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- 1、飞沙堰的排沙原理
- 2、伟大的水利工程都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的？
1、飞沙堰的排沙原理
流体力学中的弯道回旋流原理。飞沙堰溢洪道又称“泄洪道”，具有泄洪、排沙和调节水量的显著功能，故又叫它“飞沙堰”。飞沙堰的一个作用是“飞沙”，岷江从万山丛中急驰而来，挟着大量泥沙、石块，如果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。 古时飞沙堰，是用竹笼卵石堆砌的临时工程；如今已改用混凝土浇铸，以保一劳永逸的功效。
2、伟大的水利工程都江堰实现水沙分离运用的具体原理是怎样的？
“鱼嘴”是都江堰的分水工程，因其形如鱼嘴而得名。它位于江心，把岷江分成内外二江。外江位在西，又称“金马河”，是岷江正流，主要用于行洪；内江位在东，是人工引水总干渠，主要用于灌溉，又称“灌江”。鱼嘴决定了内外江的分流比例，是整个都江堰工程的关键。
内江取水口宽150米，外江取水口宽130米，利用地形、地势使江水在鱼嘴处按比例分流。春季水量小时，四成流入外江，六成流入内江以保证春耕用水；春夏洪水季节时，水位抬高漫过鱼嘴，六成水流直奔外江，四成流入内江，使灌区免受水淹。这就是所谓“分四六，平潦旱”。此外，在古代还使用杩槎来人工改变内外两江的分流比例。杩槎是一种以数根圆木为骨架，外覆竹席，内灌泥沙的截流物体。当需要时，只要在一侧的江面放置若干座杩槎，便能减少该侧的水量。一般在春季来水较少时使用这种方法截流外江，增大内江的水流供给，待春耕结束水位上涨后，再砍去杩槎，使水流恢复正常。1974年以后，在外江口建造了永久性水闸，从而取代了杩槎来实现围堰和泄洪。
飞沙堰起到溢洪排沙的作用,飞沙堰将超过灌区需要的江水自行排到外江，使成都平原免受洪涝；又能将水中裹挟的大量砂石利用离心力从这里湃到外江，避免淤塞内江、宝瓶口和灌区。飞沙堰遵循“低作堰”的原则，即堤顶低作与对岸标准台顶等高，使超过宝瓶口流量上限的内江水漫过堰顶流入外江。如果遇到特大洪水，堰体会自行溃堤，让江水回归岷江正流。内江水位达到水则十四划时，流量为385立方米每秒，即够灌区春耕用水。若飞沙堰堰顶高度与此水位相齐，则内江水超出十四则时，多余的江水即可从飞沙堰溢去外江。此外，飞沙堰下游不远的宝瓶口有很好的控水作用，即便内江的流量高达3000 立方米每秒，宝瓶口的进水量也在700立方米每秒左右。沿金刚堤而下的急流受宝瓶口限流所阻，在口外形成一个洄水沱，即伏龙潭。加上飞沙堰对面突入内江的虎头岩对水流、砂石的导引作用，洪水便连同大量泥沙翻过飞沙堰，排往外江。据当代实测，岷江内江流量超过1000立方米每秒时，便有40%的洪水和98%泥沙从飞沙堰排出。飞沙堰顶高的调节，加上宝瓶口的限流、虎头岩的导引，即可保证引水区既有足量清水，又无洪涝威胁。
宝瓶口同飞沙堰配合具有节制水流大小的功用，是控制内江进水量的关键。内江水流经过宝瓶口流入，灌溉成都平原的大片农田；在洪水期间，内江水位提升高过飞沙堰，洪水就进入外江流走，再加上宝瓶口对水流的约束，达到了防洪的作用。内江水流进宝瓶口后，顺应西北高、东南低的地势沿大小各支引水渠不断分流，形成自流灌溉渠系，灌溉成都平原上一千余万亩农田。
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