都江堰等4个项目成功申报世界灌溉工程遗产
北京时间14日凌晨在加拿大萨斯卡通召开的国际灌排委员会第69届国际执行理事会全体会议上，我国申报的都江堰、灵渠、姜席堰、长渠全部成功入选2018年世界灌溉工程遗产名录。
国际世界灌溉工程遗产与世界文化遗产、世界自然遗产、世界文化景观、世界农业遗产、国际湿地遗产并称为世界遗产。世界灌溉工程遗产是国际灌溉排水委员会于1950年成立，旨在更好保护和利用古代灌溉工程，挖掘和宣传灌溉工程发展史及其对世界文明进程的影响，学习古人可持续性灌溉的智慧、保护珍贵的历史文化遗产。其遴选标准十分严格，必须满足建设年代在100年以上的灌排工程，在工程设计、建设技术等方面领先于其时代等。每年申报评选公布一批，今年为第五批。
对于都江堰而言，这是继2000年青城山-都江堰被联合国教科文组织列入世界文化遗产，2006年入选世界自然遗产——四川大熊猫栖息地的重要组成部分以来，都江堰再次列入世界遗产名录，成为全球为数不多的同时拥有3个世界遗产的城市。
世界水利工程璀璨明珠——都江堰
都江堰水利工程自公元前256年秦国蜀郡太守李冰率众修建以来，造就了“水旱从人、不知饥馑、时无荒年、沃野千里”的天府之国，且历经两千多年岁月，仍发挥着巨大作用，以其“全世界历时最悠久、设计最科学、布局最合理、经济效益最发达、自流灌溉面积最广”的特点享誉中外，被赞为中国水利工程史上的伟大奇迹，世界水利工程的璀璨明珠。
直到今天，都江堰水利工程灌区规模仍居全国之冠，担负着四川盆地中西部地区7市38县1076万余亩农田灌溉，以及防洪、发电、养殖、旅游、工业生产等多项综合服务，是四川省经济发展不可替代的水利基础设施。
古往今来，一切水利工程，归根结底，不外乎控制和调度水沙，工程的关键性与成败得失，都取决 于此。我国著名水利工程中，有相当一部分是因为对泥沙问题处理不当而失效，使工程最终毀于泥沙淤积。黄河流域的工程较为显著，其中三门峡的泥沙问题为最，三门峡建成后，蓄水的同时拦 截了大量泥沙，泥沙得不到有排泄，导致运行不到一年，便致使渭河流域淤积大量泥沙，河床抬高，大片良田浸没，土地迅速盐碱化，危险直逼古都西安。长江流域，如鉴湖、芍陂、长渠、木渠 等，历史上也曾因泥沙淤积而湮废或衰落。都江堰工程长盛不衰的重要原因之一，就是它有效地处理了泥沙问题。那么它是如何做到的呢？
都江堰枢纽位于岷江中游，地处岷江由山谷河道进入成都冲积平原之处，占据了分水引水的制高点，工程中最核心的三道屏障：鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口，如图1所示，对来水来沙进行了逐级筛选, 才达到水旱从人、取清排浑之功。下面进行分别介绍。
鱼嘴
作为第一道屏障，鱼嘴起第一级分水排沙作用，其将岷江分成内、外二江，内江为引水河道，将岷 江部份水量引入地势较高的宝瓶口，外江为泄洪排沙河道。由于鱼嘴作用：洪季，内江引40%的清 水，60%的水和大量泥沙进人外江；而枯季，内江引60%的水，以满足下游灌区用水。即为'鱼嘴分四六'原则。
分水原理如图2 ,首先介绍下流量公式Q=AU ,其中Q为流量，A为过水断面面积、，U为断面平均流速，从公式出发做定性理解：枯水季节，水位较低，①内江河床较低，其过水面积A大于外江，② 由于枯季来水少，水流动能小，主流（即流速最大处）偏于岸边（也就是图中示意的低水傍岸，高水居中），因此内江平均流速U大于外江。故内江Q大于外江Q ;在洪水季节，水位较高，①外江过水断面A大于内江，②高水居中，主流偏向外江，故外江平均流速U大。故外江Q大于内江Q。
