古代建筑中的科学知识_科学知识古建筑

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天工开物

-----古代建筑中的科学知识

一、灵渠：

在广西桂林的兴安县境内，有一条静静流淌的人工运河，这就是秦朝著名的水利工程——灵渠（秦朝人史禄受命设计）。

从秦朝所在的关中平原到岭南地区要横跨黄河、长江、珠江三大水系。这就是灵渠选址的要求。

南岭是众多河流的发源地，向北流的大多流入长江水系，向南流的大多流入珠江水系。连接这两条水系，史禄选择了湘江和漓江，今天看来这是最短的连接方法，那儿湘水和漓水相差几十里，不是很远，山势也不是很陡，所以他选择在那开灵渠。

灵渠工程由湘江上的渠首工程、引向漓水的南渠和重新连接湘江的北渠三部分组成。在灵渠的起始部位，有一座人字型大垻（这是一座溢流垻），斜向南渠的叫小天平，斜向北的一侧叫大天平。（天平垻，古时又称铧堤，因为它的外形像犁铧而得名。）作用：人字形大坝把扑面而来的江水正压力变成侧压力，增强了它自身的强度。人字型长短边之比是7：3，江水也被按比例分开，水满时恰好使得南北渠两边水量一致，都是1.5米深。适量分水使多余的水越过坝流回湘江故道。同时，在洪水来临的时候，它也可以保护坝身不被冲垮。

铧嘴是最好的分水工具。

坝身由许多巨石砌筑而成。链接：在两块巨石之间人们凿出一个“X”型石槽，并形象地称之为燕尾槽，然后在燕尾槽里搁上铁定，用铁锭把两块石头锁紧。洪水冲击时候，“X”型铁锭可以有效的分解这种冲击力，确保两块石头紧密相连。每一块石头都用这样的办法锁紧之后，整个大坝就会然一体。

灵渠陡门是中国人使用的最早的运河船闸技术，它的原理与现代船闸完全一样，只是松木、竹子的陡门变成了钢铁的闸门。