著名水利工程都江堰教案

汕头市潮阳建筑职业技术学校中外建筑史科教案
2011-2012学年度第一学期
课题
著名水利工程都江堰
课型
新授课
时间
车辆调度系统流程第    周星期
教学目标
都江堰
教学
重难点
重点: 都江堰的功能
难点: 都江堰的原理
教学方法
讲授法  比较法
教学手段
板书
教学反思
教学过程
(一)导入
  古代最重要的生产部门是农业,农业受自然因素的影响极大。这在古代科学技术不发达,人们抵御自然灾害能力低下的情况下更是如此。因此中国历代王朝都十分重视农业基础建设,兴建公共水利工程。同时,兴修水利不仅直接关系到农业生产的发展,而且还可以扩大运输,加快物资流转,发展商业,推动整个社会经济繁荣。(另外水和土一样又是作物生长的条件,在今天水又是最为重要的资源。)正是由于兴修水利具有如此的重要性,所以古代不仅在平定安世时期,就是在纷争动乱岁月,国家也往往不放弃水利事业的兴办。如三国时期蜀国在诸葛亮的辅佐下,十分重视水利工程的兴办和对都江堰的修缮。我国古代有不少闻名世界的水利工程。这些工程不仅规模巨大,而且设计水平也很高。我们今天学习的重点是已经存在两千多年并且还在继续造福人民的水利工程都江堰。
(二)教学过程
都江堰位于四川都江堰市城西,是中国古代建设并使用至今的大型水利工程,被誉为“世界水利文化的鼻祖”,是四川著名的旅游胜地。通常认为,都江堰水利工程是由秦国蜀郡太守李冰及其子率众于前256年左右修建的,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程
修建背景
  现在号称“天府之国”的成都平原,在古代是一个水旱灾害十分严重的地方。这种状况是由岷江和成都平原“恶劣”的自然条件造成的。
  岷江是长江上游的一大支流,流经的四川盆地西部是中国多雨地区。。岷江全长735公里,流域面积14万平方公里;全河落差3560米,水力资源1300多万千瓦。岷江是长江上游水量最大的一条支流雨量主要集中在雨季,所以岷江之水涨落迅猛,水势湍急。
  岷江出岷山山脉,从成都平原西侧向南流去,对整个成都平原是地道的地上悬江,而且悬得十分利害。成都平原的整个地势从岷江出山口玉垒山,向东南倾斜,坡度很大,都江堰距成都50km,而落差竟达273m。在古代每当岷江洪水泛滥,成都平原就是一片汪洋;一遇旱灾,又是赤地千里,颗粒无收。岷江水患长期祸及西川,鲸吞良田,侵扰民生,成为古蜀国生存发展的一大障碍。
  都江堰的创建,又有其特定的历史根源。战国时期,刀兵峰起,战乱纷呈,饱受战乱之苦的人民,渴望中国尽快统一。适巧,经过商鞅变法改革的秦国一时名君贤相辈出,国势日盛。他们正确认识到巴、蜀在统一中国中特殊的战略地位,“得蜀则得楚,楚亡则天下并矣”(秦相司马错语)。在这一历史大背景下,战国末期秦昭王委任知天文、识地理、隐居岷峨的李冰为蜀国郡守。李冰上任后,首先下决心根治岷江水患,发展川西农业,造福成都平原,为秦国统一中国创造经济基础
修建过程
  秦昭襄王五十一年(公元前256年),秦国蜀郡太守李冰和他的儿子,吸取前人的治水经验,率领当地人民,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,这样既可以分洪减灾,又可以引水灌田、变害为利。主体工程包括鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道和宝瓶口进水口。
  1、宝瓶口的修建过程
  首先,李冰父子邀集了许多有治水经验的农民,对地形和水情作了实地勘察,决心凿穿玉垒山引水。由于当时还未发明火药,李冰便以火烧石,使岩石爆裂,终于在玉垒山凿出了一个宽20公尺,高40公尺,长80公尺的山口。宝瓶口起"节制闸"作用,能自动控制内江进水量,是湔山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿开的一个口子,它是人工凿成控制内江进水的咽喉,因它形似瓶口而功能奇持,故名宝瓶口。留在宝瓶口右边的山丘,因与其山体相离,故名离堆。之所以要修宝瓶口,是因为只有打通玉垒山,使岷江水能够畅通流向东边,才可以减少西边的江水的流量,使西边的江水不再泛滥,同时也能解除东边地区的干旱,使滔滔江水流入旱区,灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节,也是都江堰工程的第一步。 智慧社区管理系统
  2、分水鱼嘴的修建过程 ctcs2
  宝瓶口引水工程完成后,虽然起到了分流和灌溉的作用,但因江东地势较高,江水难以流入宝瓶口,为了使岷江水能够顺利东流且保持一定的流量,并充分发挥宝瓶口的分洪和灌溉作用,修建者李冰在开凿完宝瓶口以后,又决定在岷江中修筑分水堰,将江水分为两支:一支顺江而下,另一支被迫流入宝瓶口。由于分水堰前端的形状好像一条鱼的头部,所以被称为“鱼嘴”。 在古代,鱼嘴是以竹笼装卵石垒砌。
鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二:西边称为外江,它沿岷江河雨顺流而下是岷江正流,主要用于排洪;东边称为内江,它流入宝瓶口,是人工引水渠道,主要用于灌溉。 由于内江窄而深,外江宽而浅,这样枯水季节水位较低,由于它建筑在岷江冲出山口呈弯道环流的江心,冬春季江水较枯,水流经鱼嘴上面的弯道绕行,主流直冲内江,内江进水量约6成,外江进水量约4成保证了成都平原的生产生活用水;而当洪水来临夏秋季水位升高,水势不再受弯道制约,主流直冲外江,内、外江江水的比例自动颠倒:内江进水量约4成,外江进水量约6成。这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。这就利用地形,完美地解决了内江灌区冬春季枯水期农田用水以及人民生活用水的需要和夏秋季洪水期的防涝问题。