至于排沙作用，枯水季节流量小，带不动沙，本身就沙少水清，不太需要考虑排沙问题：洪水季节，由于主流在外江，又因为凹岸冲刷凸岸淤积作用（见飞沙堰的介绍）处于凸岸的外江含沙量较大，故大量泥沙被主流带入外江，第一级排沙成功。
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飞沙堰
飞沙堰，顾名思义，作用就是排沙。在洪水季节，泥沙为何会从飞沙堰被甩出？平时轻松甩100斤 卵石，1966年甚至甩出过2吨中的石块，简直逆天！
下面介绍逆天排沙原理。首先介绍两个概念： 穹道环流和凹冲凸淤。
①弯道环流，水流过穹时，由于离心力作用，凹岸水位较高，如图3所示，各位平时泡咖啡搅拌也能看到周围水位高于中心水位，一个道理。因为凹岸水位高，水深大，故凹岸底部水压力大 P=pgh ,在压力作用下凹岸底部水流向凸岸，形成了穹道横向环流。
②凹冲凸淤，如图4所示，在垂向上，泥沙浓度分布为上稀下浓。穹道环流+上稀下浓，底部浑水从凹到凸，上部清水从凸到凹，长此以往， 凹冲凸淤。
现在可以解释飞沙堰的飞沙技能了，飞沙堰处于穹道河流，此处会形成弯道环流现象，如图5所示， 在穹道环流作用下，清澈的表层流进入内江，浑浊的底层流带入外江。至于甩100斤巨石，由于挟 沙力与流速U高次方成正比，故而，第二级排沙成功。
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宝瓶口
宝瓶口作为最后一道关卡，其最重要的作用为“引清排浑”。
机理如下：
第一，弯道水流有纵向流速，也有弯道环流，故水流在弯道中会形成螺旋流，如图6所示：在水流顺江向下，较清澈的表层流流向凹岸（宝瓶口），浑浊的底层流流向凸岸（飞沙堰），宝瓶口正对表层流流向，为“正面引水”的姿态，同时在河道螺旋流的作用下，携带泥沙的底层流从堰顶翻越到外江。
第二，由于宝瓶口为收窄断面，在收窄处会形成回流，如图6所示，在回流作用下，泥沙会被甩到飞沙堰上。
都江堰工程是古代水利人智慧的结晶，其中蕴含的宝贵经验和科学思想对如今的水利工程都有很大的现实意义，将经验拆解细化并最终转化为系统科学，这是现代科学的目标。
都江堰原理
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世界上最古老的运河——灵渠
灵渠，古称秦凿渠、零渠、陡河、兴安运河、湘桂运河，是古代中国劳动人民创造的一项伟大工程。位于广西壮族自治区兴安县境内，于公元前214年凿成通航。灵渠流向由东向西，将兴安县东面的海洋河（湘江源头，流向由南向北）和兴安县西面的大溶江（漓江源头，流向由北向南）相连。
灵渠它以精良和独具特色的水利工程技术和巨大的社会经济效益著称于世，一直为国内外人士所瞩目。建于渠道上用来壅高水位保证通航的陡门，被1978年前来灵渠参加联合国世界大坝委员会会议的国际专家称为“世界船闸之父”。灵渠是中国乃至世界水利工程的杰出代表。
灵渠由北渠、南渠、铧嘴、分水坝、大天平、小天平和秦堤等组成。
与都江堰分沙堰功能类似的是：
分水堤，都具有拦水并提升水位，排沙，泄洪的功能；铧嘴与鱼嘴功能类似；
湘江故道比两岸地势低，为了提高水位，向新开挖的南渠引水；修坝后，坝上与坝下存在较大落差，船只无法进入湘江故道；只得另开北渠，船只沿北渠行驶一段后，再与湘江汇合；枯水季节，湘江故道干涸，无法行船；沿途修建了一系陡门，又称斗门，来蓄水行船，陡门是现代船闸的雏形。
