我們都看過一些水庫大壩向外排水時(shí)的圖片或視頻,也有很多朋友親臨現(xiàn)場感受過,那場面是相當(dāng)?shù)膲延^,水柱從涵洞洞中涌出,力道極大,洶涌澎湃的氣勢相當(dāng)震撼。但是有心的朋友都能發(fā)現(xiàn),巨大的水柱快速噴出的時(shí)候并不是向下流動(dòng),也不是往正前方流動(dòng),而往往是向上揚(yáng)起的,比如三峽大壩,其方向基本是前方地平線向上15度的角度,那么為什么要選擇這樣的水流出庫方式呢?
其實(shí)之所以這么設(shè)計(jì)水的流向,目的主要有一個(gè),那就是保護(hù)大壩的壩體了。眾所周知,建設(shè)水庫的主要目的是為了蓄水,有了水和能存水才能發(fā)電、防洪、航運(yùn)、養(yǎng)魚、灌溉以及工農(nóng)業(yè)和生活用水,建設(shè)大壩的目的,也無非是要多蓄水,要多蓄水就要抬高水位,所以很多水庫的大壩都是很高的。比如三峽大壩壩高就達(dá)到了185米,正常蓄水水位175米,這樣巨大的落差,那么當(dāng)水從水庫中通過大壩的發(fā)電機(jī)孔洞或者導(dǎo)流槽流向水庫外面的時(shí)候,上下之間有的一百多米的落差,當(dāng)然就有巨大的壓力,水流沖擊的力量就很大。
這個(gè)時(shí)候如果水流直接向下沖的話,那么就會(huì)沖出很深的大坑,時(shí)間長了就會(huì)形成深淵一樣的深潭,這樣對壩體的安全肯定是很不利的,即便是水平向外流出的話,也容易在前方?jīng)_出大坑來,時(shí)間長了也會(huì)造成安全隱患,所以不如直接讓水流向上揚(yáng)起一定的角度,這樣可以讓水流向外噴射的更遠(yuǎn)。比如三峽大壩的導(dǎo)流孔,向外噴射的水柱,就可以遠(yuǎn)達(dá)幾十米。
當(dāng)噴出的水落下的時(shí)候。由于下落面積很大,力量也已經(jīng)很分散,而且有很多都是在空氣中減速后變成了水珠,醉終以水珠的形式落下來的,那么這樣一來的話,對下面地表的沖擊就很小了,而且水流基本都是落到了水面上,不會(huì)對下面的地表造成大的影響,因此也就不會(huì)對大壩帶來安全隱患了,所以水庫大壩下方的導(dǎo)流槽向上噴水是工程師們一種特意的設(shè)計(jì),也是很有科學(xué)性的。