難以復制的都江堰水利工程包括都江堰的根本功能還有彎道環流原理。
余秋雨先生在遊覽都江堰、青城山後寫下了這樣壹句話，“拜水都江堰，問道青城山”。我國山水眾多，各有不同，成都地區的山水文化可見壹斑。都江堰作為成都平原地區重要的水利工程，從開始至今已經運作兩千年，造福不少後人。
既然都江堰功效如此突出，為何中國歷代王朝沒有在全國範圍內大批復制都江堰這種水利工程呢？
都江堰的根本功能就是防洪和灌溉
岷江，乃是長江上遊的重要支流，歷史上甚至壹度被認為是長江正源。
其全長1279公裏，流域包含四川阿壩、成都、樂山、宜賓等重要城市，是四川境內壹等壹的大江。而都江堰，正好處於岷江從四川盆地西部山脈進入成都平原的關鍵點上。
由於都江堰此處的岷江江水剛剛從龐大山區流出，所以都江堰的岷江江段落差大、水量高。上古之時，壹到夏季洪水泛濫，成都平原立時就變成千裏澤國，人畜無存。
公元前250年左右，即距今約2300年前，李冰奉秦國朝廷之命任蜀郡太守。此後李冰父子在岷江進入成都平原入口處開山鑿石修建都江堰，化腐朽為神奇，將岷江由害變利，造就了今後2000多年的“天府之國”。
在豐水期如洪水季節來臨時，由於此時水位高，更多的江水將從江面更加寬闊的外江排出，據測算這個比例大約在60%左右。
至於剩下的40%江水則是進入內江，內江底部有個寶瓶口，如下圖所示，寶瓶口將分流壹部分江水進入成都平原進行灌溉。
由於寶瓶口分了壹部分江水走，所以洪水季節岷江也不至於泛濫，同時分走的江水還能用於灌溉農田，壹舉兩得。
從分水魚嘴和寶瓶口這兩個關鍵設施便可得知，都江堰的根本功能就是防洪和灌溉。
所以在豐水期水位高時，外江分到的江水要多些，這是為了泄洪，但在枯水期水位低時，內江由於河床深分到的江水更多，以保證農田灌溉水量所需。
根據現代對水量的觀察和測算，豐水期時外江分到的水量為6成，內江為4成。
而到了枯水期，這個水量分配比例則徹底反了過來，外江變為4成，內江變成了6成，由於此時內江分到的水量更多，因此枯水季時寶瓶口灌溉用水所需反而得到了最大程度的保障。
正因為都江堰有這種在不同季節動態調整岷江水量的神奇作用，所以它才得了個“水旱由人”的千古美譽。
飛沙堰究竟有什麽作用
飛沙堰是壹座高出河床約2米高的矮堤壩，主體由鵝卵石籠沈入水下組成。
飛沙堰的作用說到底其實就兩個——控制內江水量和排出內江沙石。
岷江水中的沙石含量雖然沒法和黃河比，但壹到洪水季節，江水裹挾而來的沙石也不少。
這些沙石若長期不處理，那麽它們就會堵塞內江河道，令內江河床擡高，從而導致前文所述的內外江“四六分水”機制失效。
為了解決這個“內江沙石累積”的問題，所以都江堰整體工程修建了設施——飛沙堰。
飛沙堰的第壹個重要功能是攔水。
在枯水期時，由於岷江整體水量不大，所以要把內江分到的6成江水盡量引入寶瓶口做灌溉用水，飛沙堰起的就是這個攔水作用。
但在進入雨季時，岷江有時候會爆發特大洪水，這個情況是完全不受人力制約的，它只和該年夏季的降雨量有關。
當出現這種情況時，分水魚嘴雖然還起作用，但內江水流壹樣會變得很大，如果內江水流量超過寶瓶口的泄洪流量時，同樣會造成水災。
這時候飛沙堰的第二個功能便體現出來了——泄洪。
由於飛沙堰是由鵝卵石籠沈入水底搭建而成，巨大的洪水沖擊力會自動將它沖垮，從而讓內江河道完全通暢，起到泄洪效果。待到洪水過去枯水季到來，人們會找到夏天時沖到下遊的鵝卵石籠，扛回來後重新沈在飛沙堰的位置，讓它繼續承擔枯水季節的攔水作用。
換言之，古代的飛沙堰其實是個活動的堤壩，洪水來時沖垮，枯水時存在，而且制作簡單、成本低廉。
除此之外，飛沙堰還有第三個功能——沖沙。
它利用了彎道環流原理
都江堰的整個岷江河道都是呈彎曲狀態，尤其是內江彎曲幅度更大，這樣的場所，天然就是利用“彎道環流原理”進行沖沙的絕妙場地。
彎道環流原理屬於流體力學中的壹個重要理論：水流在彎道內運動時會產生離心力，使上層水流指向凹岸，下層水流指向凸岸，形成壹個不斷旋轉並整體向前運動的水流。示意圖如下：
都江堰的內江河道恰恰是壹個彎道，所以江水裏會產生大量漩渦暗流。而這些漩渦行進到飛沙堰時，就會被水下的堰體攔住，在漩渦的作用下，河底沙石會被旋轉水流拋到上層流水中，從而越過飛沙堰泄出。
換而言之，飛沙堰朝內江方向的堰體前，常年都有大量漩渦暗流存在，雖然這些漩渦不斷出現又消失，但它們卻像兢兢業業的清道夫壹樣，不斷清理著內江裏面沈積的沙石，將沙石從飛沙堰上方通過的江水中排出。
這也是飛沙堰中“飛沙”壹詞的由來，極其形象。
現在這個堰體是後來修建的，原來的飛沙堰是沈入水底，只有2米高，江水可從上方越過。
都江堰建造之謎
分水魚嘴、寶瓶口、飛沙堰這3個主要部分構成了整個都江堰水利工程的主體，它自動分水、排沙、灌溉、泄洪，整個運行不但高度自動化，而且壹用就是2000多年，可靠性高到令人瞠目結舌，甚至今天還在起著不可替代的作用。
以今日人類之科技，無論做出什麽機器，恐怕都無法連續運行2000年之久，但都江堰，做到了！
事實上直到今天，人類以現有科技想要完全復制出另壹個都江堰也是極其困難的，因為就算走遍全世界，我們也無法找到另壹條岷江、另壹個和都江堰地理特點壹模壹樣以及壹年四季水量類似的地方。
它的成功，只存在於灌縣這裏的壹小截岷江，以當前中國的基建能力，或許可以不惜人力物力在另壹條江裏將其完全照搬過去，但這樣壹來花費太過龐大，失去了都江堰高性價比的本來意義。
但令人慶幸的是，如今的科技已完全探索清楚了都江堰的科學奧秘，雖然它無法被完全復制，但它的各種運行原理卻可以為其他水利工程所借鑒，用另壹種方式造福於世界各地的人民。