灵渠乃贯通长江流域与珠江流域间的重要水上交通要道，今名“兴安运河”，是中国、也是世界上最古老的一条运河。有一首诗就是“南桂北湘两水支，导流分派疏灵渠。兴安多得两江月，映照今人忆古时。”灵渠工程的修建，为统一中国的大业，促进岭南地区的经济、文化的发展写下了光辉的一页。
灵渠介绍
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跨越七百年的水利工程—姜席堰
位于浙江省龙游县灵山江上的姜席堰，建于元代，为时任龙游达鲁花赤蒙古族察儿可马主持修建，近700年来，姜席堰一直发挥着灌溉作用，枢纽布置和工程形制至今基本保持着初建时的形制，是灵山港堰坝体系中保留最完整、最具有代表性的一处，也是古代山区河流引水工程的典范。
姜席堰由上堰（即姜堰）、沙洲、下堰（即席堰）、泄洪冲沙闸、渠首分水闸5部分组成，整个枢纽以河道中的沙洲为纽带，上连姜堰，下接席堰，组成一条长约630米、略似直角形的拦水坝。整个工程布置充分利用“S”形河湾、江心沙洲、天然河汊、河床高差等自然条件，因地制宜，实现了姜席堰兼有引水、排洪、排砂、通航的功能特点。
在修建拦水坝时，古人在堰体下部用松木打框架，再将岩石往里填充。由于松木的抗水腐蚀性非常好，在水中千年不烂，保证了工程的齐整与坚固。
姜席堰最亮眼的地方便是它的工程技术，在河道上利用沙洲堰坝组成一体，体现了古人大胆的构想和高超的筑堰技艺。
姜席堰的工程形制与四川都江堰有异曲同工之妙。姜席堰的进水口‘堰洞’是在蛇山脊背上人工凿开的一条渠道，与都江堰的‘宝瓶口’形状、功能几乎一样，在没有水闸的年代里起到了节制闸的作用。
姜席堰古代灌溉渠在清代康熙年间最多灌溉面积达5万余亩。1973年以后，姜席堰渠系经过整合优化，目前灌溉渠系有总干渠和东、中、西、官村4条干渠，总长18.8公里，4条干渠分设有15条支渠，总长度30.87公里，主要灌溉龙洲、东华街道和詹家镇所辖的21个行政村，灌区总面积3.5万亩。
除了灌溉农田，姜席堰还为灌区居民提供生活生产用水。1736年，姜席堰水引入城濠，从此，城内河渠相连。至今，姜席堰入城之水仍在使用。
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建于战国时期的灌渠——长渠
长渠位于湖北襄阳古城南部，西起南漳县的谢家台村，东至宜城市的赤湖入汉江，全长49.3公里。相传其前身为战国大将白起所开渠道，至迟南宋时期已形成相对完善的灌溉体系，是古代“长藤结瓜”式灌溉工程的典型代表，至今仍灌溉着南漳县和宜城市30.3万亩良田。
🔼长渠宜城高康紫薇园段
长渠经过历代修缮，现已发展成为以三道河大型水库为主水源，15座结瓜水库及2671口陂塘为补充水源，各级干支渠道为脉络的“大、中、小”相配套、“蓄、引、提”相结合、“长藤结瓜”式农业灌溉系统。工程拥有规模以上干渠1条、主要支渠38条、闸门499座、渡槽39座、涵洞518座、倒虹吸3座、滚水坝1座。自新中国成立以来，长渠累计向南漳和宜城两地提供农业和工业用水140余亿立方米，为灌区粮食丰收作出巨大贡献。
🔼南漳县武安镇长渠入口
为了更好地保护、利用长渠，襄阳市将以此次成功申遗为契机，进一步深度挖掘这一古老的灌溉工程的科学技术价值、历史文化价值、科教景观价值，进一步加强遗产保护和景区开发利用，持续发挥长渠的社会效益和经济效益。
🔼长渠至今仍发挥灌溉功能
习题链接
练习一
