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在中国,有一项巨大的水利工程,它被誉为全球最大的水库之一,三峡水库。其储水量高达393亿立方米,水面上升175米。但如果有一位胆大妄为的管理员,将所有闸门一齐打开,让水自由流出,那么要花多久才能将这庞大的储水量排空呢?
为了解答这个问题,首先需要了解三峡大坝的构造,包括闸口的数量和口径。在这个过程中,让我们一同探索这座伟大的水利工程的故事。
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当谈到水利工程时,中国一直拥有独特的技术优势。早在2000多年前,秦国派遣李冰前往蜀地,发现了这个土地的农业潜力,但也频繁受到洪水的侵袭。在没有现代机械设备的年代,李冰凭借火烧和水泼的方法,劈山开路,建造了人类历史上最早的水利工程——都江堰。
都江堰至今仍在发挥作用,这个奇迹也创造了“天府之国”的传说。因此,中国人将基建的精神根植在民族血脉之中,不愿将其白白浪费。于是,在1994年12月14日,三峡工程正式动工,历时12年,于2006年5月20日竣工并投入使用。三峡水库不仅用于发电,还充当了重要的调节机构,在夏季防洪方面发挥了关键作用。
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长江是中国的母亲河,但她既是慈母,也是严母。夏季的长江水势汹涌,给两岸带来了巨大的灾害。1981年和1998年,长江曾遭受特大洪水的袭击。许多人或许不知道,长江水库的实际储水量远超出了393亿立方米,至少有200亿立方米的空间闲置着。这200亿立方米的空间被保留,以备不时之需,特别是防洪时使用。然而,让我们回到最初的问题,如果打开所有水闸,将三峡水库排空需要多长时间?
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三峡大坝总共拥有54个闸口,其中包括22个直径为8米的闸口,23个直径为9米的闸口,以及9个备用闸口。一旦打开所有闸口,最大排水速度可以达到每秒98万立方米。假设三峡水库已经充满水,总储水量为393亿立方米,按照最大排水速度,预计需要4到5天才能排空。考虑到长江上游的流速为每秒1.5万立方米,初步估计,大约需要7天才能完成排水,即一周左右的时间。
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393亿立方米的水相当于90个太湖的水量,一周的时间就能排空这些水,这一速度相当惊人。更重要的是,这393亿立方米的水实际上是超额储备的,以应对可能发生的极端洪水情况。因此,对于一般的洪水,三峡大坝可能只需要两三天就能完成排水。有了这座国之重器,我们可以更加从容地面对长江的洪水威胁。
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然而,一些人可能好奇,三峡大坝横亘在长江上,如此巨大,那么航运如何进行呢?这就引出了三峡大坝的一项黑科技——电梯。
在三峡专门为航船开辟的渡口,设计了升降台。当轮船进入渡口后,一个平台会从水底升起,将船升到水坝水面上,然后船只可以进入水库并继续上游航行。这个创新的设计确保了长江的航运畅通无阻,尽管有三峡大坝的存在。
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除了航运,三峡水库还有一个备受喜爱的功能,那就是养鱼。三峡水库里的鱼体型相当巨大,甚至超过市面上常见的鱼类。然而,这些鱼主要被用来保护长江淡水鱼类的多样性,而不是食用。
很多人或许不了解,长江自2020年开始实施了为期十年的禁渔政策,旨在保护长江脆弱的生态系统。长江的特有物种,如长江白鲟已经灭绝,白鱀豚也被宣布功能性灭绝。即使是四大家鱼,由于遗传多样性下降,质量下降和抵抗力减弱,也面临巨大的挑战。然而,长江水库的生态环境与长江非常相似,对保护一些长江本土鱼类至关重要
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。长江的入侵物种问题也相当严重,如清道夫、罗非鱼,甚至食人鲳等外来物种已逐渐在长江中扩散,对本地鱼类造成了严重威胁。将一部分鱼类引入三峡水库,有助于它们躲避这些外来侵略者,从而保留了宝贵的基因库。
三峡水库不仅有助于保护鱼类多样性,还对改善环境产生积极影响,创造了湿地环境,成为许多迁徙鸟类的理想栖息地。水库建成后,一些珍稀鸟类如海南虎斑鳽再次出现,这种鸟类被认为是世界上最濒危的之一。几十年来,人们再次有机会目睹这一濒危物种的存在。
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然而,需要指出的是,393亿立方米的水不是凭空出现的,而是建设三峡水库的过程中付出了巨大的牺牲。从1992年开始,国家对即将被淹没的地区进行了大规模移民,共计120万人,涉及重庆和湖北20个县区。这些移民中包括了不少少数民族,他们的祖辈世代生活在这片土地上,对此有深厚的感情。另外,中国传统文化中也有“落叶归根”的思想,这使得许多人难以接受永远无法回到家园的事实。然而,为了国家利益和未来的发展,这些人选择了迁徙,他们被称为“三峡移民”。
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如今,三峡移民的家园已被水库淹没,他们不得不在新的地方重新安家。然而,我们不能忘记他们在国家水利项目中所作出的巨大贡献,这是为了中国的发展和安全。
与此同时,三峡水电站代表着中国能源产业的一个重要转折点。在此之前,中国主要依赖火力发电,这种方式需要大量煤炭,导致严重的空气污染。而且,煤炭资源是有限的,尽管中国拥有丰富的煤炭资源,但随着人口的增长,这些资源迟早会枯竭。水力发电是一种极为清洁的能源,最重要的是,水是可再生资源,只要长江不枯竭,水能就不会耗尽。
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中国的地势分布在三个不同的水势阶梯上,而三峡正好位于第二和第三阶梯的交汇处,拥有巨大的水势落差,适宜建设水电站。三峡大坝储存水量,然后通过开闸放水,将水的重力势能转化为动能,从而利用水流转动发电机发电。这种发电方式类似于潮汐能。由于大坝的存在,水流可以受到控制,因此也可以控制发电的产量。水力发电是目前唯一能够与火力发电媲美的清洁能源发电方式,其他新能源普遍面临成本较高的问题。
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因此,三峡水电站投入运营后,中国的电力行业取得了飞速发展,国家电网成为世界500强企业之一。中国拥有多个大型水电站,其中包括三峡水电站、溪洛渡、白鹤滩、乌东德和向家坝等。可以说,中国的水电站逐渐取代了火力发电,成为清洁能源的主要代表。
这些水电站不仅发电,还能够调节夏季的水位,保障两岸的安全。尽管长江每年仍然会发生洪涝灾害,但其影响已经大大减小。这一切都归功于以三峡水电站为首的这些水利工程。
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总而言之,三峡水库不仅仅是中国的一项水利工程,它也是生态保护、发电、航运和社会发展的综合体现。它代表了中国在水资源管理和清洁能源领域取得的巨大成就,同时也凸显出人民的无私奉献和对国家的深厚感情。通过巨大的水利工程,中国不仅为今日的发展提供了保障,还为子孙后代的未来留下了宝贵的遗产。
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