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如果打开全部闸门,将三峡水库中的水全部放光,需要多久呢?
中国治水的 历史 已有上千年,从大禹到李冰,从都江堰水利工程,到 三峡大坝 等,为解决我国的洪灾问题,做出了巨大的贡献。 尤其是三峡大坝,不仅缓解了长江流域的洪灾情况,甚至还能 利用水库发电 ,为中国提供了可观的电力。 整个三峡水利工程,具备的功能足以让它成为 现代 社会 最伟大的工程之一 。 不过有人很好奇,据说三峡里的鱼现在长得又肥又美, 如果把三峡水库的水放光 ,可以顺利抓到鱼吗?这个恐怕没有这么简单。 不过我们可以来了解一下,如果打开全部闸门,将三峡水库里的水全部放光,需要多久呢? 看到这样的问题,大家是不是梦回数学课堂了呢? 不要着急算,液带先给大家提供一组数据。 三峡水库的情况 三峡水库是三峡水电站,建成后 通过蓄水形成的人工湖泊 ,整个面积达到 1084平方千米 。 涉及的范围包括重庆和湖北的21个县市,淹没的房屋总面积达到 3478.47万平方米 。 自2020年三峡工程整体竣工后,就开始向三峡水库中蓄水,并且在2021年10月,已经成功达到 蓄水位175米 ,蓄水量达到 68亿立方米 。 实际上,三峡水库的最大蓄水量为 383亿立方米 ,之所以没有蓄满,是因为剩下的200多立方米,是为雨季的洪水做下的准备。 不过如果我们将整个三峡水库蓄满水,那么三峡水库有多少个放水的通道呢? 三峡大坝主要包括主体建筑和导流工程, 全长为3335米左右 ,其中主体建筑拦河大坝的长度为2335米,最大坝高达181米。 三峡水库上一共拥有54个闸门,分别位于 拦河大坝和泄洪闸 上。 其中在483米的泄洪闸中包括 22个表孔 ,孔宽为8米, 23个深孔 ,孔宽为9米;在拦河大坝上还有9个辅助孔位。 三峡水库放水的可能 理论上讲,如果上游没有河水灌入,并且按照54个闸门最大的泄洪流量,也就是 7.9万立方米/秒 来算,那么仅需要大约5天半就可以将三峡水库的水放光。 不过需要注意的是,随着水位的下降,泄洪的速度会越来越慢,因为在这种情况下,放光水库需要 大约9天时间 。 当然,水库没有进水量完全不可能,长江多年的平均径流量可以达到 9600亿立方米/秒 。 不过由于三峡水库接收的是上游的水,在地势上横跨我国一二级阶梯,所以其径流量可以增加至大约 15000万立方米/秒 。 那么按照这样的输入速度,放光水库就得在之前的基础上 再增加6天左右 。 当然如果还要考虑泄洪速度随着水量减少而削减的情况,那就可能要 花24天左右的时间 了。 不过这样的计算,我们也只是纸上谈兵,毕竟我们并没有这一需求,也暂时没有考虑如此大的放水量,对下游地区的影响。 三峡水库的最大作用就是用来防治洪灾,因此就需要在雨季来临的时候, 不断储蓄来在上游的洪水 。 按照一般想法,三峡水库就会在旱季放水, 给下游地区的庄稼提供充足的水源 ,然后夏季洪水来临的时候就疯狂蓄水。 但是三峡当然不一般,如果按照放水的量来说,三峡水库在夏季的放水量实际上更多。 因为一旦夏季洪峰来临,三峡水库如果不放水,没有办法将所有的水都蓄在水库中,因此 一旦水位线超过警戒线 ,三峡就会放水。 但是在春季的时候,放水量并没有很大的变化,因为对于上游地区来说, 此时的水量也并不丰富 。 在没有建成三峡大坝之前,其径流量大约为4000立方米/秒,而在大坝建成后,国家有规定 春季的放水量不得超过6000立方米/秒 。 由此可见,三峡水库在夏季洪峰时节的放水量最大。 每年6月中旬到7月中旬,正是我国的梅雨季节,丰沛的降雨使得 长江干流 、支流,以及流域内的其他湖泊等,水量都会陡然增加。 长江中下游地区,包括 湖北 、湖南、江西樱燃和安徽等地,都很容易遭到洪水脊埋虚的威胁。 尽管长江水库用于防洪的库容为 221.5亿立方米 ,只有长江年平均径流的千分之四左右,但是其起到的作用却相当大。 我们就用中国最大的淡水湖 鄱阳湖 来进行分析,由于它也位于长江流域,所以属于 季节性湖泊 。 一般情况下,在水位高度为14米左右时, 面积可以达到3150平方千米 ,此时总库容大约为260亿立方米,只有三峡水库总库容得66%左右。 由此可见,三峡在丰水期的蓄水量, 几乎已经达到一个鄱阳湖的水量 ,这对于控制中下游地区的洪灾,已经有很大作用了。 就2020年的防洪情况来看, 当时的梅雨季节提前了一周左右 ,整个防洪过程尽管显得手忙脚乱,但是在水利部的指示下,泄洪一直在有条不紊地进行。 为了缓解中下游地区的灾情,经过5次连续下调了泄洪量,出库流量从35000立方米/秒, 一直降到19000立方米/秒 ,将更多的洪水拦截在了水库中。 当然,对于整个中下游地区来说,三峡水库的作用 只能是缓解 。 毕竟面对长江的径流量,下游地区的低洼地势,以及长江发达的水系等,三峡水库就算有天大的本领,也 不能解决所有问题 。 但是从 经济效益 来看,三峡水库也体现了很大的优势。 过去在长江流域,最长发生洪灾的地区就是 荆江河段 ,在过去2000年间,已经发生过200多次洪灾。 在1998年的世纪大洪水中, 受灾人数达到1亿多人 ,直接经济损失高达1500亿元。 但是在三峡水库建成之后,整个 荆江流域的耕地和人口 都有了很大保证,如果能够拦截特大洪水,那么至少可以避免百亿元的损失。 三峡水利工程耗费了我国 2000多亿元资金 ,从它建成到使用的十多年时间里,就连外国人也对这一伟大工程连连赞叹。 除了防洪作用外,三峡还有一个巨大的作用,那就是 发电 。 水利发电作为一种清洁能源,在为中国提供电能的基础上,可以在很大程度上 减少对火力发电的需要 ,缓解燃烧煤炭带来的大气污染。 三峡大坝位于我国第二、三级阶梯的交界处, 地势落差大 ,所以很适合在防洪的作用上,发展水电站。 三峡水库的水蓄起来之后,开闸放水时,就可以 将水的重力势能转换为动能 ,随后利用水流转动带动发电机发电。 甚至在大坝的控制下,还可以在很大程度上, 控制发电量 。 三峡大坝的总装机容量是 2250万千瓦 ,共34台发电机组,在蓄水高度超过150米左右的时候,基本上可以实现满负荷运行。 作为世界上最大规模的发电站,三峡大坝的年发电量, 占全国总电量的5% 。 截至2021年底,三峡水电站的发电量已经 累计约14000亿千瓦时 ,即便按照0.25元/千瓦时的价格计算,也已经赚了 3500亿元 。 所以从这一点来看,三峡水利工程的修建,早就已经拿回成本。 尽管在现代 社会 的发展下,三峡水电站的产电量都不够一个上海使用,但是我们却 不能忽视它对整个长江流域乃至整个中国的发展起到的重要作用 。
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开了闸的水库
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