本篇文章目錄：
? 都江堰的修建背景
? 都江堰的修建過程
? 都江堰的工程原理
? 歲修制度
成都平原地勢平坦、土壤肥沃，被人們稱為“天府之國”。然而在古代，成都平原卻是非澇即旱、災荒連年。
成都平原之所以能逆襲成為我們所熟知的“天府之國”，得益于古代的一項超級水利工程：都江堰水利工程。
一、都江堰的修建背景
都江堰市位于成都市西北。
都江堰水利工程則位于青藏高原與成都平原過渡地帶，岷江出山口處。
岷江是長江上游一條較大的支流，發(fā)源于四川北部高山地區(qū)。
每當春夏山洪暴發(fā)的時候，江水奔騰而下，從灌縣（都江堰古稱）進入成都平原，由于河道狹窄，古時常常引發(fā)洪災，洪水一退，又是沙石千里。
而灌縣岷江東岸的玉壘山又阻礙江水東流，造成成都平原東旱西澇。
都江堰一帶嚴重的水旱災害，成為修建都江堰的自然因素。
同時，都江堰的創(chuàng)建，又有其特定的歷史根源。
戰(zhàn)國時期，刀兵峰起，戰(zhàn)亂紛呈，飽受戰(zhàn)亂之苦的人民，渴望中國盡快統(tǒng)一。當時，經(jīng)過商鞅變法改革的秦國一時名君賢相輩出，國勢日盛。他們正確認識到巴蜀在統(tǒng)一中國中特殊的戰(zhàn)略地位，并提出了“得蜀則得楚，楚亡則天下并矣”的觀點。
在這一歷史大背景下，戰(zhàn)國末期秦昭王委任知天文、識地理、隱居岷峨的李冰為蜀國郡守。
于是，一個工程浩大、影響深遠的都江堰水利樞紐工程開始了。
二、都江堰的修建過程
秦昭襄王五十一年，秦國蜀郡太守李冰和他的兒子，吸取前人的治水經(jīng)驗，率領當?shù)厝嗣?，主持修建了著名的都江堰水利工程?/p>
都江堰的整體規(guī)劃是將岷江水流分成兩條，其中一條水流向東引入成都平原，這樣既可以分洪減災，又可以引水灌田，變害為利。
其主體工程包括魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道和寶瓶口進水口。
（一）寶瓶口的修建
修建之前，李冰父子先邀集了許多有治水經(jīng)驗的農(nóng)民，對地形和水情做了實地勘察，決定鑿穿玉壘山引水。
這是因為只有打通玉壘山，才能使岷江水暢通流向東邊。一方面可以減少西邊江水的流量，使之不再泛濫，同時也能解除東邊地區(qū)的干旱，使滔滔江水流入旱區(qū)，灌溉那里的良田。
這是治水患的關鍵環(huán)節(jié)，也是都江堰工程的第一步。
由于當時還未發(fā)明火藥，李冰便以火燒石，使巖石爆裂，終于在玉壘山鑿出了一個寬20米，高40米，長80米的山口。因其形狀酷似瓶口，故取名“寶瓶口”，把開鑿玉壘山分離的石堆叫作“離堆”。
（二）分水魚嘴的修建
寶瓶口引水工程完成后，雖然起到了分流和灌溉的作用，但因江東地勢較高，江水難以流入寶瓶口。為了使岷江水能夠順利東流且保持一定的流量，并充分發(fā)揮寶瓶口的分洪和灌溉作用，李冰在開鑿完寶瓶口以后，又決定在岷江中修筑分水堰，將江水分為兩支。
由于分水堰前端的形狀好像一條魚的頭部，所以被稱為“魚嘴”。
建成的魚嘴將上游奔流的江水一分為二：西邊稱為外江，沿岷江順流而下，最終匯入長江；東邊稱為內(nèi)江，流入寶瓶口，流向成都平原。（注：下圖拍攝視角面向岷江下游）
（三）飛沙堰的修建
為了進一步控制流入寶瓶口的水量，起到分洪和減災的作用，防止灌溉區(qū)的水量忽大忽小，不能保持穩(wěn)定的情況。
李冰又在魚嘴分水堤的尾部，靠著寶瓶口的地方，修建了分洪用的平水槽和“飛沙堰”溢洪道，以保證內(nèi)江無災害。
溢洪道前修有彎道，江水形成環(huán)流，江水超過堰頂時洪水及夾帶的泥石便流入到外江，這樣便不會淤塞內(nèi)江和寶瓶口水道，故取名“飛沙堰”。
三、都江堰工程原理
（一）魚嘴
1.功能：外江泄洪排沙，內(nèi)江引水灌溉。
2.工程原理：
（1）泄洪：
由于內(nèi)江窄而深，外江寬而淺，這樣枯水季節(jié)水位較低，則60%的江水流入河床低的內(nèi)江，保證了成都平原的生產(chǎn)生活用水；而當洪水來臨，由于水位較高，于是60%的江水從江面較寬的外江排走，這種自動分配內(nèi)外江水量的設計就是所謂的“四六分水”。
（2）排沙:
由于內(nèi)江處于凹岸，外江處于凸岸。根據(jù)彎道水流規(guī)律，表層水流向凹岸，底層水流向凸岸，從而使得大量砂石流向外江，內(nèi)江水流更加清澈。
（二）飛沙堰
1.功能：分泄內(nèi)江河道洪水與排沙
2.工程原理：
（1）分泄內(nèi)江河道洪水：
“飛沙堰”僅比河床高出約2米，一般情況下，它屬于內(nèi)江堤岸的一部分。
當內(nèi)江的水量超過寶瓶口流量上限時，多余的水便經(jīng)由平水槽漫過飛沙堰流入外江，使得進入寶瓶口的水量不致太大，保障內(nèi)江灌溉區(qū)免遭水災。
