都江堰的基本原理

都江堰是一个集灌溉、防洪、提供生活和工业用水多方面功能于一体的大型水利枢纽工程，它由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程和百丈堤、人字堤以及遍布于成都平原上的自动引流灌溉渠共同构成，而三大主体工程可以说是整个工程的灵魂，也最能够体现都江堰治水的思想和理念。都江堰之所以伟大，就在于它凝聚了我国古代人民的智慧，设计科学、布局合理，成功地解决了鱼嘴分水，飞沙堰泻洪排沙、宝瓶口引水等许多复杂的水利工程问题，使岷江的水利资源充分的得到利用。再加上维修简便。费用低廉而效果庞大明显，所以都江堰能在2260多年以后还能继续发挥作用。
当年李冰在对岷江沿岸进行考察之后，选择了在岷江出山口的地方，把岷江一分为二，修建三大主体工程，形成灌口。之所以选择在这里建灌口是因为这里的海拔高度是700米，而而以成都市为中心的成都平原的海拔高度只有500米，在这个扇型的冲积平原上，扇柄这个位置可以死死地扼住岷江的洪水，使它不至于泛滥成灾，而且还能控制进入成都平原的水流量。
李冰最早修建鱼嘴是在枯水季节时先把杩槎固定在江心，然后用竹笼和卵石填充其间，最后在江中形成一条绿色的大鱼，终于把岷江一分为二。因为前端部分扁平椭圆，象鱼头，所以得名为鱼嘴。鱼嘴工程的建设非常科学，它建立在岷江出山口一段呈弯道环形的江面上，岷江被它分为内外二江，在修建时，故意使外江的河床稍微高于内江。这一点看起来不起眼的设计却是自动引流的关键所在。外江是排洪的河道，内江则是负责成都平原灌溉任务的干渠。每当春耕季节的时候，正好是岷江的枯水季节，水流量不大，水流在经过鱼嘴前面的弯道后，顺应水往低处流的自然规律，主流60%的水直接进入内江，这时进入外江的水流量只有40%。这样才能保证平原上灌溉用水的需要。到了夏天洪水季节来临时，岷江的水位明显升高。巨大的水流来到鱼嘴前的弯道这里形成巨大的旋涡。受离心力的影响，主流约60%的水被甩进外江，此时内外江的进水的比例自动颠倒过来，内江只进入40%的水量。成都平原则不至于受到洪水的威胁。因此，不管是洪水还是枯水季节，都江堰鱼嘴都能象现代化的节制阀一样，起自动调剂水流量的作用，使成都平原能够水旱从人，不知饥谨。这就是都江堰治水三字经所说的“分四六，平潦旱”。
鱼嘴的另一个重要的作用是排沙。都江堰之所以能够到今天还能继续发挥功能，就在于他有先进的排沙系统。所谓“四六