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简述都江堰水利工程的原理(都江堰对现代水利工程的启示)

2022-11-19  本文已影响 312人 
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  都江堰位于岷江由峡谷流入成都平原的起始段,居高临下的特殊地理位置,可对成都平原及其相邻地区实行自流灌溉。都江堰巧妙地兴建了鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰、金刚堤、百丈堤等渠首工程;创造出独特的建堰治河技术;建立了一整套防沙治水经验与严密的维修制度以及完善的管理,圆满地解决了引水与防洪排沙的矛盾,历2200多年而不衰,使人们长期受益,成为现存世界上历史最悠久的水利工程。2000年已被联合国教科文组织列为“国际文化遗产”名录,可是2001年直接对都江堰构成威胁的紫坪埔水库工程破土动工,两年之后再以紫坪铺的所谓效益为由头,紧挨着都江堰核心保护区又要建坝,于是以无坝引水为灵魂的都江堰危在旦夕。

  人们合理地建造和使用都江堰无一不体现了“人与自然和谐发展”这一哲学思维,下面将从以下几个阶段进行详细分析。


  1决策阶段

  秦昭王命李冰修建都江堰,其旨意在于借助自然和人的和谐统一来确保秦国的物资和人力基础,进而统一中原。按照战国末年的情势,唯一能够和秦国抗衡的就是南方的楚国。秦惠文王采纳了大将司马错的建议于公元前316年一举灭掉了蜀国,然后借助了占据长江上游的地理优势攻打楚国。可是在进攻到楚国的桑榆时发现物质供应不能够很好的满足前方的部队,因而开始修建都江堰,迫使岷江改道经过成都。这样一来,秦国就可以借助岷江进行运输,此外,岷江之水进入到成都平原对那里的土地进行灌溉,达到了自然与人的和谐发展。人们利用岷江之水来灌溉发展经济,自此,成都平原变成了天府之国,有诗词说,都江堰建成,使成都平原“水旱从人,不知饥懂,时无荒年,天下谓之‘天府’也”。


  2施工阶段

  李冰在到达蜀郡以后便开始对当地的地理环境进行了详细的考察,最终选择了在现今我们看到的都江堰所处的位置进行建造都江堰。为什么会选择在这样一个地理位置来修建都江堰,当然还是和当时生产力水平相统一的。李冰将当时的人们改造自然的生产力水平和当地的自然条件进行了紧密的结合,然后就开始了他的经典之作,从而成为了人们改造自然征服自然的成功典范。在选址的过程中,体现了物质形态决定人的意识这一哲学思想,正是由于有那么一个合适的地理位置,才使得李冰选址于此。


  但是在施工的工程中又遇到了相当多的麻烦,其中很重要的就是在对岷江进行改道的时候,水流要想进入成都平原必须要跨越一道天然的屏障——一座大山。根据当时的条件,要想凿开一座大山必须花费很大的人力和时间,可是秦王的统一大业是不会允许花费那么多的时间来开凿一座山的。因而想方设法开凿大山成了李冰的一个必须克服的难题,最终李冰借助聪明才智成功的在山中开凿出了一条水路,从而解决了这样一个问题。他的方法是架木材对石头进行焙烧,等石头红了以后在其上面浇冷水,这样一来石头就在热胀冷缩的情况下崩裂了。这样一系列的施工方式从一定程度上反映了人们的意识决定着物质形态,正是有了这样一种意识形态才使得自然朝着人们的意识而被不断的改造和创新。


  3运行阶段

  都江堰工程是利用的弯道环流的原理而运行的。都江堰所处的地理位置正好是一个弯道,在这样一个弯道里面,水流流过的时候会因为水流的流速不同而进行不同的分流。在旱季的时候,水流的流速小,岷江河道中60%的水通过鱼嘴的作用进入到成都平原,从而可以防止旱情侵袭成都平原;当洪水季节来临之时,水流的流速大,岷江河道中40%的水通过鱼嘴的作用进入到成都平原,这样可以防止过多的水进入灌区从而使该区域受到洪水的威胁。


  此外,弯道环流问题还很好的解决了泥沙这一世界性的难题。根据弯道环流原理,进入成都平原也就是内江的水是岷江中的上层水。上层水中的泥沙的含量相对较少,这样可以取上层的清水对作物进行灌溉。可是这仅仅只是去除泥沙的第一步,在洪水季节,河水中的泥沙含量相当的大。当过多的水进入到内江时,有一部分水将会从飞沙堰流走,而这一部分水可以带走水中相当一大部分的泥沙,这样一来便对水和泥沙进行了第二次分离。根据现在人的实验,通过这两种作用,泥沙的去除量可以达到98%。


  4破坏阶段

  西部开发“十大工程”之一——紫坪铺水利枢纽工程成功实现截流。截流就意味着都江堰工程2200多年来的无坝引水技术将受到前所未有的挑战,自此都江堰就改变了合理利用自然这样的一个宗旨了。在这样一个以经济建设为中心的时代,很多人为了自己的利益而忽略了自然的状况,最终破坏了人与自然的和谐,归根结底受到惩罚的还是人类自己。人与自然、经济、社会是一个合理的系统,如果我们只考虑其中的某一个因素势必会走向歧途残害人类自己。


  5结论

  从都江堰的发展历史来看:人与自然是可以达到和谐发展的,但是当人们为了追求物质利益而摒弃一切时,将会迫使人与自然的和谐被打破。所以我想告诫大家,人与自然是否能够和谐发展的,关键就是看人们怎么样去改造自然和发展自然了。


  参考文献

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  [10]问题研究小组.请教都江堰-2200年视野中的可持续发展[J].绿色中国,1996-2004,3:30-33.


  作者简介

  罗慈兰(1982—),女,现就职于广东省汕尾市水利水电规划设计院,从事水文、水工等相关工作。

  侯贤贵(1983—),男,现就职于广东省汕尾市水利水电规划设计院,从事水文、水工等相关工作。


  来源:科技与生活 2010年13期

  作者:罗慈兰 侯贤贵


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