三峽水庫這地方,提起它總讓人覺得既宏大又親切,畢竟它牽扯著長江兩岸那么多人的生計(jì)和安全。
庫容總共393億立方米,相當(dāng)于把好幾個(gè)大型湖泊的水全攢起來。正常情況下,水位控制在175米高程,這時(shí)候庫里水量最大,能發(fā)揮防洪、發(fā)電和航運(yùn)的多重作用。要是真像題目問的那樣,把所有閘門全開,讓水一股腦兒流走,那得算算賬了。
基于工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),大壩最大泄洪能力是每秒10.25萬立方米,這包括23個(gè)泄洪孔全開時(shí)的峰值。如果忽略上游來水的影響,簡單除法下來,393億立方米除以每秒10.25萬,大概需要4.4天左右才能基本放空。
但現(xiàn)實(shí)中上游總有水補(bǔ)進(jìn)來,長江平均徑流量每秒約3萬立方米,汛期可能更高,所以凈泄洪量減小,時(shí)間得拉長到一周甚至更久,具體看當(dāng)時(shí)水文條件。
這問題其實(shí)挺有意思的,不光是數(shù)學(xué)題,還得聯(lián)系三峽工程的實(shí)際運(yùn)作。長江流域水系復(fù)雜,從上游雪山融水到中下游雨季暴漲,水量波動(dòng)大。
三峽大壩建在宜昌上游,壩體長2309米,高181米,攔起的水庫綿延600多公里。設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到極端洪水,參考1870年那場大洪峰,每秒近10萬立方米的流量作為基準(zhǔn),確保壩能扛住。放水不是隨意的事,平時(shí)調(diào)度精細(xì),洪水來時(shí)先攔一部分,再逐步泄出,避免下游泛濫。
假如全開閘門,那泄洪規(guī)模相當(dāng)于每小時(shí)排出3.69億立方米水,夠填滿上千個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場。但工程師們強(qiáng)調(diào),這種極端操作很少見,因?yàn)樯嫌蝸硭畷?huì)讓過程變復(fù)雜,實(shí)際放空可能需7到10天,取決于季節(jié)和雨量。
回想三峽的來歷,早在上世紀(jì)50年代,就有專家調(diào)研長江防洪,1994年正式開工,2006年壩體完工,歷時(shí)12年。建設(shè)中涉及上百萬移民,他們從庫區(qū)遷出,舍棄祖居地,去新安置點(diǎn)重建生活。
新地雖有政府補(bǔ)貼建房,但適應(yīng)新環(huán)境總得花時(shí)間,很多人轉(zhuǎn)行務(wù)工或種地,日子漸漸穩(wěn)下來。三峽的防洪庫容有221.5億立方米,專門留給汛期攔洪用,剩下的空間是調(diào)節(jié)區(qū)。
2025年上半年,水庫來水1335億立方米,比設(shè)計(jì)值多4%,調(diào)度時(shí)就靠這些庫容緩沖,攔住超70億立方米洪水,避免下游大災(zāi)。
三峽有23個(gè)永久泄洪孔,深孔和表孔結(jié)合,能靈活控制流量。2020年洪峰時(shí),開11孔泄每秒4.92萬立方米,削峰率34.4%,證明設(shè)計(jì)可靠。要全開23孔,每秒10.25萬的流量會(huì)讓下游水位快速上漲,宜昌到武漢段得提前預(yù)警。
但上游補(bǔ)水不可忽略,長江年均徑流9000多億立方米,平均每秒2.8萬,汛期可達(dá)5萬以上。所以凈放水率降到每秒5到8萬,393億庫容放空需5到9天。
實(shí)際操作中,從沒全放空過,因?yàn)樗畮炜偙3肿畹退?45米,防洪期從6月起逐步消落至150米,釋放超八成庫容迎汛。
三峽不只防洪,還發(fā)電強(qiáng)勁。裝機(jī)容量22500兆瓦,年發(fā)電超千億千瓦時(shí),夠幾座大城市用。機(jī)組利用水勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪,清潔高效,取代部分煤電,減少污染。
庫區(qū)生態(tài)也受影響,水庫建成后魚類棲息地變,江豚等物種保護(hù)加強(qiáng),十年禁漁從2020年起實(shí)施,幫魚群恢復(fù)。
但入侵種如羅非魚仍是個(gè)難題,需持續(xù)監(jiān)測(cè)。水庫還改善航運(yùn),升船機(jī)能抬船過壩,節(jié)省時(shí)間。移民120萬,涉及20個(gè)縣區(qū),他們的犧牲換來全國受益,值得銘記。
長江水利傳統(tǒng)深厚,從都江堰到三峽,體現(xiàn)智慧。李冰治水兩千年前,分流岷江,至今灌溉成都平原。三峽繼承這精神,聯(lián)合調(diào)度長江58座水庫,三峽集團(tuán)9座占防洪庫容55%,總425億立方米。
放水雖是假設(shè),但反映工程韌性。移民在新地安家,子女教育就業(yè)好轉(zhuǎn),貢獻(xiàn)換來安瀾。
參考資料
三峽工程十大世界之最 央視網(wǎng)
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