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　　现在分水堤的东侧是岷江的凹岸，也就是内江经过的地方；西侧则是岷江的凸岸，即外江经过的地方。弯道环流的表层流会流入凹岸，对凹岸造成侵蚀；底层流则把凹岸上被侵蚀和过境的大量的泥沙自动搬运到凸岸。搬运过去的一部分泥沙在江中堆积成规模较大的江心洲，随着洲头泥沙不断的堆积、延伸，加上人们长年累月对它们进行修筑、加固和维护，最后就形成了今天的鱼嘴。

　　鱼嘴存在的意义主要在于发挥分汊河流的分水分沙作用。例如，当丰水期来临，岷江的流量显著增加，水位开始上升，河流主流线比较平直，大部分水流会趋向河谷凸岸，此时鱼嘴会将五分之三左右的来水排往外江，五分之二左右的来水送往内江，使灌区的洪涝灾害得以避免；当枯水期来临，岷江的流量减小，水位渐渐下降，河流主流线大多靠近河谷凹岸，此时鱼嘴会将五分之三左右的来水送入内江，五分之二左右的来水排往外江，使灌区的用水量得到保证。古人把这种分水方法总结为著名的“四六分水”。

　　显然，这是古人在了解河流分水分沙特点的基础上，运用内江弯道环流原理创造出的一种科学的分水分沙方式。

　　3.2河流动力均衡原理

　　飞沙堰和宝瓶口工程的建设则是巧妙运用河流动力均衡原理的结果。

　　飞沙堰是位于金刚堤南端的低矮的人工沙堤。它之所以要修在金刚堤的南端，是和河流动力均衡原理有关的。内江水流在冲击虎头岩之后会自然形成一股涡流，并且这股涡流会直接流向飞沙堰所在的位置，而多余的泥沙和水流也会随涡流自动排往外江。经过仔细考察和分析，人们发现飞沙堰所处的位置几乎可以说是排泄泥沙和防止内江洪水的最佳位置。

　　而宝瓶口和飞沙堰共同实现的排洪减灾和保障灌区用水的功能，也是古人成功利用河流动力均衡原理的典范。例如，洪峰来临时期一部分洪水会通过宝瓶口流出，为成都平原的灌溉用水提供保障；而余下的洪水则被强制通过飞沙堰、人字堤流向外江，从而实现分洪减灾的功效。再比如说，位于宝瓶口西边庞大的离堆山崖可以阻止内江的洪水，而宝瓶口则实现了加强泄水的功能。

　　由上可知，飞沙堰和宝瓶口共同实现的输水排洪功能，是合理利用河流动力均衡原理的成果。

　　3.3河床平衡剖面理论

　　河流均衡剖面是指在河流发育过程中，河床在某一时期水流的冲积力与河床的阻力相等，河床各段的坡度恰巧能够将来水和来沙正常输移，使河流既不发生侵蚀，也不形成沉积的纵剖面。

　　古人所说的“深淘滩”就是运用了这个原理。古人进行“深淘滩”的目的是要让内江输沙和来沙达到平衡，防止河床过度淤积，这就要求河床纵剖面必须在人为淘挖后处于平衡剖面状态。淘挖的深度也很有讲究，一旦淘挖深度未达到平衡剖面，河床会继续抬高，内外江的流量分配会受到影响，对日后的排沙很不利；一旦淘挖超过平衡剖面，就等于人为降低了河床临时侵蚀基准面，反而会使侵蚀作用加强，增加泥沙数量，加重排沙负担，使输沙和来沙的平衡被破坏。所以人们为此建立了严格的岁修制度。在岁修的时候，人们必须淘挖到河床平衡剖面所在位置，借助人为的疏浚和淘沙措施，使河床最终达到平衡状态。

　　所以说，“深淘滩”的目的就是使内江河床达到相对平衡剖面状态，尽量减少河床产生的淤积。

　　结语

　　都江堰工程是一个宏大精巧的系统工程。宝瓶口、鱼嘴、飞沙堰等三大设施组成了一个精密完整的系统，相互协调，缺一不可。在现代水利工程中，为解决这相互影响的三大功能，大多数水利工程采用了设置引水闸、分洪闸和冲沙闸的方法，在时间和空间上分开控制。相比之下，两级分水排沙、无坝引水的都江堰工程，师法自然，相互协作，确为古今中外水利工程中的妙笔。

　　令人惊叹的是，中国古人完全没有河流动力学的系统理论，他们仅仅通过实地考察和经验累积，以简单应对复杂，强调自然调节而非人工控制，使得不同功能间的矛盾在水沙运动中得到统一，体现了一种非常朴素的整体思想。都江堰工程中所蕴含的朴素深刻的智慧，永远值得我们学习和思考。

　　参考文献：

　　刘玉泉，朱克勤.浅谈都江堰工程中流体力学原理的运用.力学与实践，2008.30

　　胡振鹏.都江堰工程分水排沙的系统科学原理初探.南昌大学学报（工科版），1991（2）

　　李当然.论河流地貌在水利建设上的作用——以都江堰为例.黑龙江科技信息，2007

　　谭徐明.都江堰史.北京：科学出版社，2004

　　李焕明.先民的智慧与创造.基础教育研究，2002

　　戴世强.大众力学丛书《创建飞机生命密码》序言.力学与实践，2008

　　华红安等.李冰心血铸都江堰.陕西水利，2006