堪比12級(jí)臺(tái)風(fēng)！三峽泄洪江水沖天，為何沖不壞大壩？

三峽泄洪時(shí)，水流從壩體孔洞高速?lài)姵觯魉倌苓_(dá)到35米每秒，沖擊力堪比12級(jí)臺(tái)風(fēng)，大量江水沖天而起再落下，場(chǎng)面十分壯觀。

但大壩始終穩(wěn)固，沒(méi)有被沖壞，核心原因是大壩的壩型設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、泄洪消能結(jié)構(gòu)、超高防洪標(biāo)準(zhǔn)，再加上完善的監(jiān)測(cè)與調(diào)度體系，多重保障疊加，讓大壩能輕松抵御泄洪沖擊與洪水壓力。

先從大壩本身的結(jié)構(gòu)說(shuō)起，三峽大壩是混凝土重力壩，這是目前世界上最穩(wěn)固、耐沖擊的壩型之一。

整個(gè)壩體全長(zhǎng)2309.5米，最大壩高181米，壩頂高程185米，全部用2689萬(wàn)立方米混凝土、29萬(wàn)噸鋼筋以及59.3萬(wàn)噸鋼材澆筑而成，整體像一個(gè)巨大的實(shí)心三角形，底部寬、頂部窄，完全依靠自身巨大的重量穩(wěn)穩(wěn)壓在河床的基巖上。

重力壩的工作原理很簡(jiǎn)單，就是靠壩體自重和地基之間的摩擦力，對(duì)抗上游江水的水平推力，每個(gè)壩段相對(duì)獨(dú)立，就算局部出現(xiàn)小范圍損傷，也只會(huì)影響單個(gè)壩段，不會(huì)出現(xiàn)整體潰壩的情況。

而且三峽大壩選址在湖北宜昌三斗坪，這里的基巖是堅(jiān)硬完整的花崗巖，地質(zhì)條件極佳，能穩(wěn)穩(wěn)承載壩體的重量，也能抵御水流的長(zhǎng)期沖刷，從根基上保證了大壩的穩(wěn)定性。

再看大壩的材料質(zhì)量，三峽大壩用的混凝土不是普通混凝土，而是專(zhuān)門(mén)定制的高強(qiáng)度混凝土，設(shè)計(jì)初期抗壓強(qiáng)度就達(dá)到25兆帕，而且這種混凝土有個(gè)特殊特性，就是不怕水浸泡，反而會(huì)在水中持續(xù)硬化，抗壓能力越來(lái)越強(qiáng)。

根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，蓄水17年后，大壩混凝土的抗壓強(qiáng)度已經(jīng)提升到43兆帕，遠(yuǎn)超當(dāng)初的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

施工時(shí)為了避免混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生裂縫，工程師們?cè)跀嚢钑r(shí)加入冰塊降溫，施工現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)噴灑水霧控溫，還采用了分塊澆筑、預(yù)留伸縮縫等技術(shù)，打破了以往水利工程“無(wú)壩不裂”的魔咒，建成20多年來(lái)壩體幾乎沒(méi)有出現(xiàn)影響安全的裂縫。

壩體里的鋼筋和鋼材也都經(jīng)過(guò)特殊防腐處理，能抵御長(zhǎng)江江水的長(zhǎng)期侵蝕，閘門(mén)、船閘等關(guān)鍵部位的鋼材更是加厚加固，比如泄洪孔的閘門(mén)能承受巨大的水壓，開(kāi)啟關(guān)閉都穩(wěn)定可靠。

泄洪時(shí)水流沖擊力極強(qiáng)，三峽大壩能安然無(wú)恙，最關(guān)鍵的是泄洪消能的設(shè)計(jì)。

大壩設(shè)有23個(gè)泄洪深孔和22個(gè)泄洪表孔，總共45個(gè)泄洪孔，這些孔洞不是隨意開(kāi)設(shè)的，深孔寬7米、高9米，表孔寬12米、高8米，尺寸和位置都經(jīng)過(guò)精密計(jì)算，分布在壩體中部的泄洪壩段，能均勻分散水流，避免局部受力過(guò)大。

