4分)

在古代为水利工程,具有水利功能;在今天它既有水利功能,又具有旅游观赏功能。



        


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