都江堰是中国古代建设并使用至今的大型水利工程，位于四川省都江堰市，岷江上游。始建于公元前250年，由战国时期秦国蜀郡太守李冰父子率众修建，是全世界至今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。
古往今来，一切水利工程，归根结底，不外乎控制和调度水沙，工程的关键性与成败得失，都取决于此。我国着名水利工程中，有相当一部分是因为对泥沙问题处理不当而失效，使工程最终毁于泥沙淤积。黄河流域的工程较为显着，其中三门峡的泥沙问题为最，三门峡建成后，蓄水的同时拦截了大量泥沙，泥沙得不到有效排泄，导致运行不到一年，便致使渭河流域淤积大量泥沙，河床抬高，大片良田浸没，土地迅速盐碱化。
工程中最核心的三道屏障：鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口，如图所示，对来水来沙进行了逐级筛选，才达到水旱从人、取清排浑之功。
鱼嘴：作为第一道屏障，鱼嘴起第一级分水排沙作用，其将岷江分成内、外二江，内江为引水河道，将岷江部份水量引入地势较高的宝瓶口，外江为泄洪排沙河道。由于鱼嘴作用：洪季，内江引40%的清水，60%的水和大量泥沙进人外江；而枯季，内江引60%的水，以满足下游灌区用水。即为“鱼嘴分四六”原则。
由于宝瓶口上游的岷江东岸有玉垒山，使得地势东高西低，在枯水期，江水难以向东面流，成都平原仍然得不到灌溉。为解决这个问题，李冰修建了第二个工程，沿着留在江心的“离堆”向上游方向，修筑一个几百米长的大堤，称为“金刚堤”，金刚堤迎着上游江水的头部，就被叫作“鱼嘴”。现在一般把这个工程统称为“鱼嘴”。从“鱼嘴”到“离堆”之间的金刚堤，把岷江之水进一步分为“外江”和“内江”两个部分，西面原有的岷江河道，称作“外江”；东面的河道，称作“内江”。到了每年枯水期，就组织人工对“内江”进行挖掘，使“内江”比“外江”低，这样就解决了枯水期江水难以流入宝瓶口的问题。另外，由于内江被挖得比外江地势低，每当丰水季节，江水的表层清水就会抢进内江，而江水的底层浊水就会存留在外江，这就在很大程度上解决了内江泥沙淤塞的问题。
宝瓶口：宝瓶口是控制内江流量的咽喉之地，因形状像瓶口而得名。宝瓶口左是玉垒山，右是离堆。据《史记》可知，确由李冰所开。而当时条件，只能用钢钎和铁锤，采用这样的办法开凿山体工程量实在太大，李冰在这种情况下，想出了火烧水浇的办法，利用热胀冷缩的原理使岩石崩裂疏松，进而开凿，大大减少了工程量。历经8年，终于在玉垒山开凿出了一个宽20米，高40米，长80米的山口，把开凿玉垒山分离的石堆叫作“离堆”。
内江水从百米宽的河道涌向宝瓶口，平水季节从中流淌经过；高峰时节则会由于流量的加大而水位抬高，这时飞沙堰的设计就与宝瓶口相互呼应结合，每当内江水位抬高并超过内河床2.5米时，奔流的江水就会从飞沙堰溢出，这样就不会使进入宝瓶口的流量太大，威胁下游灌区的安全，岷江流量越大，引入宝瓶口的流量比例越小。宝瓶口的这种自然控制功能，对下游灌区的防洪起到了良好的保护作用。
飞沙堰：“鱼嘴”工程解决了枯水期和丰水期部分泥沙淤塞的问题，但还是会有丰水期可能给内江乃至成都平原造成水量过大的问题，以及剩下的泥沙对内江淤积的问题，故而修建了都江堰的第三个工程——飞沙堰。飞沙堰实际上是在金刚堤最靠近离堆的地方，故意留出的一段凹槽。由于宝瓶口很狭窄，丰水季节，内江水位必然涨得很高。修建飞沙堰之后，高出来的水就能全部从飞沙堰漫过去，流回原来的水道，也就是外江了，这样就避免了丰水季节水量过大而淹了成都平原；宝瓶口的另一个妙用在于，上游内江东岸是S形的，当大水冲到这里时，便会直接撞到半挡的玉垒山岩壁，水流翻滚，使下层的泥沙翻上来越过飞沙堰，翻到外江里，从而解决了内江剩余泥沙的淤积问题。