灵渠位于桂林兴安县境内，是秦始皇为攻打百越时运输粮食等物资而修建的。它是我国现存较完好且仍有利用价值的古水利工程之一，其南渠是连接湘江与大溶江的河段，全长33.15千米，落差30.26米，坡降0.09%。灵渠将代表广西参加中国2016年申报世界文化遗产的提名。
分析灵渠南渠选址的自然条件，并说明灵渠能申报历史文化遗产的原因。
解析与答案
【解析】
南渠选址的自然条件主要从地形地势、气候、工程建设难度等方面分析。由图可知灵渠南渠地处山间谷地，地势较低；由“全长33.15千米，落差30.26米，坡降0.09%”可知其相对落差小、坡降小，水流缓慢，有利于航运；图中显示南渠有现成河道利用，工程量小；该区域地处亚热带季风气候区，降水较多，河流水量较大，渠道挖掘难度小。
注意材料中关于灵渠南渠的背景介绍；由材料可知灵渠南渠是“秦始皇为攻打百越时运输粮食等物资而修建的”，具有独特的军事、政治和文化等价值；“我国现存较完好且仍有利用价值”可知，灵渠南渠保存真实、完整，科考价值高；可见该建筑历史悠久，设计、修建科学合理，体现古代人类智慧；图中显示灵渠南渠沟通长江、珠江水系，功能突出。
【答案】
地处山间谷地，地势较低，且相对落差小；有现成河道利用，工程量小；坡降小(或地处亚热带季风气候区，降水较多，水量较大)，有利于航运；地处亚热带季风气候区，降水较多，水量较大。
具有独特的军事、政治和文化等价值；保存真实、完整，科考价值高；历史悠久，设计、修建科学合理，体现古代人类智慧；沟通长江、珠江水系，功能突出。
练习二
材料一 灵渠位于广西桂林市东北部的兴安县，凿于秦代，是目前所知的世界上最古老的盘山渠道，自古以来都是岭南与中原地区间的水路交通要道。灵渠通过高度为2.24米的“人”字形滚水坝将兴安县东面的湘江上游河道——海洋河按三七的比例分为两股，其中三分通过南渠入漓江支流，七分通过北渠归湘江，形成南渠和北渠两条相互连通的航运水道，沟通了长江水系的湘江和珠江水系的漓江。
材料二 下面图甲为灵渠及其附近水系图，图乙为灵渠水利工程示意图。
(1)推测南渠的地势特点，并说明推测理由。
(2)从图乙看，可选择在A处或B处修建南渠，把湘江水系与漓江水系连接起来，为什么灵渠实际施工选择了B处而不是A处？
(3)人字坝与南渠的修建已将湘江与漓江沟通起来，为什么还要另外开凿一条北渠作为航道？
(4)近代以来，灵渠的航运地位已经显著下降，而其灌溉作用却明显增大，试分析其原因。
解析与答案
【解析】
整体分析：根据河流流向，分析地势特点。古代引水渠开凿，都要利用地势自流引水。A处附近有越城岭，地势较高，该处湘江水位比南渠低得多，无法直接自流引水到南渠。从不同交通运输方式特点，分析近代灵渠的航运地位下降原因。
(1) 从图上看，灵渠处于两条南北走向河道的分水岭处，水向西流入大溶江，说明南渠地势东高西低。分水岭西侧的大溶江自北向南流，故南渠地势北高南低。南渠地势特点是东高西低，北高南低。
(2) 古代引水渠开凿，都要利用地势自流引水。A处附近有越城岭，地势较高，该处湘江水位比南渠低得多，无法直接自流引水到南渠，以实现湘江与漓江的水体汇合。若靠修筑大坝抬高水位，工程量大。所以不选A处修人字滚水坝。B处位于湘江上游，该处湘江与南渠的水位差小，建坝工程量小，便于通过筑坝拦水实现湘江与漓江的沟通，实现自流引水，所以选B处修建“人”字形滚水坝。
(3) 南渠地势高，为向南渠引水而修建了人字坝，加大了大坝附近湘江上下游的落差，两大水系的航运难以连通。 另外开凿一条北渠作为航道，既能减小大坝附近湘江上下游的落差，降低水流速度，又能稳定水量，确保通航的连续性，实现船只航行的目的。
