三峡大坝,是世界上最大的水利工程之一,承担着防洪,电力供应和航运调度等多重功能,几乎与我们的日常生活息息相关。那么,问题来了,如果把三峡大坝所有的泄洪闸门全都打开,水库里的水到底需要多长时间才能完全排干呢?
再深入思考一下,假如发生无法想象的灾难,三峡大坝发生了溃坝,那后果又会有多严重呢?想知道答案吗?我们这就带你来揭开这座 “水利巨龙”的神秘面纱。
水多久能放完?三峡大坝,位于长江中游段湖北宜昌市。它不仅是中国,也是世界最大的水利枢纽工程,担负着防洪,电力和航运等多重任务。
大坝全长2335米,坝顶海拔高度为185米,最大浇筑坝体高181米,正常蓄水水位为175米,防洪限制水位为145米,其总库容量高达393亿立方米,防洪库容则为221.5亿立方米。
三峡大坝最具特色的设计之一,便是泄洪坝段布置了三层共77个孔位。这些孔的作用各不相同,互相配合,确保了大坝的多功能性和高效性。
大坝最上层是22个溢流表孔,每个孔宽8米,在水位过高时,这些孔会排放多余的水,排除潜在风险。中间一层是是23个泄洪深孔,每个孔宽7米,高9米,要用于在大洪水来临时泄洪。
最底层设有22个导流底孔,每个孔宽6米,高8.5米,主要用于引导水流,确保水库在正常运行时维持水位的稳定。此外还有7个排沙孔,负责防止淤积;3个排漂孔,专门为保护发电设备设计,其中2个也可以在需要时用于泄洪。
当大坝所有泄洪孔全部开启时,最大的排水流量可达到每秒79000立方米,而三峡满蓄水量为393 0000 0000立方米,由此我们可以计算,大坝每小时排水量为:
79000立方米/秒 × 3600秒/小时=284400000立方米/小时;
然后,我们计算总的排水时间,用总蓄水量来除以每小时的泄洪量:
39300000000立方米 / 284400000立方米/小时 = 138.2小时;
最后将时间转化为天数,可得,三峡大坝在满蓄水状态下,全速开闸放水所需的时间为:
138.2小时 / 24时 ≈ 5.76天;
这一数字非常惊人,足以说明三峡大坝在面对洪水时的强大调节能力。
出色防洪的表现2010年,三峡大坝迎来了建成后的首次大规模洪水的考验。那年7月20日早上8时,第一波洪峰奔涌而至,其水流量超过了1998年的那次特大洪灾,达每秒7万立方米。
面对滔天的洪水,三峡大坝凭借其强大的蓄水与泄洪能力,成功减轻了下游巨大的防洪压力。通过精准的水库调度,大坝将每秒3万立方米的洪水拦入水库,削减洪峰流量40%以上,有效地保护了长江两岸的居民,农业和经济设施。
事后专家分析,此次防洪调度中,三峡大坝共约拦截了70亿立方米的洪水,相当于两次调度总容量为54亿立方米的荆江分洪区。如果没有大坝的调度,长江干流宜昌段以下河段都将超出警戒水位,防洪任务会异常艰巨。
就在2024年,三峡大坝又迎来了两次编号洪水的严峻考验。2024年6月下旬至7月中旬,受强降雨的影响,长江水域1号和2号洪水逐渐形成,三峡水库的入库流量逐步攀升,最高达到每秒4.3万立方米。
在应对两次洪水中,大坝通过高效的调度和精准的泄洪措施,共约拦蓄了约126.8亿立方米洪水,有效减轻了下游的防洪压力。
在应对洪水的过程中,国家水利部门开发的“数字孪生三峡”系统发挥了关键作用。该系统能够模拟不同洪水情境,进行“正向预演”和“反向推演”,为防洪决策提供了更加科学和精准的支持。
大坝溃坝会怎样?说来你可能不信,我们的三峡大坝是可以抵御核弹攻击的。作为国家的战略性工程,三峡大坝在设计时就考虑到了这一点。
大坝结构属于混凝土重力坝,简单来说,就是用混凝土浇筑出了一座“大山”。大坝的稳定主要依赖于本身重量和整体结构,而不是复杂的几何支撑结构。大坝体积庞大,重量巨大,足以承受上百万吨TNT当量的核弹攻击。要想摧毁这座大坝,难度非常大。
当然,若是出现极端情况,大坝真的遭到摧毁,带来的后果也将是灾难性的。大坝一旦溃坝,水库内储存的数百亿立方米水将被瞬间释放,形成巨大的洪峰。水流将以时速上百公里的速度向下游奔腾而去,摧毁一切沿途的城市,农田和基础设施。
计算结果表明,洪水会迅速席卷整个长江中下游地区,特别是宜昌,武汉,江汉平原等重要城市地区,水位会在短时间内升高至几十米,几十万乃至上百万人都可能会因此丧生,整个长江流域居民的生命财产安全将面临极大的威胁。
更为严重的是,溃坝洪水还将影响长江流域的水资源,工农业和粮食生产。根据相关分析,三峡一旦溃坝,洪水水流向将影响全国38%的水资源,25%的耕地和40%的粮食产量。这将导致我国农业,工业生产和粮食供应体系遭遇严重破坏,进而引发国家整体的大规模危机。
因此,我国对此早就表明了态度:任何攻击三峡大坝的行为,都将视为对我国的核攻击,我们也必将展开最强烈的核报复