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  3、飞沙堰的修建过程
  为了进一步控制流入宝瓶口的水量,起到分洪和减灾的作用,防止灌溉区的水量忽大忽小、不能保持稳定的情况,李冰又在鱼嘴分水堤的尾部,靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。
飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑,堰顶做到比较合适的高度,起一种调节水量的作用。当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江,使得进入时瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾;同时,漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡,由于离心作用,泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰,因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。
 飞沙堰溢洪道又称“泄洪道”,具有泻洪、排沙和调节水量的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。 飞沙堰是都江堰三大件之一,看上去十分平凡,其实它的功用非常之大,可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时,多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况,它还会自行溃堤,让大量江水回归岷江正流。飞沙堰的另一作用是“沙”,岷江从万山丛中急驰而来,挟着大量泥沙、石块,如果让它们顺内江而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。 古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。
  为了观测和控制内江水量,李冰又雕刻了三个石桩人像,放于水中,以“枯水不淹足,洪水不过肩”来确定水位。还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准。[2]
  在李冰的组织带领下,人们克服重重困难,经过八年的努力,终于建成了这一历史工程——都江堰。
岁修制度
  都江堰有效的管理保证了整个工程历经两千多年依然能够发挥重要作用。汉灵帝时设置“都水椽”和“都水长”负责维护堰首工程;蜀汉时,诸葛亮设堰官,并“征丁千二百人主护”(《水经注·江水》)。此后各朝,以堰首所在地的县令为主管。到宋朝时,制定了施行至今的岁修制度。
  古代竹笼结构的堰体在岷江急流冲击之下并不稳固,而且内江河道尽管有排沙机制但仍不能避免淤积。因此需要定期对都江堰进行整修,以使其有效运作。宋朝时,订立了在每年冬春枯水、农闲时断流岁修的制度,称为“穿淘”。岁修时修整堰体,深淘河道。淘滩深度以挖到埋设在滩底的石马为准,堰体高度以与对岸岩壁上的水则相齐为准。明代以来使用卧铁代替石马作为淘滩深度的标志,现存三根一丈长的卧铁,位于宝瓶口的左岸边,分别铸造于明万历年间、清同治年间和1927年
历史意义
  1、都江堰的创建,开创了中国古代水利史上的新纪元
  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、水三者高度协合统一,是全世界迄今为止仅存的一项伟大的“生态工程”。开创了中国古代水利史上的新纪元,标志着中国水利史进人了一个新阶段,在世界水利史上写下了光辉的一章。都江堰水利工程,是中国古代人民智慧的结晶,是中华文化划时代的杰作。
  都江堰水利工程。历经2260年而不衰,是当今世界年代久远、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。它是中国古代历史上最成功的水利杰作,更是古代水利工程沿用至今,“古为今用”、硕果仅存的奇观。与之兴建时间大致相同的古埃及和古巴比仑的灌溉系统,以及中国陕西的郑国渠和广西的灵渠,都因沧海变迁和时间的推移,或湮没、或失效,唯有都江堰独树一帜,有兴建源远流长,至今还滋润着天府之国的万顷良田。
  都江堰它充分利用当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势,乘势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。它最伟大之处是建堰2250多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。 
