发新话题
打印

一个古人两千年前的点子,原理很简单,却造福万代

一个古人两千年前的点子,原理很简单,却造福万代


我学水利的。想说一个两千年前的 idea,都江堰。以前中学只是略有耳闻,上了大学深入学习之后,才知道它的河流动力学原理真是简单的不能再简单了:凹冲凸淤,束水分流。

现在我就大致说一下这个原理。

这个是我大学时期河流动力学的课本。



紫色笔划出来的就是凹冲凸淤这个概念的解析,大家可能看不太清楚。我再上一张图。



这张图上,左边就是凸岸右边就是凹岸。水流过之后,凹岸被冲刷崩退,凸岸泥沙淤积,这就是所说的凹冲凸淤。那么有人问为什么不是凸冲凹淤呢?这个问题涉及到弯道水流的特征。我就不过多阐述了。但只要记住这个结论就行,这个结论对于水利学来说非常基本,也非常重要。

好,解释完了凹冲凸淤这个理论,我们现在跟随着李冰来实战一下。上图:



这张图片我搬运百度百科的。听我慢慢道来。

从前往后,先看最前面的鱼嘴,它的位置非常巧妙,正好处于河床弯道中间靠上一点点处。好了,我们把刚才的理论搬过来,既然是凹冲凸淤,那么左右两边水流的含沙量肯定是不一样的。靠近凸岸的含沙量大,靠近凹岸的含沙量小。所以鱼嘴很优雅地就把含沙量大的水流排走,把含沙量小的水流引入内河道。去过都江堰旅游的朋友肯定听导游对你们说过,四六分水,二八分沙这句话吧,可能你当时不太明白,但听我这么一说你们一定就恍然大悟了。

好,下面就到了飞沙堰,水流到这虽然已经排走了 80%的沙子,但剩下的 20%仍然是个大数字。这里李冰运用了两个方法,把沙子排干净。一方面,继续用凹冲凸淤这个原理,沙子从飞沙堰排走。另一方面,因为河道变窄,水流变急,撞上了离堆,就是中间的那个小亭子那,产生了漩涡,利用离心力,把沙子从飞沙堰甩出去。

所以最后,进入宝瓶口(就是最右边那个小口子)的水流基本没什么沙子了。

到了汛期,鱼嘴被淹,飞沙堰就承担了鱼嘴的作用,对水流和沙子进行分流,再加上宝瓶口的限流,基本杜绝了成都平原的洪涝灾害。

所以说李冰父子就是在最合理的位置,用了最合理的方法,做了最合理的事,并且造福了子孙万代。前无古人,后无来者这种话我不敢说,但两千年之后还能灌溉着成都平原,的确令我等后辈望尘莫及。

ps:我当时上课时,老师说了一句话,让我至今记忆犹新,原话是这样的:也许一千年以后,长江三峡可能会变成一堆废弃的钢筋混凝土,但都江堰还会继续履行着它的职责。via
最后一句话,莫非要收快递?[3]
古人的智慧![12]
[68] [104] 长见识啊~……

照这么说~凹冲凸淤,不是应该靠近凸岸的含沙量小(因为都堆起来了),靠近凹岸的含沙量大(因为被冲掉了嘛)吗?。
妈的,把简单的道理解释的那么深奥,我也是醉了,
其实对这深奥的文字也是我一笔带过看了个一知半解[3]
马尾巴的功能???
引用:
原帖由 seaxin 于 2014-12-31 10:22 发表
[68] [104] 长见识啊~……

照这么说~凹冲凸淤,不是应该靠近凸岸的含沙量小(因为都堆起来了),靠近凹岸的含沙量大(因为被冲掉了嘛)吗?。
凸岸堆起来了所以沙多,所以含沙量多;凹岸相反。不知这样理解有无误?
当初都江堰工程项目最大的困难是在石头中开挖出一条明渠。两千年前,那时候还未发明炸药,又无机械,全靠手工劳动,对付顽石,古人想出了现在很多人都想不到的点子,那就是用木柴将石头烧红,然后泼上冷水,由于热涨冷缩,石头就会开裂,将裂开的石头运走,重重复复若干次,一条都江堰就开成了。
引用:
原帖由 Guest from 150.80.64.x 于 2014-12-31 16:14 发表
当初都江堰工程项目最大的困难是在石头中开挖出一条明渠。两千年前,那时候还未发明炸药,又无机械,全靠手工劳动,对付顽石,古人想出了现在很多人都想不到的点子,那就是用木柴将石头烧红,然后泼上冷水,由于热涨 ...
其实中国古代春秋战国时期还是百家争鸣、科技发展得比较快的,到秦始皇时期集大成已到达中国古代科学史的颠峰。
引用:
原帖由 seaxin 于 2014-12-31 10:22 发表
[68] [104] 长见识啊~……

照这么说~凹冲凸淤,不是应该靠近凸岸的含沙量小(因为都堆起来了),靠近凹岸的含沙量大(因为被冲掉了嘛)吗?。
“凹冲凸淤”的意思是不是把凹地方的泥沙冲到凸的地方堆积起来啊?所以凹那边就清了?请高手解答。
发新话题
查看积分策略说明

快速回复主题

选项

[完成后可按 Ctrl+Enter 发布]  预览帖子  恢复数据  清空内容