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说点什么

都江堰是中国古代修建的著名水利工程，至今仍在发挥作用。几年前我有幸参观了当地。作为一个有点流体基础的专业人士，我顺便琢磨了一下它的原理，发现和液压优先阀是那么的相似！

都江堰渠首枢纽主要由三个主要工程组成:宝口口、金港堤和沙飞堰。三者有机配合，和谐运作。作为生活用水和灌溉用水的入口，包口口相当于优先阀的优先口。据说宝口口引水工程建成后，虽然起到了引水灌溉的作用，但由于江东地势较高，河水很难流入宝口口。为了使岷江顺利向东流并保持一定的流量，充分发挥宝口口的分洪灌溉功能，建设者在岷江修建了金刚堤，将河水分为两条支流:一条顺流而下，一条被迫流入宝口。可见金刚堤相当于优先阀的阀芯。内河窄深，外河宽浅，枯水期水位较低，大部分甚至全部流入河床较低的内河，保证了成都平原的生产生活用水；洪水来临时，由于水位高，部分甚至大部分河水从宽阔的外河排出。这种自动配水的设计与优先分流阀完全相同。

飞沙堰有其主要的保护功能，相当于一个溢流阀。内江水量超过瓶口流量上限时，多余的水从沙飞堰溢出；万一发生特大洪水，它会冲垮自己的堤防，让大量河流回流岷江。飞沙堰的另一个功能是“飞沙”。因为液压油比较干净，所以没有这样的功能。

为了保持生活和灌溉水量基本稳定，需要控制水头，相当于控制优先阀的压差。在都江堰工程中，水头高度由水平铁的深度和下游坝的高度控制。“深滩冲刷、低堰”、埋铁、控深是保证压差稳定和流量优先。

对于水流来说，动能和势能一样重要，势能是水流和水力的区别。如果包口口垂直于主河道，优先流速受水流速度影响最小。但是找到这样的地方可能不容易，可能会被淤积堵塞。因此，瓶口与主河道的夹角非常重要。

作为优先流口，还需要形成节流口，要求瓶口窄而深，就像优先阀的节流口轴向较短，周向较长一样，以减少弹簧的影响，减少这里的阻力。

通过两者的对比可以看出，都江堰水利工程的原理与现代优先阀完全一致，是中国古代劳动人民智慧的结晶。

思考:优先阀的弹簧应该有什么具体设计？

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