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槽里的泥沙却相反地应该要督促他们继续顺水流下去。
这才是人们了解了自然规律而去限制利用它,却不是改变它的正确措施。认识了必须让河槽内泥沙向下运行的自然规律,如果修了水库,设法刷沙出库就必然成为河沙问题的研究方向。而无论采取什么措施刷沙出库,均要求在坝底留有容量相当大的泄水洞,以免它年觉悟到需要刷沙时重新在坝底开洞。
这就是三门峡失败的主要原因,虽然有人提出过这样的漏洞,但这样的提议都被否定了,后来建议在三门峡底部留出六道排於孔,但由于后来是由当年的老大哥“苏联”施工的,底洞还是用混凝土封起来了,这又导致了几年后坝中泥沙淤积无法排除时又耗费大量人力物力把那六道孔炸开,才缓解了这泥沙的淤积。但都江堰却比这好得多,而且比他早几千年,他用运了许多原理和技术:
1、河流的弯道环流的科学原理。
从分水堤与金刚堤位于河床中心位置分析,这个堤的建造,主要是李冰利用了河流的弯道环流的科学原理形成的。如现在的分水堤东侧是岷江凹岸,也正是内江流经的部位,西侧是岷江的凸岸,也正是外江流经的部位。这里的弯道环流的表流流入凹岸,把凹岸被侵蚀的和过境的大量泥沙,由环流的底流再搬运到凸岸堆积成遇回扇,其中一部分泥沙在江心堆积形成规模宏大的江心洲(金刚堤),泥沙在洲头不断堆积、延伸,加之人工不断对它们修筑、加固和保护,形成今日之天然——人工金刚堤和鱼嘴。金刚堤和鱼嘴的存在,使岷江主流在此成为分汊型河床。尤其鱼嘴的存在意义,在于发挥分汊河流的分水分沙
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作用,如冬、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。显然,这是李冰掌握了分汊口即江心洲(金刚堤)和洲头(鱼嘴)的分水分沙特点,又利用了内江具有平面弯道环流泄水特性,创造的科学分水方法。
2、河流动力均衡原理。飞沙堰和宝瓶口的工程建设,就科学地利用了河流动力均衡原理。
飞沙堰位于金刚堤南端成一低矮的人工沙堤(实为一潜坝),为什么飞沙堰要修在金刚堤南端?这是因为内江流水遇到虎头岩的撞击后自然形成涡流,这股涡流径直向西南方向(现在的飞沙堰位置)流去,多余洪流和泥沙也随之泄入外江,可见这位置正是保证内江洪流和泥沙排泄的最佳方向和位置,因此,决定在金刚堤南端修建飞沙堰。 内江引水的咽喉工程----宝瓶口,它与飞沙堰二者有机的组合,共同承担了排洪减灾,保障灌区用水功能,其原理也是科学地利用了河流动力的均衡原理。如宝瓶口西边凸出而高大的离堆山崖起到了阻挡内江洪流的作用,宝瓶口起到增加泄水的作用。如洪峰期间,一部分洪流遵照宝瓶口明文规定的“水则”,规规矩矩地从宝瓶口流出,保证成都平原灌溉用水,其余的洪流被迫通过飞沙堰,人字堤流向外江,起到了排洪减灾作用。由此可见,飞沙堰和宝瓶口排洪、输水功能,
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完全是李冰科学地利用了河流动力均衡原理而巧妙设计的水利工程。
3、 河床平衡剖面理论。
“深淘滩”就用运了这个原理,李冰深淘滩的目的就是要保持内江来沙输沙处于年内平衡状态,即一年内河床冲淤平衡,这就要求河床纵剖面必须达到平衡剖面状态,深淘滩的最终目标就是内江河床相对处于平衡剖面状态,河床不淤积,为了使河床达到此状态,必须借助人为的疏浚淘沙措施,方能实现,所以每年岁修淘沙,必须淘挖到石马埋深处(河床平衡剖面位置)。假若淘挖深度浅于石马埋藏深度,河床仍继续淤积抬高,对排沙不利,而且影响外江和内江的流量分配;若淘挖超过此深度,等于人为的相对降低了河床临时侵蚀基准面,河流的活力复活,侵蚀作用反而加强,泥沙增多,加重了排沙的负担,会使输沙、来沙失去平衡。
在如此多好的水利原理的应用下,都江堰成功地运行了几千年也没有出现像三门峡一样的弊端。
不得不反思一下,三门峡是弊大于利还是弊大于利?首先是利,修建一个工程,肯定有它一定的益处,第一个好处是有一定的防汛作用,第二是灌溉作用,第三是发电,但现在主要是用它防洪,基本不发电,而它的比呢?现在来算一下它的帐:高坝工程低坝运用,这意味着,仅工程本身,就浪费了大量人力、物力、财力;两次改建,包括至今还在修补那些磨损的洞和水轮机的费用;淹没的耕地和毁坏的耕地;当时多迁移的30多万人和后来返迁的15万人;水库运用以来,由于河流自然状况的改变,库区包括渭河下游的河道整治、两岸的防洪设
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施、盐碱地治理,因塌岸、滑坡而必须修建的防护工程;抬高水位引起的良田盐碱化而导致的减产;在“蓄水拦沙”时期,因下放清水而冲刷了的下游生产堤内的良田;由于水库周围地下水位提高造成耕地盐碱化50多万亩;由于水库蓄水导致塌岸而损失的耕地;毁掉文化发祥地的珍贵文化古迹;这样算起来应该一百多亿已经足有了吧 ,所以,从这些数据来看,三门峡是弊大于利啊!
再来看看都江堰,一个比它早几千年的一个水利工程,至今还在发挥着它应有的功效,防洪,灌溉,使成都平原沃原千里,从此水旱从人,不知饥馑。都江堰的创建,以不破坏自然资源,充分利用自然资源为人类服务为前提,变害为利,使人、地、水三者高度协调统一。
结论
这也给了我们一个深刻的教训,兴修水利这样的大事应该经过精密的计算和决策,更不能草草了事,因为这是关系到几十万之几百万人的生命安全及生产生活问题的大事,甚至关系到国家的稳定。一着走错就可能酿成大祸,像三门峡一样的水电站,虽然它有一定的好处,但还是弊大于利,应该杜绝这样的水电站的修建,这样的水电站不仅浪费人力物力财力,而且还对环境有破坏,影响人民的生产生活。我们应该多修一些像都江堰一样的水利工程,这样的工程不仅经济,而且有很好的生态效益,也可以造福我们的子孙后代。
致谢:
非常感谢陈老师,是你教会了我专业知识,教会了我如何学习。我在此向您表示我由衷的谢意,并祝所有的老师培养出越来越多的优
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秀人才,桃李满天下!由于时间的仓促及自身专业水平的不足,整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误。恳请阅读此篇论文的老师、同学,多予指正,不胜感激!
参考文献
1、水博 《历史功过三门峡》
2、人民网《黄河三门峡水利枢纽的综合社会效益》 3、潘家铮 《千秋功罪话水坝——三门峡的工程故事》 4、 严钦尚等。地貌学。北京:高等教育出版社,1985. 5、四川省水利厅。旅游都江堰。成都:四川人民出版社,6、杨景春。地貌学教程。北京:高等教育出版社,1985.
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1984.