泄洪時(shí)，水流從孔洞噴出，不會(huì)直接沖擊壩基和下游河床，而是采用“倒三角斜坡+挑流”的設(shè)計(jì)，在泄洪道末端設(shè)置了消力塊、趾墩等混凝土結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)把高速水流強(qiáng)行向上拋向高空，水流在空中會(huì)被打散成無(wú)數(shù)小水滴和水霧，和空氣劇烈摩擦，消耗掉絕大部分動(dòng)能。

原本沖擊力極強(qiáng)的水流，經(jīng)過(guò)空中消能后，速度大幅降低，最后落在距離壩基近百米遠(yuǎn)的下游河道里，完全避開(kāi)了壩體和壩基區(qū)域，自然不會(huì)對(duì)大壩造成沖刷破壞。

2020年長(zhǎng)江遭遇特大洪峰，三峽水庫(kù)入庫(kù)流量達(dá)到75000立方米每秒，大壩開(kāi)啟11個(gè)泄洪孔泄洪，挑流消能結(jié)構(gòu)就完美發(fā)揮作用，穩(wěn)穩(wěn)化解了水流沖擊。

三峽大壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)極高，這也是它不會(huì)被沖壞的重要原因。大壩按照千年一遇的洪水設(shè)計(jì)，洪峰流量98800立方米每秒，按照萬(wàn)年一遇再加10%的洪水校核，校核流量達(dá)到124300立方米每秒。

長(zhǎng)江有水文記錄以來(lái)，最大洪水發(fā)生在1870年，洪峰流量約10.5萬(wàn)立方米每秒，遠(yuǎn)低于大壩的校核標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，就算遇到歷史上從未出現(xiàn)過(guò)的超大洪水，大壩主體結(jié)構(gòu)依然能保持安全。

而且大壩的泄洪能力極強(qiáng)，45個(gè)泄洪孔全部開(kāi)啟時(shí)，最大泄洪流量能達(dá)到每秒10.25萬(wàn)立方米，能快速把上游來(lái)水排往下游，避免水庫(kù)水位過(guò)高、壩體承受過(guò)大水壓。

每年汛期來(lái)臨前，大壩還會(huì)提前把水庫(kù)水位從175米降至145米，騰出221.5億立方米的防洪庫(kù)容，相當(dāng)于1500個(gè)杭州西湖的水量，提前緩沖洪水壓力，不會(huì)等到洪水來(lái)了才被動(dòng)應(yīng)對(duì)。

除此之外，大壩還有完善的監(jiān)測(cè)體系和科學(xué)調(diào)度機(jī)制。壩體內(nèi)部安裝了超過(guò)1.2萬(wàn)個(gè)監(jiān)測(cè)儀器，涵蓋應(yīng)力、應(yīng)變、滲流、位移、溫度等多個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，24小時(shí)不間斷采集數(shù)據(jù)。

任何細(xì)微的變形、滲漏或者異常情況，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都會(huì)第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警，工作人員能及時(shí)處理，把隱患消除在萌芽狀態(tài)。

在洪水調(diào)度上，三峽大壩采用風(fēng)云衛(wèi)星、超級(jí)計(jì)算機(jī)等技術(shù)，提前精準(zhǔn)預(yù)測(cè)上游洪峰的流量、到達(dá)時(shí)間，誤差不超過(guò)30分鐘。調(diào)度時(shí)會(huì)根據(jù)洪水大小，分級(jí)開(kāi)啟泄洪孔，控制下泄流量，既保證大壩安全，也避免下游河道水位暴漲引發(fā)災(zāi)害。

截至2024年，三峽大壩累計(jì)攔洪超過(guò)2100億立方米，多次成功抵御大洪峰，始終保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。

綜合來(lái)看，三峽大壩不是靠硬扛抵御泄洪和洪水沖擊，而是從壩型、材料、消能結(jié)構(gòu)，到防洪標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)調(diào)度，形成了一套完整的安全保障體系。

每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和計(jì)算，每一項(xiàng)技術(shù)都采用行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，再加上嚴(yán)格的施工質(zhì)量和日常維護(hù)，才讓這座世界最大水利樞紐，在堪比12級(jí)臺(tái)風(fēng)的泄洪沖擊下，始終穩(wěn)如泰山，持續(xù)發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運(yùn)等巨大效益，成為名副其實(shí)的大國(guó)重器。