为什么只要在湍急的河流中建一堵墙就能有效防止下游的洪水灾害？

假设用一个不断流动的装置来模拟一条湍急的河流，此时的水位为一点四厘米。

当在河流中间放置一个堰会发现，从堰上流过的水位从之前的一点四厘米上升至两厘米，而它的下游水位却下降了高达百分之七十，仅仅只有四毫米。

根据能量守恒定律，任何能量都不会凭空的出现或消失，而是会从一个物体转移到其他物体上，也就是上下游流体的总能量不会改变。

当引入堰之后，由于上游流体因更高的流动高度导致势能的增加，外加更大的过流面积就会使上游流体的流动速度降低，而下游流体从势能转化成为动能。随着过流高度的降低和过流面积的减小而使下游流速变快，这也是为什么下游水流的深度要比上游低的原因。

当暴雨来临时，大量的降雨会使整条河流的水位上涨，从而造成洪涝灾害淹没整个村庄。

如果在适当的位置增加一座堰就能使下游的水位降低，虽然这样会减小下游发生洪水的概率，但上游不断增加的水位会严重影响森林动物的生活环境。

于是工程师又将堰改成锯齿状，这样不仅拥有两倍的过流面积，使更多的水流通过，从而降低一部分上有水位，同时还能使悬浮的泥沙沉积在河床上，不仅有效防止了河道淤积，还能起到灌溉农田的效果。

不得不说发明堰的人真是个天才。