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地球改造計劃1.0

2025-02-28 00:00:00游創智
課堂內外·初中版(科學少年) 2025年1期
關鍵詞:工程

古代中國的工程奇跡源于勞動人民的樸素智慧,是在與自然環境的長期相處中總結并實踐而來。從都江堰的巧妙調水,到哈尼梯田的層層疊翠,再到長城的連綿防御,這些工程奇跡不僅解決了生存難題,更在青山綠水間留下了古人智慧的印跡,成就了人與自然共生的傳奇。

最具技術含量的水利工程:都江堰

修建時間 公元前256 年

工程體量 由渠首樞紐、灌區各級引水渠道、 大中小型水庫和塘堰等構成

建造難點 岷江水流變化無窮,泄洪難、分水難、節制水量難

所需技能 水利工程設計;堰工技術;“深淘灘,低作堰”的歲修制度

“拜水都江堰,問道青城山。”出自余秋雨先生的《文化苦旅》,現已成為都江堰市的旅游宣傳口號。都江堰水利工程位于四川省成都平原西部的岷江上,在秦昭王時期,由李冰父子設計建造而成。如今,它不僅為四川盆地中西部地區的1130 萬畝農田提供灌溉用水,還為成都市多家重點企業進行日常供水。

都江堰水利工程采用“無壩引水”的方法,巧妙地借助自然地形布局,自如地將岷江水流引導向需要它的地方。精巧的飛沙堰和寶瓶口等設計,靈活地規避了洪水侵襲。在2000 多年前,要想在沒有任何現代機械幫助的情況下建造和維持這樣一個系統,需要精確地操控水流,同時還得應對四川復雜的地形和不時變幻的氣候。更不用說,還需要組織和管理成千上萬的勞動力,并保證長期的維護工作。這些都是都江堰水利工程能持續運作的關鍵所在。

最有設計感的農耕奇跡:紅河哈尼梯田

修建時間 隋唐時期

工程體量 從山腳蜿蜒至海拔2000 多米的山頂,梯田級數多達3700 級

建造難點 干旱季分明,年降水量不穩定,水資源管理與生態可持續難度大

所需技能 地形選擇與測量;因地和因水制宜的農業技術;古梯田管護經驗

“阿波憶祖千年事,開墾梯田子不愁。”“阿波”是哈尼語中“爺爺”的意思,這里的“梯田”就是著名的云南紅河哈尼梯田。哈尼族人運用雙手和鐵犁,將荒蕪山地轉變為肥沃農田。它不僅是農田,更是一幅四季變換的畫卷。不僅如此,梯田之美還在于它與周圍環境的和諧共生。森林、村寨、梯田垂直布局,再以水系貫穿,形成“四素同構”的循環系統,既能防止水土流失,又大幅提升了土地生產力。

最莊嚴壯麗的軍事工程:長城

修建時間 春秋戰國開始大規模修建,秦始皇將斷續工事連接成完整系統

工程體量 秦漢及早期長城超過1 萬千米,總長度超過2.1 萬千米

建造難點 起伏地形上的建造挑戰;持續的安全威脅;物資和勞動力管理難度大

所需技能 版筑技術;建筑規劃設計;勞動力組織與管理

“不到長城非好漢,屈指行程二萬。”詩句中的“長城”是秦昭襄王為抵御外敵而筑。長城這座跨越中國北部的雄偉建筑,保護了農耕社會的人民免受北方游牧民族的侵擾,確保了中華文明的安全與繁榮。

古代工程師們巧妙地將土、磚、石這些當地材料轉化為一道道蜿蜒的防御壁壘,其間點綴的高聳瞭望塔和堅固關隘,不僅肩負著防御重任,還成為傳遞軍事信號的關鍵節點。長城建造牽涉了龐大的物流組織,動員了數十萬勞動力。古代技術和資源相對匱乏,工程團隊不得不在惡劣的自然環境中憑借毅力不懈地推進工事。

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