作业帮都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/12 15:17:38
都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的?
都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的?
都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的?
都江堰是一个防洪、灌溉、航运综合水利工程.
李冰采用中流作堰的方法,在岷江峡内用石块砌成石埂,叫都江鱼嘴,也叫分水鱼嘴.鱼嘴是一个分水的建筑工程,把岷江水流一分为二.东边的叫内江,供灌溉渠用水；西边的叫外江,是岷江的正流.又在灌县城附近的岷江南岸筑了离碓（同堆）,离碓就是开凿岩石后被隔开的石堆,夹在内外江之间.离碓的东侧是内江的水口,称宝瓶口,具有节制水流的功用.夏季岷江水涨,都江鱼嘴淹没了,离碓就成为第二道分水处.内江自宝瓶口以下进入密布于川西平原之上的灌溉系统,旱则引水浸润,雨则杜塞水门,保证了大约300万亩良田的灌溉,使成都平原成为旱涝保收的天府之国.都江堰的规划、设计和施工都具有比较好的科学性和创造性.工程规划相当完善,分水鱼嘴和宝瓶口联合运用,能按照灌溉、防洪的需要,分配洪、枯水流量.
为了控制水流量,在进水口作三石人,立三水中,使水竭不至足,盛不没肩.这些石人显然起着水尺作用,这是原始的水尺.从石人足和肩两个高度的确定,可见当时不仅有长期的水位观察,并且已经掌握岷江洪、枯水位变化幅度的一般规律.通过内江进水口水位观察,掌握进水流量,再用鱼嘴、宝瓶口的分水工程来调节水位,这样就能控制渠道进水流量.
这说明早在2300年前,我国劳动人民在管理灌溉工程中,已经掌握并且利用了在一定水头下通过一定流量的堰流原理.在都江堰,李冰又作石犀五枚,……二在渊中是指留在内江中.石犀和石人的作用不同,它埋的深度是作为都江堰岁修深淘滩的控制高程.通过深淘滩,使河床保持一定的深度,有一定大小的过水断面,这样就可以保证河床安全地通过比较大的洪水量.可见当时人们对流量和过水断面的关系已经有了一定的认识和应用.这种数量关系,正是现代流量公式的一个重要方面.
飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑,堰顶做到比较合适的高度,起一种调节水量的作用.当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江,使得进入宝瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾；同时,漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡,由于离心作用,泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰,因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积.