关于都江堰的历史选择题(都江堰水利工程原理揭秘)(1)

关于都江堰的历史选择题(都江堰水利工程原理揭秘)(2)

都江堰是世界文化遗产(2000年被联合国教科文组织列入"世界文化遗产"名录)、世界自然遗产(四川大熊猫栖息地)都江堰水利工程坐落在成都平原西部的长江支流岷江的中游,由于这里是岷江流出第一级阶梯横断山区后进入成都平原的位置,水量大,流速快,历史上多洪涝灾害。

于约公元前256~前251年建成的都江堰水利工程 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"天府之国",这是全世界迄今为止,年代最久远、唯一留存且仍在使用的以无坝引水为特征的水利工程。是中国古代汉族劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。

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都江堰无坝分水,设计之巧妙,是最最让后人惊叹的地方!

我们先来看一下都江堰的平面示意图

堰与堤坝的基本区别在于:

堤:须保证水只能被分流,但江水无法漫过;

堰:枯水季节可做拦水、调水用,丰水季节又可让过多的江水自动漫过,保证内江不会水量过大导致洪涝灾害。

鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口

都江堰水利工程是世界上最古老的,

并且至今还在发挥作用的伟大工程,

它利用地形与水势、以鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大工程,

解决了泄洪、排沙两大难题。

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宝瓶口所起到的作用就是约束进入成都平原的水量,

如果遇到洪水时期,大量的水被宝瓶口阻拦,

水面就会上升,当水面超过旁边的飞沙堰时,

就会被飞沙堰后面的排洪渠排往外江,达到二次排洪。

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李冰父子在修建都江堰时,由于当时还未发明火药,李冰便以火烧石,使岩石爆裂,终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺,高40公尺,长80公尺的山口。因其形状酷似瓶口,故取名“宝瓶口”,把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。

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之所以要修宝瓶口,是因为只有打通玉垒山,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。

宝瓶口

分水鱼嘴的修建

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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,为了使岷江水能够顺利东流且保持一定的流量,并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉作用,修建者李冰在开凿完宝瓶口以后,又决定在岷江中修筑分水堰,将江水分为两支:一支顺江而下,另一支被迫流入宝瓶口。由于分水堰前端的形状像一条鱼的头部,所以被称为“鱼嘴”。

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鱼嘴分流江水“水量内四外六”原理示意图

鱼嘴分流江水“水量内四外六”原理示意图

都江堰的第一道水利工程是鱼嘴,

它修建在岷江的弯道处,

汹涌的水流到了这里会被这道“分水堤”分为内江和外江,

只有内江水可以进入成都平原。

由于内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水季节水位较低,则六成的江水流入河床低的内江,四成水排在江外,保证了成都平原的生产生活用水;

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而当洪水来临,由于水位较高,水流会大量冲向河流弯道的内测,也就是外江,又因为外江修建得比较宽,所以会有6成水排往外江,四成水进入内江,这样保证了进入成都平原水量的稳定。这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。

按河床高低排沙

此外,内江入口处,河床凹陷,

而外江入口处河床凸起,按照水流的自然规律,

澄澈的表层水流向凹地,浑浊的底层水流向凸地,

所以,很大一部分的沙石都会被外江带走。

从鱼嘴进入内江的水流已经不再那么汹涌,

但依旧携带大量沙石,这时候就需要飞沙堰发挥作用了

飞沙堰是内江外侧的一道低矮堰坝,

内江水已巨大的冲击力流到此处,

会被飞沙堰旁边狭窄的宝瓶口所制约。

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飞沙堰泄洪作用与排沙作用原理示意图

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宝瓶口“引清排浊”原理示意图

宝瓶口“引清排浊”原理示意图

飞沙堰二次淘沙

加上离堆的顶托作用,

在飞沙堰附近形成漩涡,

水中剩余的沙石大量被漩涡甩出飞沙堰,

其余的沙石在飞沙堰对面的回水区凤栖窝沉淀,

每年有河工掏出清理,

这样就有效的防止了泥沙淤积导致的河流溃堤。

飞沙堰

为了进一步控制流入宝瓶口的水量,起到分洪和减灾的作用,防止灌溉区的水量忽大忽小、不能保持稳定的情况,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,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。

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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。

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飞沙堰

再来综合了解一下都江堰工程示意图

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都江鱼嘴,也叫分水鱼嘴。它昂头于岷江江心,包括百丈堤、杩槎、金刚堤等一整套相互配合的设施。其主要作用是把汹涌的岷江分成内外二江,西边叫外江,俗称“金马河”,是岷江正流,主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江,是人工引水渠道,主要用于灌溉。

飞沙堰溢洪道又称“泄洪道”,具有泻洪、排沙和调节水量的显著功能。飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时,多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况,它还会自行溃堤,让大量江水回归岷江正流。飞沙堰的另一作用是“飞沙”,岷江从万山丛中急驰而来,挟着大量泥沙、石块,如果让它们顺内江而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。

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”。

请参照都江堰工程原理视频做进一步的了解和学习吧!


