都江堰(卷名：自动控制与系统工程)
中国古代建造的大型水利工程。位于成都平原西北灌县境内，是公元前256年秦昭襄王时期,由蜀郡太守李冰父子组织建造的。都江堰工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶引水口等设施组成。它将岷江水流分为内江和外江,内江用于灌溉川西平原,外江用作泄洪排沙，经乐山、宜宾后汇入长江（见图）。都江堰运用系统思想解决了溢洪、排沙、水量自动调节等关键技术，并且造价低、收效大、维护方便、可靠性高，经历2000多年仍能发挥工程效益。都江堰二王庙中的石刻碑文，就是运用系统思想指导修筑、维护、管理都江堰的真实记载。在都江堰水利工程中系统思想主要表现在以下四个方面：①总体目标最优化。李冰在总结前人治水经验的基础上确定治理岷江水患的目标是“分四六、平潦旱”，即把岷江按四六比例分流，平掉水灾和旱灾，使总体目标最优化。②选址最优，自动分级排沙。都江堰选在岷江出山口与平原结合的灌县境内弯道河流区域。根据弯道环流原理，使含泥沙少的上中层水流被推向河道外侧，形成外侧高内侧低的倾斜水面，含泥沙多的中下层水流被推向河道内侧，使水流主体和泥沙主体逐渐分离，形成正面走水、侧面走沙的流态。当水流到达鱼嘴分水堤时，因鱼嘴的位置正好处于分界面附近，把80％的泥沙分离到外江河道，内江河道只含余下的20％的泥沙，实现第一级排沙。内江水流在鱼嘴分水堤后仍是弯道水域，再将10％的泥沙通过比河床高 2.5米的飞沙堰排入外江河道，实现第二级排沙。余下10％的泥沙被沉积在鱼嘴至宝瓶口约 1公里长的河床内，通过每年冬季枯水期的岁修，把这部分泥沙挖出作为建筑材料，实现第三级人工排沙。③利用地形，自动调节水量。都江堰将鱼嘴分水，飞沙堰溢洪，宝瓶口引水阻水，融合成一个整体，实现大水量自动调节。春耕季节岷江水量较小,江水主要沿弯道河岸外侧流动,并按鱼嘴分水堤中心距两岸的宽度分水，使外江与内江的水量按四六比例分配。到了洪水季节，上游滩头被水淹没,河床坡度和弯道趋于消失，水量按主流方向分配,因主流方向正对外江河口，使流入外江和内江的水量按六四比例分成。特大洪水时还利用宝瓶口阻水和飞沙堰泄洪。宝瓶口为宽20米长40米的狭长谷带，是岷江水进入川西平原的关口，有走春水、阻洪水的作用。飞沙堰位于宝瓶口上游170米处，比河床高2.5米,长300米。当内江水量超过正常水位时，多余的水便溢入外江。洪水季节80～90％的洪水由飞沙堰泄入外江，进入川西平原的水量很少超过正常需水量。④就地取材,工程造价低,维修方便。