  2、都江堰是一个科学、完整、极富发展潜力的庞大的水利工程体系
  李冰主持创建的都江堰,正确处理鱼嘴分水堤、飞沙堰泄洪道、宝瓶口引水口等主体工程的关系, 使其相互依赖,功能互补,巧妙配合,浑然一体,形成布局合理的系统工程,联合发挥分流分沙、泄洪排沙、引水疏沙的重要作用,使其枯水不缺,洪水不淹。都江堰的三大部分,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,消除了水患。
  李冰所创建的都江堰是一个科学、完整、极富发展潜力的庞大的水利工程体系,是巧夺天工、造福当代、惠泽未来的水利工程,是区域水利网络化的典范。后来的灵渠、它山堰、渔梁坝、戴村坝一批历史性工程,都有都江堰的印记。
  都江堰水利工程的科学奥妙之处,集中反映在以上三大工程组成了一个完整的大系统,形成无坝限量引水并且在岷江不同水量情况下的分洪除沙、引水灌溉的能力,使成都平原“水旱从人、不知饥馑”,适应了当时社会经济发展的需要。解放后,又增加了蓄水、暗渠供水功能,使都江堰工程的科技经济内涵得到了充分的拓展,适应了现代经济发展的需要。
排屑装置  都江堰水利事业工程针对岷江与成都平原的悬江特点与矛盾,充分发挥水体自调、避高就下、弯道环流特性,“乘势利导、因时制宜”,正确处理悬江岷江与成都平原的矛盾,使其统一在一大工程体系中,变水害为水利。
  两千多年前,都江堰取得这样伟大的科学成就,世界绝无仅有,至今仍是世界水利工程的最佳作品。1872年,德国地理学家李希霍芬(Richthofen 1833-1905)称赞“都江堰灌溉方法之完善,世界各地无与伦比”。1986年,国际灌排委员会秘书长弗朗杰姆,国际河流泥沙学术会的各国专家参观都江堰后,对都江堰科学的灌溉和排沙功能给予高度评价。1999年3月,联合国人居中心官员参观都江堰后,建议都江堰水利工程参评2000年联合国"最佳水资源利用和处理奖"。
治水哲学思想和管理经验
  都江堰源远流长,惠泽后代,其奥秘除了巧夺天工的工程布局外,更主要的是遵循了“乘势利导、因时制宜”的治水指导思想、“岁必一修”的管理制度,“遇难弯截角、逢正抽心”的治河原则,以及“砌鱼嘴立湃缺,深淘滩、低作堰”的引水、防沙、泄洪之管理经验和治堰准则。
都江堰工程在两千多年运行中,充分发挥了工程潜能,人们在长期实践中积累了独具特宝贵的经验。其中文化内涵丰富,反映了治水先驱和广大劳动人民的智慧,都江堰水文化的形成和发展,充分反映了“实践是检验真理的唯一标准”的正确性和长期性。都江堰水文化的内涵,反映了在工程修建、维修、管理和发展的全过程,是人类社会发展的重要遗产之一。这也是联合国评定都江堰工程为世界重要文化遗产的重要原因。
(三)小结
  都江堰水利工程充分利用当地西北高、东南低的地理条件,根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势,乘势利导,无坝引水,自流灌溉,使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存,共为体系,保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。都江堰建成后,成都平原沃野千里,“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,谓之天府”。四川的经济文化有很大发展。其最伟大之处是建堰两千多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的效益。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。
(四)板书设计
修建背景
修建过程
1、宝瓶口的修建过程
2、分水鱼嘴的修建过程
3、飞沙堰的修建过程
三岁修制度
四历史意义
1、都江堰的创建,开创了中国古代水利史上的新纪元
2、都江堰是一个科学、完整、极富发展潜力的庞大的水利工程体系
治水哲学思想和管理经验
芯模(五)附:资料
二王庙
  二王庙位于岷江右岸的山坡上,前临都江堰,原为纪念蜀王的望帝祠,齐建武(公元494~498年)时改祀李冰父子,更名为“崇德祠”。宋代(公元960~1279年)以后,李冰父子相继被皇帝敕封为王,故而后人称之为“二王庙”。庙内主殿分别供奉有李冰父子的塑像,并珍藏有治水名言、诗人碑刻等。建筑分布在都江堰渠首东岸,规模宏大,布局严谨,地极清幽。是庙宇和园林相结合的著名景区。占地约5万余平方米,主建筑约1万平方米。二王庙分东、西两菀,东菀为园林区,西菀为殿宇区。全庙为木穿逗结构建筑,庙寺完全依靠自然地理环境,依山取势,在建筑风格上不强调中轴对称。上下重叠交错。宏伟秀丽,环境幽美。
伏龙观
  伏龙观位于离堆公园内。其下临深潭,传说因李冰治水时曾在这里降伏孽龙在离堆之下,
故于北宋初年改祭李冰,取名“伏龙观”。现存殿宇三重,前殿正中立有东汉时期(公元25~220年)所雕的李冰石像。殿内还有东汉堰工石像、唐代金仙和玉真公主在青城山修道时的遗物——飞龙鼎。伏龙观又名老王庙、李公词、李公庙等。清同治五年(公元1866年)四川巡抚祟实以为:“于虽齐圣,不先父食。况以公之贤:又有功于蜀,其施力程能固无待乎其子。今乃数典忘祖,于掩其父得无紊钦?”

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