另:都江堰的美景

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青城山下可否还有白娘子的传说?

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都江堰夜景

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都江堰古城区夜景

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都江堰地图

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高中地理这样考

龙溪河流域位于我国四川省都江堰市西北部,龙溪河向南汇入岷江,属于岷江水系的一级支流。下图是不同年份该流域植被覆盖度分级统计图。据此完成1-3题。

关于都江堰的历史选择题(都江堰水利工程原理揭秘)(23)

1.据图判断,下列时间段,该流域发生滑坡、泥石流灾害概率最大的是( )

A.2007年以前

B.2007~2010年

C2010~2014年

D.2014年以后

2.该流域( )

A. 河谷横剖面多呈“U”形 B. 水力资源贫乏

C. 流水堆积作用明显 D. 流水侵蚀作用明显

3.若该流域实行梯级开发,则会( )

A. 使岷江水量的季节变化减小

B. 为南水北调中线提供更多的优质水源

C. 减轻对当地生态环境的危害

D. 限制炼铝等高耗能工业的发展

答案解析:

1.B 2.D 3.A

分析

1.植被覆盖度越高,滑坡、泥石流灾害发生的概率越小。根据年份,该流域植被覆盖度变化在2007~2010年降低,可能受自然灾害或人类活动影响。所以该流域发生滑坡、泥石流灾害的概率最大的是2007~2010年,B对。2007年以前、2010~2014年、 2014年以后植被覆盖度较高,发生滑坡、泥石流灾害概率较小,A、C、D三项错。

2.根据材料,该流域位于岷江水系上游,地势起伏大,流水侵蚀形成V形谷,A错。属于亚热带季风气候区,夏季降水较多,河流径流量大,水力资源丰富,B错。河流上游落差大,水流仇,流水侵蚀作用明显,堆积作用不明显,C错,D对。

3.该河流实行梯级开发,需要修建水库,水库具有调节功能,使该河流水量的季节变化减小,A对。南水北调中线工程的水源地是丹江口水库,位于汉江,B错。实行梯级开发,工程建设可能会带来一些生态环境问题,C错。实行梯级开发,流域内水电充足,利于促进炼铝等高耗能工业的发屋,D错。

关于都江堰的历史选择题(都江堰水利工程原理揭秘)(24)

秦国蜀郡守李冰,在岷江中游修筑都江堰。这个工程采取中游作堰的方法把岷江水分为内江和外江。内江供灌溉,外江供分洪,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。读都江堰内外江模拟景观图(下图),回答4-5题。

关于都江堰的历史选择题(都江堰水利工程原理揭秘)(25)

4.都江堰把岷江水分为内江和外江,关于内江和外江枯水期水流速度的分析正确的是( )

A.内江处于凹地,枯水时水流速度快

B.内江处于凸地,枯水时水流速度快

C.外江处于凹地,枯水时水流速度快

D.外江处于凸地,枯水时水流速度快

5.从人文景观的建造对自然影响所体现的思想看,下列人文景观与都江堰相同的是( )

A.金字塔 B.三门峡水电站

C.坎儿井 D.阿斯旺大坝

答案解析:

4.A 5.C

【考点】凸岸、凹岸理论,景观与自然环境的关系。

分析

4.读图,图示反映枯水时期,内江位于凹岸,即题目中描述的凹地,此时内江江面狭窄,水位较外江深,故水流较急;此时外江位于河流凸岸,河床较高,水位较浅,故水流较内江缓。B、C、D三项错,故选A项。

5.都江堰的建设反映了人类顺应自然环境,因地制宜的思想。“坎儿井”反映新疆人民顺应当地干旱的自然环境,利用地下暗渠引水灌溉的工程,同样体现了因地制宜的思想。故选C项。

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