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这个图显示的是飞沙堰,岷江的水以时速四五百公里的速度向下流,中间会夹杂着大量的泥沙。飞沙堰的一个主要功能就是排水、排沙,它可以利用这个离心力的原则,把重达1000斤的石块翻回到外江里面去,非常非常的厉害。
这幅图的左下角叫宝瓶口,它原来是不存在的,当时的人们完全用人工在山体中间开凿了一个水道,使这个水可以注入成都平原。如果我们把整个成都平原比作一个瓶子,这个宝瓶口就是一个进水口,山体中间的宽度是恒定的,最终有多少水能注入成都平原,由这个宝瓶口来决定流量。
如果水一直往下流,到了飞沙堰,再往宝瓶口的时候,水量依然超限,水就可以往上返,飞沙堰就会进行二次分控。这个宝瓶口的左上方还有一个水道是泄洪道,也可以把多余的洪水排向外江。有没有感觉非常惊叹、巧夺天工。
历经千百年来,水利发挥着它独特的魅力,我们可以想像,李冰依然站在岷江的江边,指挥着成都平原水势的流向。
几乎是跟都江堰同一个时期,稍微晚几十年的时间,还有一个非常出名的水利工程值得一提,它就是位于当今广西兴安县内的灵渠。这个图上显示的是两个交叉的坝体,就是大小天平坝,中间有一个108度的弧度。
公元前221年,具有雄才大略的秦始皇统一了六国,但是他没有就此罢休,他的目光盯向了岭南,他想南下征服百越,最终统一全国。可是在南下的过程中,他遇到了预想不到的困难,当时有重重山林的阻隔,使得运输粮草和兵马都变得非常困难,这样怎么能打胜仗呢?所以他就命令部将史禄负责开凿灵渠,于是30多万秦兵和当地老百姓开山辟石,最终修建了这么一个大规模的水利工程。
简单给大家介绍一下灵渠的基本原理。大家看一下右下角红色箭头所指的地方是铧嘴,再往上走,两个小箭头对的地方就是刚才提的大小天平坝。大小天平坝主要就是在铧嘴的帮助下,使下面的海洋水实现三期分游,一部分注入右边弯弯曲曲的北渠,一部分注入南渠。北渠最终沟通了湘江,南渠最终沟通了漓江,这样就实现了跨流域的调水。
请大家注意下我脚下的地面,它是由参差不齐的条石来构成的,看起来就像鱼鳞一样,所以老百姓亲切的称它为“鱼鳞坝”。真正的奥秘在哪里呢?它其实并不是我们现在看到的好像平铺在上面的,而是由很多长达一两米的条石竖直的插立而成的。
每当水漫过坝面的时候,就像很多小鱼在上面弹跳不已,非常有意境。所以我非常推荐大家有空去看一下两千多年的水利工程,而且一定要赶在水多的时候去看,特别特别美。
坝面上的水流经过的时候,水里裹挟的泥沙会慢慢渗透到这个条石的缝隙里面去,随着时代不断地推长,水量加大,反而使这些泥沙更紧密的把大坝弄得更结实。
后来人们还发现一点,就是大小天平坝的上下游都有很多浮沙,随着水的推进,会对坝体造成侵蚀。所以人们不禁要纳闷了,为什么进行了两千多年的风霜,这个坝体还是这么坚实呢?因为缺乏有限的文字记载,人们一直觉得这是一个千古之谜。
1979年的时候,灵渠当地水利专家组织来重新修葺大小天平坝,发现了这样一个惊人的事实。他们发现早在2000多年前,我们的祖先就发明了这样一种方法——用松木来巩固坝基。在沙石上首先用竖直的松木来打桩,像盖房子一样平着铺、纵着铺,再修建石坝,这样的话水坝就可以历经千年而不倒,是不是真的非常神奇?
历史的车轮总是滚滚前进,随着历史长河不断向前推演,水坝的筑坝技术也在不断完善,我们古代的水坝要么是像都江堰一样无坝引水,要么只是非常低矮的堰坝,对环境生态影响也是非常小的。
后来到了20世纪30年代的时候,我们出现了非常标准的拱坝,还有非常结实的重力坝,水坝的功能也在不断地向前发展,日益综合化。
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