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中国的水利奇观(图)-中国水利文化
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涪陵石鱼

涪陵石鱼

古代长江中游枯水位的石刻标志。位于四川涪陵县北长江江心的白鹤梁上,由西向东长1600m以上,与长江流向平行,南北宽10~15m,常年淹没在水下,只在某些年份冬春水位最低时,才露出江心。在梁的倾斜面上是鱼形图案与文字题记纵横交错的石刻群。已发现的鱼图中有三条是康熙二十四年(1685)刻的清代双鱼,以及根据宋代题记上溯唐广德二年(764)以前所刻鱼图,具有相当于现代水尺的作用,是历代记录不同年代不同枯水位的固定标志。在已发现的宋元明清约160余条题记中,除记年月外,往往记有双鱼已见,水至此鱼下五尺,水去鱼下七尺等字样,留下一批长达千年以上可供分析研究的枯水位宝贵记录。

坎儿井

坎儿井

干旱地区利用水平隧洞导引地下潜流,实现地表自流灌溉的暗渠工程。世界上最早的坎儿井出现在亚美尼亚。中国的坎儿井主要分布在新疆的吐鲁番和哈密地区。当地气候干燥,夏季高山积雪融水渗入戈壁,形成较丰富的地下水潜流,可以利用。新疆坎儿井的起源目前主要有三种说法:①由西汉时关中的井渠演变而成;②当地各族人民因地制宜的创造;③导源于波斯,由中亚传入。

坎儿井一般顺地面坡度布置,分竖井和暗渠两部分。暗渠首段是集水部分,中间是输水部分,出地面后有一段明渠和一些附属工程。开挖时先打一眼竖井,称定位井。发现地下水后沿拟定渠线向上下游分别开挖竖井,作为水平暗渠定位、出渣、通风和日后维修孔道。竖井间距大致与竖井深度成一定比例。暗渠长度从几公里到20km。用暗渠输水在干旱地区可以大大减少蒸发量。暗渠在下游出口(称龙口)接明渠,一般还引入蓄水池(称涝坝)中,以调节灌溉水量。一条坎儿井灌田数十亩至数百亩不等,一般都由个人经营。据《清史稿》等资料记载:吐鲁番地区坎儿井19世纪中叶仅有30余处;清道光二十五年(1845)后,增加60余处;光绪六年(1880)左宗棠入新疆又发展增开185处 民国时吐鲁番、鄯善、库车、托克逊、哈密等地已发展至1000余条,以吐鲁番最多。据20世纪50年代估计,新疆坎儿井在1600条以上,总长度不少于5000km。

晴雨录

晴雨录

清代逐日逐时记载的降水记录,现保存在中国第一历史档案馆。现存晴雨录记载了自清代雍正二年(1724)至光绪二十九年(1903)北京地区的降水情况,共 180年,但中间缺漏6年,实为174年。据《清会典》记载:“钦天监掌观天象,设观象台于京城东南隅,凡晴雨风云雷霓晕珥流星异星皆察而记之。晴明风雨按日记注,汇录于册,为《晴明风雨录》。缮写清、汉文各一本,于次年二月初一日恭进。”文中观象台即今北京建国门立交桥西南的古观象台。《晴明风雨录》即晴雨录。晴雨录以传统的子、 丑、 寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰为计时标准,按时记载降雨情况,周而复始,昼夜不断。降水情况分晴、微雨、雨(或晴、微雪、雪)三级。没有定量的描述,级与级间也无清楚的标准界限,但提供了一个完整的系统的降水情况系列。为认识这 180年间北京地区的降水规律找到一个实测依据。与自1841年开始的北京地区的雨量实测记录相对照,重叠年份所记载的基本内容完全吻合。

都江堰

都江堰全景

都江堰位于四川成都平原西部的岷江上,建于公元三世纪,是中国战国时期秦国蜀郡太守李冰及其子率众修建的一座大型水利工程,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。2200多年来,至今仍发挥巨大效益,李冰治水,功在当代,利在千秋,不愧为文明世界的伟大杰作,造福人民的伟大水利工程。

都江堰渠首工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,消除了水患,使川西平原成为"水旱从人"的"天府之国"。目前灌溉面积已达40余县,1998年超过一千万亩。都江堰附近景色秀丽,文物古迹众多,主要有伏龙观、二王庙、安澜索桥、玉垒关、离堆公园玉垒山公园和灵岩寺等。

岷江是长江上游的一条较大的支流,发源于四川北部高山地区。每当春夏山洪暴发之时,江水奔腾而下,从灌县进入成都平原,由于河道狭窄,古时常常引起洪灾,洪水一退,又是沙石千里。灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流,造成东旱西涝。秦昭襄王五十一年(公元前256年),李冰任蜀郡太守(太守相当于现在的专员,或大于专员,小于省长),他为民造福,排除洪灾之患,主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又达到了引水灌田、变害为利。为此,李冰在其子二郎的协助下,邀集有治水经验的农民,对岷水东流的地形和水情作了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。在无火药(火药发明于东汉时期,即公元25年至220年间)不能爆破的情况下,他以火烧石,使岩石爆裂(热涨冷缩的原理),大大加快了工程进度,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。(低水位每秒流速3公尺,高水位每秒流速6公尺)因形状酷似瓶口,故取名"宝瓶口",把开凿玉垒山分离的石堆叫"离堆"。

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,李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰,用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛,形如鱼嘴,岷江流经鱼嘴,被分为内外两江。外江仍循原流,内江经人工造渠,通过宝瓶口流入成都平原。

为了进一步起到分洪和减灾的作用,在分水堰与离堆之间,又修建了一条长200公尺的溢洪道流入外江,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"。为了观测和控制内江水量,又雕刻了三个石桩人像,放于水中,让人们知道"枯水(低水位)不淹足,洪水(高水位)不过肩"。还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准。运用了回旋流的理论 都江堰每年都接待不少外国游人,其中有些是水利专家。有的水利专有他细观看了整个工程的设计后,都对它的高度的科学水平惊叹不止。比如飞沙堰的设计就是很好地运用了回旋流的理论。

四川青城山和都江堰2000年11月被列入《世界遗产名录》。

钱塘江潮

雄伟壮观的钱江潮成因除月、日引力影响外,还跟钱塘江口状似喇叭形有关。钱塘 江南岸赭山以东近50万亩围垦大地象半岛似地挡住江口,使钱塘江赭山至外十二工段酷似肚大口小的瓶子,潮水易进难退,杭州湾外口宽达100公里,到外十二工段仅宽几公里,江口东段河床又突然上升,滩高水浅,当大量潮水从钱塘江口涌进来时,由于江面迅速缩小,使潮水来不及均匀上升,就只好后浪推前浪,前浪跑不快,后浪追上,层层相叠。其次还跟钱塘江水下多沉沙有关,这些沉沙对潮流起阻挡和磨擦作用,使潮水前坡变陡,速度减缓,从而形成后浪赶前浪,一浪叠一浪,一浪高一浪涌潮。

 

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