【三峡大坝|三峡大坝为什么不设计成拱形？】较真要点：
1、有人说三峡水坝应该修成拱形 ， 应用鸡蛋壳原理 ， 这样才能抵挡水的压力 。 实际上大坝修建成哪种类型要考虑多方面因素 ， 拱形坝利用拱形结构把大坝受到的水压传递到两侧 ， 适合狭窄的峡谷 ， 经济实用 。 而类似三峡拦河大坝的重力坝是依靠大坝自身重量来阻挡水库的水 ， 坝体厚重 ， 需要大量建筑材料 。 重力坝比拱形坝更结实 。
2、大坝水库水位“超过防洪限制水位x米”不必过于担心 。 在汛期 ， 水库会提前把水放到防洪限制水位 ， 以留出库容迎接洪峰 。 比如三峡的正常蓄水位为175米 ， 防洪限制水位是145米 ， 那么“三峡库区水位超防洪限制水位近2米”就是147米 ， 距正常蓄水位都还有一段距离 。
3、“百年一遇”是一个统计出来的数据 ， 不是真的间隔100年才来一次 ， 也有可能连着两年来的洪水都达到百年一遇的水平 。
查证者：杨碧旺丨德国勃兰登堡州工业大学（BTU）物理硕士
关于三峡 ， 一直有许多讨论 。 比如“三峡水坝应该修成拱形 ， 应用鸡蛋壳原理 ， 这样才能抵挡水的压力” ， 这是真的吗？我们一一来看 。
一、大坝修建成哪种类型要考虑多方面因素 ， 拱形坝并不比重力坝更结实
三峡的拦河大坝是混凝土重力坝 ， 坝轴线全长2309.5米 ， 主要由泄洪坝段、左右岸厂房坝段和非溢流坝段等组成 。 重力坝是依靠大坝自身的重量来阻挡水库的水 ， 坝体厚重 ， 需要大量建筑材料 。
文章插图
三峡大坝示意图 ， 图片来源：中国长江三峡集团公司《长江三峡工程运行实录（2018）》
有人说 ， “三峡水坝应该修成拱形 ， 应用鸡蛋壳原理 ， 这样才能抵挡水的压力” 。 拱形建筑可以抗压 ， 这个很好理解 。 但是大坝修建成哪种类型 ， 要考虑多方面的因素 。
拱形坝是利用拱形的结构把大坝受到的水压传递到两侧 。 所以拱形坝更适合狭窄的峡谷 ， 因为两岸陡峭的石壁可以支撑结构和应力 。 拱形坝比任何其他大坝类型都薄 ， 因此它们所需的建筑材料要少得多 ， 更经济实用 。 比如下图位于四川省雅砻江（“砻”读音同“龙”）干流下游河段的锦屏一级水电站大坝就是拱形坝 。 拱坝最大中心角约为93度 ， 顶拱中心线弧长约为552米 ， 计算可得拱坝跨度约为340米 。 这个跨度相对于三峡大坝的2300米 ， 就显得很小了 。
文章插图
锦屏一级水电站全景图 图片来源：中国国家能源局大坝安全监察中心
重力坝要比拱形坝更结实 ， 破坏拱形坝要比破坏厚重的重力坝容易得多 。 还是用鸡蛋来举例 ， 虽然鸡蛋可以承受很大的均匀的握力 ， 但是集中力量打击一点 ， 很容易就能把整个鸡蛋壳破坏掉 。 所以从战略上讲 ， 重力坝更安全 。
二、“超过防洪限制水位”不必过于担心
新闻报道中常出现各种水位信息 ， 比如防洪限制水位 。 有的人看到“超过防洪限制水位”的时候就担心得不得了 。 这里就简单解释一下三峡水库各个水位的含义 。
文章插图
三峡水库水位示意图 ， 图片来源：新华网
首先要解释一下这些水位是怎么测量的 。 水利水电工程中的水位均为海拔高度 ， 所以在书写时都不再注明“海拔高度”四个字 。 三峡水库的水位采用的是以上海吴淞口海平面为零点的“吴淞高程” 。 比如防洪限制水位145米 ， 就是说这个水位比上海吴淞口海平面高出145米 ， 而不是水深145米 。
