内容正文:
都江堰水利工程
2024届高三地理
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回归教材:选必2 2.1 区域发展的资源环境基础P19-20
中国跨度最大的古代索桥
在都江堰有着一座夫妻桥,它不仅是中国跨度最大的古代索桥,更是天下爱情第一桥。
堰,是一种横越河川的障碍设施,尺寸比水坝小一些,水会在障碍物的后面累积成水潭,积满后会越过顶部流往下游。
堰是过水的建筑物。水流过堰,会损失掉一部分能量,那么水就会变得相对平稳一些。水少了就拦住了,水太多了就让一部分水通过,以此来保证通航能力或者引水灌溉。
坝是挡水的建筑物。它的主要功能是拦水防洪,所以一般是不允许水漫过顶部的,水从坝里面专门泄洪的地方排出。
一、鱼嘴
金刚堤上杩槎mà chá竹笼和竹坝模型景观
一、鱼嘴——分水分沙
鱼嘴把岷江分为了内江和外江。因为玉垒山的缘故,岷江在都江堰的河道呈弧状,内江(凹岸),由于江水冲刷严重,河床窄且深;外江(凸岸),河床宽且平坦。
鱼嘴作用一:分水
四六分水:在冬、春枯水季节,岷江水位较低,河流主流线多靠近河谷凹岸流去,分水堤将约十分之六的江水流入内江,十分之四的江水流入外江,保证了灌区的用水量,简称“四六分水”;夏、秋洪水季节,岷江水位相对升高,河流主流线相对变直,大部分江水流向凸岸,故分水堤又将十分之六的江水排入外江,十分之四的江水注入内江。
二八分沙:在鱼嘴分流的地方,内江处于凹岸,外江处于凸岸,根据弯道的水流规律,表层水流流向凹岸,底层水流流向凸岸,因此随洪水而下的砂石大部分随底层水流流向外江。
鱼嘴作用一:排沙
弯道环流规律示意图
弯道环流规律,水流过弯时,由于离心力作用,凹岸水位较高,如图3所示,因为凹岸水位高,水深大,故凹岸底部水压力大,在压力作用下凹岸底部水流向凸岸,形成了弯道横向环流。
凹冲凸淤原理:如图4所示,在垂向上,泥沙浓度分布为上浓下稀。再加上弯道环流作用,底部浑水便会从凹到凸,上部清水则是从凸到凹。日积月累,凸岸自然会产生淤积。
二、飞沙堰——泄洪排沙
飞沙堰是内江外侧的一道低矮堰坝,加上离堆的顶托作用,从鱼嘴进入内江的水流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(如图5所示),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。
三、宝瓶口——引清排浑,分流和灌溉
宝瓶口这里本来是玉垒山的一段石壁,李冰治水时,花了8年时间将石壁凿开,形成了如今千年不变的宽度,因为它的形状像瓶口,顾命名宝瓶口,被分开的玉垒山形状如石堆,后人称之为离堆。
在飞沙堰与离堆之间,又修建了一条长200米的溢洪道。在水量较大时,溢洪道自动泄洪,使多余的内江的水排入外江正流使内江不受洪灾
宝瓶口:宝瓶口作为最后一道关卡,其最重要的作用为“引清排浑”。机理如下:
第一,弯道水流有纵向流速,也有弯道环流,故水流在弯道中会形成螺旋流,如图6所示:在水流顺江向下,较清澈的表层流流向凹岸(宝瓶口),浑浊的底层流流向凸岸(飞沙堰),宝瓶口正对表层流流向,为“正面引水”的姿态,同时在河道螺旋流的作用下,挟带泥沙的底层流从堰顶翻越到外江。
第二,由于宝瓶口为收窄断面,在收窄处会形成回流,如图6所示,在回流作用下,泥沙会被甩到飞沙堰上。
二王庙墙壁上刻画的李冰传世的六字诀、八字格言和治水三字经。
深淘滩是岁修时,淘滩(清淤)河道的深度,必须挖到李冰埋下的石马,才能保证内江(灌区)的进水量。低作堰是飞沙堰修筑高度,必须低于内江河道,才能确保排沙泄洪的效率。
遇湾截角 逢正抽心
遇湾截角是说河流弯道中“凸”起的地方,要在岁修时截去锐角,改变流向,减轻对堤岸冲击力。逢正抽心是说在顺直的河段,要在岁修时把河床挖成“凹”字型,使江水安流顺轨。
乘势利导 因时制宜
乘势利导,因时制宜是说,要充分利用岷江流量大、坡度陡、流速快和枯水、洪水期不同的特点,合理安排都江堰水利工程引水、泄洪、排沙、岁修等工作。
治水三字经
深淘滩,低作堰,六字旨,千秋鉴;
挖河沙,堆堤岸,砌鱼嘴,安羊圈;
立湃阙,凿漏罐,笼编密,石装健;
分四六,平潦旱,水画符,铁桩见;
岁勤修,预防患,遵旧制,勿擅变。
弯曲双分汊河型
(2021年湖南卷)洲河段位于长江中游,上距三峡坝址约100千米,属于弯曲双分汊河型。关洲岛把关洲河段分为南、北河道。某地理科研团队研究发现,1万年以来关洲岛地层沉积物颗粒从下部到上部呈现细—粗—细的分布,分别对应了该河段河道变迁的三个阶段。目前,关洲河段南、北岸分别为石质和土质河岸。图8示意关洲河段河道变迁和地貌演化。图9示意关洲河段南、北河道年内流量分流比。
(2)研究发现,关洲河段年内流量常出现南、北河道主次变更现象。据此推测关洲河段南、北河道的特征。(4分)
(2)北河道相对宽而浅,河岸较缓,易于洪水期过水;南河道相对窄