(4)水运速度慢，受自然条件影响大，泥沙淤积，使航运能力下降。铁路、公路速度均较快，公路的灵活性强，近代铁路、公路发展迅速，逐渐取代了水运。所以近代灵渠的航运地位下降。该地位于山区，山区地形坡度大，地表水不易存留。随着人口增加，耕地面积增大，农业用水需求增大。地处季风区，降水季节变化大，易发生旱涝灾害。从地形、气候、需水量等方面分析，灵渠的灌溉作用明显增大 。
【答案】
(1)南渠地势特点：东高西低，北高南低。理由：灵渠处于两条南北走向河道的分水岭位置，故南渠地势东高西低；又由于西侧的大溶江自北向南流，故南渠地势北高南低
(2)不选A处的原因：A处附近有越城岭，地势较高，该处湘江水位比南渠低得多，无法直接自流引水到南渠以实现湘江与漓江的水体汇合；若靠修筑大坝抬高水位，工程量大。选B处的原因：B处位于湘江上游，该处湘江与南渠的水位差小，建坝工程量小，便于通过筑坝拦水实现湘江与漓江的沟通
(3)南渠地势高，为向南渠引水而修建了人字坝，这进一步加大了大坝附近湘江上下游的落差，使得两大水系的航运难以连通；另外开凿一条北渠，既能减小大坝附近湘江上下游的落差，起到降低水流速度、便于船只航行的目的，又能稳定水量，确保通航的连续性
(4)航运地位下降的原因：水运速度慢，受自然条件影响大，泥沙淤积，使航运能力下降；铁路、公路速度均较快，公路的灵活性强，两者发展迅速，逐渐取代了水运。灌溉作用增大的原因：山区坡度大，地表水不易存留；人口增加，耕地面积增大，农业用水需求增大；地处季风区，降水季节变化大，易发生旱涝灾害，因而灵渠的灌溉作用明显增大
练习三
图2是成都平原位置示意图，图3是都江堰水利工程示意图，据此完成1—3题。
1.都江堰水利工程建设前，岷江洪灾使成都平原成为一片汪洋的主要原因是
A.岷江发源于邛崃山，水势猛
B.岷江流经平原西侧，地势高
C.岷江流经平原东侧，地势低
D.岷江下游河道宽阔，水面广
2.与乙地相比，甲地
A.沉积物颗粒大，地下水位高
B.沉积物颗粒大，地下水位低
C.沉积物颗粒小，地下水位高
D.沉积物颗粒小，地下水位低
3.枯水季节，60%以上水量会从鱼嘴进入内江，主要原因是内江比外江
A.河道宽 B.流速慢
C.河床深 D.河床浅
解析与答案
1.【解析】都江堰水利工程建设前，岷江从山区流向平原，地势高，落差大，流速急，一旦发生洪灾，会使成都平原变成一片汪洋。选B
2.【解析】与乙地相比，甲地位于乙段河流的上游，且刚好从山区流向平原，携带物堆积多且沉积物颗粒大，由于甲地的地势高，地下水位高。选A
3.【解析】图中显示内江比外江河道窄，由于狭管效应，流速快，则枯水季节，六成水量会从鱼嘴进入内江，最可能的原因是河床深。选C
练习四
德国地理学家李希霍芬称赞“都江堰灌溉方法之完善，世界各地无与伦比”，都江堰工程被誉为“世界水利文化的鼻祖”。回答4——6题。
4.都江堰水利工程充分利用当地特殊的地形、水脉、水势，乘势利导，无坝引水，自流灌溉。如图a中适宜修建引水工程的地点是
A.① B.② C.③ D.④
5.河水侵蚀河岸易引起崩岸决口。“遇弯裁角”是都江堰水利工程治理岷江水患的成功经验。如图b中需裁去的是
A.甲角 B.乙角 C.丙角 D.丁角
6.都江堰水利工程科学地解决了江水自动分流、自动排沙、自动控制进水流量等问题，消除了水患、开发了水利。作为世界文化遗产的都江堰，保护其自身的真实性与完整性至关重要。从这一角度考虑，在背景区内发生的下列行为对都江堰工程保护危害最大的是
A.上游破坏植被和湿地
B.下游随意添加辅助设施
C.上游乱建水利工程
D.下游不断扩大灌区面积
