生态水利学 PPT

➢ 金刚堤
金刚堤，上起鱼嘴，下至 飞沙堰，靠内江的一侧叫 内金刚堤，靠外江的一侧 叫外金刚堤。《水经注》 已有“金堤”之称，说明 金刚堤的历史相当悠久。 其作用是保护鱼嘴，保证 内、外江分流。
平水槽，位于分水鱼嘴和飞沙堰之间，是内江的头道旁侧 溢流堰。其作用一方面是溢洪，另一方面能使内江中段保 持一个较低的水位，这个水位与鱼嘴水位之间的落差又产 生较高的流速，对飞沙堰排沙有利。
生态水利学
都江堰
都江堰水利工程位于四川省都 江堰市城西，是全世界至今为 止，年代最久、唯一留存、以 无坝引水为特征的宏大水利工 程。
它以灌溉为主，兼有防洪、航 运等作用。该工程建于公元前 256年秦昭襄王时期，迄今已有 2260多年的历史了。
2000年11月青城山、都江堰被 联合国教科文组织遗产委员会 列入《世界遗产名录》。
十条分划，取名水则，那
是我国最早的水位标尺。
百丈堤 金刚堤 平水槽 人字堤
百丈堤，位于岷江左岸，上起观音岩，下至内江河口上游， 因长百丈而名。用竹笼装卵石筑成。百丈堤的作用是使鱼 嘴上游岷江左边的凹岸变成直岸，使江水顺流，以利鱼嘴 分水和排沙。洪水期，使主流指向外江，减轻洪水对鱼嘴 的冲力;枯水期，使主流指向内江，使内江取水量得到保证。
鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口是都江堰渠首的三大
主体工程，在一般人看来可能会觉得平平常常、 简简单单，殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学 价值，它内含的系统工程学、流体力学等，在 今天仍然是处在当代科技的前沿，普遍受到推 祟和运用，然而这些科学原理，早在二千多年 前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。 这是中华古代文明的象征，这是我们炎黄子孙 的骄傲。
经过50多年的建设和发展，都江堰除了灌溉农田之外，还担 负着灌区内城镇供水、防洪、发电、水产、种植、旅游、生 态、环保等多目标综合服务。
因高卑之宜，驱自行之势以尽水利而富国饶人，自古有焉； 若夫西门起邺，郑国行秦，李冰在蜀，信臣治穰，皆此道 也。
——东汉蔡邕《京兆樊惠渠颂》
据有关资料显示，自上世纪后半期以来，岷江上游生态环境 呈不断恶化趋势。森林被大片砍伐，植被遭到严重破坏，岷 江沿岸水土流失严重，甚至不时有大规模山体滑坡入河的报 道。岷江来水量有逐年下降的趋势，20世纪50年代岷江来水 量为年均15615亿立方米，70～80年代减少到年均14216亿 立方米，90年代减少为年均13218亿立方米，而水中沙石含 量却有逐年上升的趋势，岷江已经不是一条生态安全系数很 高的河流。如果听任这种情况发展下去，一旦上游的松土沙 石被特大洪水裹挟至都江堰，超过了飞沙堰的飞沙能力，在 都江堰造成大量堆积，导致河道淤塞，对成都平原构成的威 胁将是灾难性的。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
飞沙堰，位于鱼嘴分水堤和 宝瓶口的连接部位，是一座 堰顶高出河床仅2米的低堰。 当内江水量过大时，洪水会 就会翻越飞沙堰，自动进入 溢洪道，由外江排走。另外，
根据弯道环流原理，江
水中的泥沙被冲往凸岸，越 过飞沙堰进入外江，飞沙堰 的名称也正是由此而来。
鱼嘴是都江堰的分水 工程，因其形如鱼嘴 而得名，它昂头于岷 江江心，把岷江分成 内外二东边 沿山脚的叫内江，是 人工引水渠道，主要 用于灌溉。
是指鱼嘴这一天然调节分流比例的功能。
春天，岷江水流量小；灌区正值春耕，需要灌溉，这时岷 江主流直入内江，水量约占六成，外江约占四成，以保证 灌溉用水；洪水季节，二者比例又自动颠倒过来，内江四 成，外江六成，使灌区不受水潦灾害。
三次排沙
第一次排沙
在渠首分流处，由于内江处在凹岸，外江处在凸岸，根据这种弯道的水流 规律，表层水流向凹岸，底层水流 向凸岸，因此随着洪水冲下来的沙石，大部分随底层水冲到了外江，小部分流到内江，实现了第一次排 沙。这就叫做“凹岸引水，凸岸排沙”。
第二次排沙
利用内江北岸伸向江心的“虎头岩”的“支水向南”的作用，把流到内江的泥沙逼向位于分水堤尾部的飞沙 堰排走，实现第二次排沙，这叫做“正面引水，侧面排沙” 。
都江堰在我国水利建筑史上有以 下明显特点：
（1）都江堰采取无坝引水方式， 实现了排、灌两便，在中国乃至 世界水利建设史上都是独具特色 的；
（2）都江堰灌区面积两千多年来 有增无减，在中国古代水利建设 史上是绝无仅有的；
（3）都江堰较好地解决了排沙保 堰难题；
（4）都江堰水利工程已经初步形 成了制度化的工程管理维修机制。
第三次排沙
江水中还有的部分泥沙就利用离堆对江水的顶托和宝瓶口的束水作用， 形成横向漩流，将泥沙回旋到飞沙堰 排走，实现了第三次排沙。
➢宝瓶口进水口
宝瓶口是玉垒山伸向岷江 的长脊上凿开的一个口子， 它是人工凿成控制内江进 水的咽喉。留在宝瓶口右 边的山丘，因与其山体相 离，故名离堆。宝瓶口宽 度和底高都有极严格的控 制，古人在岩壁上刻了几
➢ 人字堤
人字堤，位于飞沙堰与离堆间，因堤形如“人” 字而得名。作用是护岸兼溢流，是内江的第三 道旁侧溢洪道，与宝瓶口、离堆和飞沙堰配合 运行，控制内江的洪水量。
古代的都江堰，内、外两江灌溉总面积为300余万亩(古代每 亩合今亩五分二厘，相当于今亩156万余亩)，至解放前夕， 灌溉面积为200余万亩(今亩)，比古代略有发展。解放以后， 经过大力整治扩建，现灌溉面积已扩大到1026万亩，同时都 江堰引水还保证了成都平原的工业发展用水和数千万人民的 生活用水。
对于都江堰流域，开源和节水仍是主要途径，保护天然植 被，实行退耕还林(草)工程，重建岷江上游，建造大型蓄 水工程，节约用水，提高水资源利用率，严格控制工农业 污染。
此外，为了满足工业、生活和环保用水大幅度增加的需要， 必须进行水资源开发的研究。目前的设想主要有合理利用 地下水资源、人工降雨、协调利用临近沱江等流域的水资 源。