開啟三峽大壩的所有閘門，放光裡面的水，總共需要多長時間？

來源：飛車看世界 釋出時間：2024-07-27 17:50

　　【導讀】一道水閘能夠限制水流，包括但不僅限於水壩，這是一個與物理學有關的問題，不過計算方法很簡單，只需要透過簡單的公式即可得出答案。然而雖然計算方法很簡單，但是複雜的問題就在於很多情況也需要考慮，一般的公式只能求出理論值。

　　那麼問題來了。我國有許多的水壩，其中最大的就是三峽大壩，如果想要用水壩放水，大壩的員工需要多長時間才能將所有閘門都開啟?

　　三峽大壩的建造。

　　我國擁有33所大學和科研院所，這些高校和科研院所中都有擁有水利工程專業，透過這33所高校和科研院所中20多年的時間，幾乎匯聚了全國最頂尖的專家學者，共同研究我國在水利方面面臨的最大的問題。

　　這也是我國水利工程技術在數十年之後，已經擁有了相當高的水平，能夠幫助我國在水利方面做出許多驚世駭俗的成就。

　　而其中最重要的就數三峽大壩，它是我國目前最大的水壩。

　　但是在當時，我國還沒有建造過這樣的規模的水壩，是全世界都沒有。

　　所以當時我國的專家學者們也不知道該從何處開始，因此水壩的設計便成為了當時水利科研團隊中最重要的問題。

　　國內的專家學者們經過長時間的計算以及模擬實驗，終於得出了一個較為滿意的設計方案，於是三峽大壩便終於開工建設了。

　　三峽大壩於1994年開工，到2006年竣工，整個過程歷時12年，而整個大壩的建造共耗費了880多億人民幣。

　　三峽大壩最厲害的就是它能夠阻止長江中的水流，很顯然，若是要在長江中修建一座水壩，那麼這座水壩肯定要經受住長江中暴漲的洪水。

　　為了儘可能的少浪費資源，三峽大壩上一共設計有五道閘門，這些閘門能夠阻止長江中的洪水。

　　而當我們想要讓大壩放水的時候，我們肯定就需要開啟這五道閘門，這樣的話，我們就能將三峽大壩放出的水的流量增大。

　　但是我們又該如何計算呢?

　　如何透過公式計算三峽大壩閘門全部開啟需要的時間。

　　其實只要我們知道了這麼多的一點資訊，我們就能透過一個非常簡單的計算就能得出三峽大壩員工全部開啟的時間。

　　首先我們需要知道閘門的面積。

　　三峽大壩共有5道閘門，每道閘門的面積都為1450平方米，那麼這5道閘門的面積就是:1450*5=7250平方米。

　　然後我們需要知道閘門的流量，閘門的流量等於閘門的面積乘上水流的速率，這樣我們就能得出閘門的流量。

　　而這一部分的水流速率和麵積都是已知的，所以我們將問題簡化為流速的計算，我們知道公式為Q=Sv，求解公式2式即可。

　　S=7250平方米，v=1.5米/秒，將這兩個值代入，就能求出這5道閘門的流量為:72501.5=10875立方米/秒。

　　很顯然，這5道閘門的流量就是10875立方米/秒。

　　而要讓這5道閘門全部開啟，所以這5道閘門在同一時間內放出的水的流量也是差不多的，所以這5道閘門放水所需要的時間就等於五道閘門的總流量除以這5道閘門的流量即可。

　　而這五道閘門的總流量就等於長江的流速乘上長江的橫截面積，長江的橫斷面積約為1.1310^6，流速大約為1米/秒。

　　而這段流速和橫截面積也是已知的，所以我們將這兩個值代入，就能得出長江每秒的流量為:

　　1.1310^61=1.1310^6立方米/秒。

　　然後我們就能透過五道閘門的流量計算出五道閘門的開啟時間，五道閘門的流量為108755=54375立方米/秒，1.1310^6/54375=20.8秒。

　　也就是說五道閘門一共需要20.8秒才能將這五道閘門全部開啟。

　　三峽大壩的閘門一共有26道，在這26道閘門全部開啟之後，我們就能得出:

　　26*20.8=540.8秒。

　　這個值就是剛建成之後，員工在不做任何其他的限制，只是用手將26道閘門全部開啟所需要的時間，大約就是540.8秒，也就是9.0133分鐘，也就是說大約只要10分鐘內，我們就能開啟三峽大壩的所有閘門。

　　為什麼一年時間是個最小值，但是實際上可能會更長的原因。

　　從理論上講，26道閘門需要用10分鐘左右就能將26道閘門全部開啟。

　　但是這一年可能只是我們大致上計算出來的一個最小值而已，實際在大壩每通一道閘門的時候，都要緊急通知下游的各個市縣，然後再將閘門逐個開啟。

　　而這一步操作將會耗費較長的時間。

　　而且三峽大壩中的水量非常大，要是從來沒有提前將閘門開啟過的話，那麼26道閘門一共開啟需要的時間將會更多，可能會超過半年甚至是一年。

　　所以三峽大壩的員工們還是非常有責任心的，平時都會提前將閘門開啟一下，從而減少危害。