正常蓄水位175米 ， 是指三峡水库在正常运用情况下 ， 为满足兴利除害的要求而可以蓄到的最高水位 ， 是一个正常工作时的上限 ， 实际的水位一般会比这个水位低 。
防洪限制水位145米 ， 是说在汛期的时候 ， 水库要提前把水放掉 ， 让水平面降低到145米 ， 这样就留出来库容 ， 以迎接将来的洪峰 。 这个水位可以这么理解：为了防洪需要 ， 把水库提前限制在145米的水位 。 比如前段时间的新闻报道说：“三峡库区水位超防洪限制水位近2米” ， 意思就是当时三峡库区水位大约是147米 ， 这是一个很正常的水位 ， 不用担心 。 如果“三峡库区水位超正常蓄水位近2米” ， 这才需要担心 。
也许有人会问 ， 为什么不多放点水 ， 甚至完全放空？首先 ， 如果多放点水 ， 三峡上游的水面过度下降 ， 会影响电站基本运行 ， 也会影响到上游船只航行 ， 譬如船只搁浅 ， 这些也是安全隐患 。 其次 ， 如果对上游洪峰预测失败 ， 水库已经放光水了 ， 但是没有洪峰到来 ， 到时候下游需要水的时候 ， 水库却没有水 ， 这也是风险 。 还有长江沿岸居民的用水 ， 农作物的耕种用水 ， 都是要考虑的因素 。 所以说 ， 下降到哪个高度 ， 不是简单说说而已 ， 要综合考虑 。
三、“百年一遇”不是“一百年才来一次”
“百年一遇” ， “千年一遇”这些名称其实是基于概率给出的 。 “百年一遇的洪水” 是说 ， 平均100年可以发生1次不小于这一量级的洪水 ， 注意这里是平均100年出现1次 ， 并非每100年出现一次 。
我们举例说明：一个水文站 ， 记录了100年的洪峰流量 ， 把它们列在一个表格里 ， 就可以看到洪峰流量和出现次数的关系 。 通过公式可以计算出某一个流量出现的概率 。 在我们描述洪水的时候 ， 用流量（每秒多少多少立方米）表述的话 ， 不直观不形象 ， 所以用几年一遇来代替 。 1%的概率对应的就是百年一遇 ， 0.1%对应的也就是千年一遇 。
抗洪这件事既要空间上配合 ， 也要在时间上配合 。 比如有人会问 ， 为什么下游压力大 ， 三峡还泄洪？三峡不能完全关闸不放水 ， 它也要考虑未来几天的情况 ， 应对未来要到达的洪峰 。 而且三峡放出来的水 ， 也不是马上就能流到下游的某个城市 ， 它也需要时间 。 水流速度、泄洪时间都需要计算 ， 实际情况要复杂得多 ， 需要考虑的情况也很多 。
本文编辑：ambergchen
点击腾讯新闻APP搜索框 ， 查看【较真榜】 ， 每日最热辟谣科普一网打尽 。
版权声明：本文系腾讯较真独家稿件 ， 未经授权 ， 禁止媒体转载 。 欢迎个人转发至朋友圈 。
推荐阅读
- 兔子|兔兔这么可爱，为什么要吃屎？
- 埃及金字塔|探秘尼罗河｜为什么会有人觉得，埃及金字塔是伪造的？
- 减肥|较真丨减肥产品含违禁药再被曝光，为什么说滥用这些产品是在玩命？
- 酿酒|用真全粮酿酒机器做酒，为什么发酵时间越长口感越好？
- 为什么商家卖的馒头又白又胖？里面加了什么东西，今天我来告诉你
- 慢性乙肝|慢性乙肝，为什么要等到转氨酶高，才抗病毒治疗？医生告诉你原因
- 保罗·狄拉克|为什么物质比反物质多？
- 月球|站在月球上眺望地球，为什么有人会觉得恐惧？他们看到了什么？
- 肾病|为什么肾病一发现就是晚期？
- 生殖隔离|黄种人、白种人、黑种人之间为什么没有生殖隔离？