解析与答案
4.C【解析】读图可知，①②两处位于河流上游地区，地势高，不便于修筑水利工程，故AB错误；③处位于河流下游，出山口位置，河水水量集中，河流两侧地形平坦，便于引水，故C正确；④处位于河流下游，河道宽阔，水位低，水量分散，故D错误。
5.B【解析】河水受地转偏向力影响，沿运动方向向右偏转，水量大量集中于河流右岸，乙处位于河流右岸，阻挡河道，需裁去，故B正确。
6.C【解析】在河流上游破坏植被和沼泽，加大河流上游的水土流失，但都江堰水利工程有自动排沙功能，对中下游地区影响不大，故A错误；在河流上游乱建水利工程，会破坏原有的水利设计，影响河流全线，影响较大，故C正确；在河流下游随意添置辅助设施和不断扩大下游灌溉区面积，影响范围主要集中于下游地区，对中上游影响较小，故BD错误。
练习五
都江堰是一项伟大的古代科技水利工程，被称为古代水利的灿烂明殊。岷江是长江上游的一条较大的支流，发源于四川省北部高山地区。在都江堰建成以前，每当春夏山洪暴发之时。江水奔腾而下，由于河道狭窄，常常引起洪灾，洪水一退，又是沙石千里。岷江东岸的玉垒山阻碍江水东流，造成东旱西涝。
秦国蜀郡太守李冰和他的儿子，吸取前人的治水经验，主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的整体规划是将岷江水流分成两条，其中一条水流引入成都平原。主体工程包括鱼嘴分水提、飞沙堰溢洪低坝和宝瓶口进水口。
(1)岷江受季风气候影响。水文变化大。仔细对比左右两图的变化，试分析岷江水从离堆附近引入成都平原时，冬夏引水量皆很稳定的原因。
(2)评价都江堰水利工程的影响。
(3)结合所学知识，说明都江堰水利工程在古代与今天的主要功能差异。
解析与答案
【解析】
（1）对比两幅图的变化可知，右图中把岷江分成了内江和外江，飞沙堰连接着内外江。夏季，雨季时节，流入内江的水量可以通过飞沙堰进行调节，将多余的水量与泥沙分流到外江，从而减少流入成都平原的水量；冬季，降水量少的季节，利用飞沙堰将内外江进行隔开，从而保证冬季流入成都平原的水量，从而实现冬夏引水的稳定均衡。
（2）都江堰是一项伟大的古代科技水利工程，被称为古代水利的灿烂明殊，主要从有利影响角度进行评价。从该工程本身来讲：该工程顺应当地的自然规律，并且充分利用自然资源的典范；因地制宜对自然条件进行改造与利用，扬长避短，保证了人地关系和谐。从对成都平原影响来讲：地势西高东低，岷江水可以自流注入成都平原，减少了成都平原的旱涝灾害；同时为成都平原提供了农业灌溉用水、城市生活用水量；对成都平原的生态环境与环境均没有破坏。
（3）都江堰是一项伟大的古代科技水利工程，古代主要是具有水利功能；今天都江堰的水利功能仍然发挥着作用，同时作为一种水利旅游资源，发展旅游业，因此当今又具有了旅游观赏功能。
【答案】
（1）鱼嘴把岷江分成了内外两江；宝瓶口再次控制了入水量；飞沙堰既可以保证冬季入水，又可把夏季多余的水量与泥沙分流到外江，从而实现了引水的稳定均衡。
（2）该工程是顺应自然规律，并且充分利用自然资源的典范；利用西高东低的地势，使岷江水可以自流入成都平原；防洪抗旱，减少成都平原的旱涝灾害；为成都平原提高农业灌溉用水、城市生活用水；不存在生态破坏与环境污染。
（3）在古代为水利工程，具有水利功能；在今天它既有水利功能，又具有旅游观赏功能。
图文参考自知乎等媒体,侵权删
END
作者：谈老师
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