（2）排沙：
內(nèi)江水以巨大的沖擊力流到此處，會被飛沙堰旁邊狹窄的寶瓶口所制約。
飛沙堰二次淘沙，加上離堆的頂托作用，在飛沙堰附近形成漩渦，水中剩余的沙石大量被漩渦甩出飛沙堰，其余的沙石在飛沙堰對面的回水區(qū)鳳棲窩沉淀，每年有河工掏出清理，這樣就有效的防止了泥沙淤積導致的河流潰堤。
（三）寶瓶口
1.功能：控制內(nèi)江進水量
2.工程原理：由于口窄，寶瓶口能對洪水造成強烈的束水作用。洪水越大，這一作用越明顯，從而迫使洪水更多的通過魚嘴、飛沙堰溢洪道泄入外江。
四、歲修制度
都江堰并不是一勞永逸的工程，它有效運行兩千多年，除了巧妙的設計還離不開歷朝歷代的不斷修繕。
從秦朝起，在每年冬季枯水季節(jié)修筑堤堰，下榪槎對內(nèi)江截流，進行歲修。
榪槎是利用三角形穩(wěn)定的工作原理，以原木扎成的三角形腳架。
使用時，多個榪槎排列成行，中間加橫木固定，上設平臺用竹籠裝上卵石，利用卵石的重量使其固定。并在迎水面外置多層竹笆，加夯都江堰當?shù)靥赜械狞S色粘土，即可起到擋水截流的作用。內(nèi)江斷流后，就開始掏挖河床的沙石。
“深掏灘，低作堰”是歲修內(nèi)江的經(jīng)驗總結。
（一）深掏灘
“深淘灘”中的“灘”，指的是鳳棲窩下的一段內(nèi)江河道，每年洪水過后這里會有沙石淤積，必須歲歲勤修。
“深淘灘”就是指每年歲修時，河床淘沙要淘到一定深度，淘得過深，寶瓶口進水量偏大，會造成澇災；淘得過淺，寶瓶口進水量水量不足，難以保證灌溉。
為此，相傳李冰才在河床下埋石馬，明代起改埋臥鐵，作為深淘標志。
（二）低作堰
“低作堰”是指飛沙堰在修筑時，堰頂宜低作，便于排洪排沙。堰頂過高，進入內(nèi)江的大量洪水和沙石就無法排到外江。
利用淤積在河床的卵石來修葺堤岸和用竹籠裝卵石護堤，不但做到就地取材，而且簡易有效。
歲修完成后，拆除榪槎，恢復河道通水，以保證灌區(qū)春耕用水。
五、結語
都江堰工程的創(chuàng)建，以不破壞自然資源，充分利用自然資源為人類服務為前提，變害為利，使人、地、水三者高度協(xié)合統(tǒng)一，是全世界迄今為止僅存的一項古代時期的偉大“生態(tài)水利工程”。
與之興建時間大致相同的古埃及和古巴比倫的灌溉系統(tǒng)，以及中國陜西的鄭國渠和廣西的靈渠，都因滄海變遷和時間的推移，或湮沒、或失效，唯有都江堰獨樹一幟，還一直滋潤著天府之國的萬頃良田。
[資料參考]
1.鄭明武.陳慧.《拜水問道：都江堰與青城山》
2.星球研究所：去成都，為什么要去都江堰？
3.地理蹊：課外地理|最詳細的都江堰水利工程原理揭秘
4.科教片《都江堰》
5.紀錄片《歲修》
【典型例題】
都江堰坐落在成都平原西部的岷江上，是全世界迄今為止年代最久的唯一留存的以無壩引水為特征的宏大水利工程，凝聚著中國古代勞動人民勤勞、勇敢、智慧的結晶。水利工程主要由魚嘴、飛沙堰、寶瓶口等部分組成，魚嘴將岷江分為內(nèi)江和外江，內(nèi)江河道挖深，稱為“深挖灘”，飛沙堰建設時將堰作低，稱為低作“堰”。寶瓶口是控制進入成都平原的水量。兩千多年來都江堰水利工程一直發(fā)揮著防洪灌溉的作用，使成都平原成為水旱從人、沃野千里的“天府之國”。下圖為都江堰水利工程示意圖。讀圖，回答下列小題。
1.都江堰水利工程建設采用“深挖灘”的主要作用是（? ? ? ）
A.為了減少進入內(nèi)江的泥沙? ? ? ? ? ? ? ?
B.為了加快內(nèi)江的河流流速
C.可以增加枯水期進入內(nèi)江的水量? ? ?
D.疏浚航道，便于船只航行
2.都江堰水利工程建設采用“低作堰(飛沙堰)”能夠發(fā)揮的作用是（? ? ? ）
①在枯水期增加進入寶瓶口水量；
②可以減少進入寶瓶口的泥沙；
③減少對過往船只阻礙，便于航行；
④在洪水期將多余洪水排入外江
A.①③? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B.②④? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? C.①④? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? D.②③
3.“內(nèi)江”和“寶瓶口”位置選在河流凹岸主要原因是（? ? ? ）
A.減輕河流對工程設施的侵蝕破壞
B.有利于泥沙在內(nèi)江河床沉積，減少進人寶瓶口的泥沙含量
C.河流凹岸水位較深，有利于在內(nèi)江沿岸建設碼頭
D.減少內(nèi)江泥沙沉積，利用飛沙堰可以減少進人寶瓶口的泥沙
[參考答案]1.C? 2.B? 3.D
