有人說三峽水壩應(yīng)該修成拱形，應(yīng)用雞蛋殼原理，這樣才能抵擋水的壓力。實(shí)際上大壩修建成哪種類型要考慮多方面因素，拱形壩利用拱形結(jié)構(gòu)把大壩受到的水壓傳遞到兩側(cè)，適合狹窄的峽谷，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。而類似三峽攔河大壩的重力壩是依靠大壩自身重量來阻擋水庫的水，壩體厚重，需要大量建筑材料。重力壩比拱形壩更結(jié)實(shí)。

三峽大壩

大壩水庫水位“超過防洪限制水位x米”不必過于擔(dān)心。在汛期，水庫會(huì)提前把水放到防洪限制水位，以留出庫容迎接洪峰。比如三峽的正常蓄水位為175米，防洪限制水位是145米，那么“三峽庫區(qū)水位超防洪限制水位近2米”就是147米，距正常蓄水位都還有一段距離。

三峽大壩示意圖

“百年一遇”是一個(gè)統(tǒng)計(jì)出來的數(shù)據(jù)，不是真的間隔100年才來一次，也有可能連著兩年來的洪水都達(dá)到百年一遇的水平。

今年長江流域的防汛形勢比較嚴(yán)峻，部分地區(qū)遭受了不小的損失，這期間也有各種消息充斥網(wǎng)絡(luò)，有關(guān)于三峽的，也有關(guān)于洪水的。拱形壩一定比重力壩更堅(jiān)固嗎？“百年一遇”的洪水真的是一百年遇到一次？我們一一來看。

一、大壩修建成哪種類型要考慮多方面因素，拱形壩并不比重力壩更結(jié)實(shí)

三峽的攔河大壩是混凝土重力壩，壩軸線全長2309.5米，主要由泄洪壩段、左右岸廠房壩段和非溢流壩段等組成。重力壩是依靠大壩自身的重量來阻擋水庫的水，壩體厚重，需要大量建筑材料。

有人說，“三峽水壩應(yīng)該修成拱形，應(yīng)用雞蛋殼原理，這樣才能抵擋水的壓力”。拱形建筑可以抗壓，這個(gè)很好理解。但是大壩修建成哪種類型，要考慮多方面的因素。

拱形壩是利用拱形的結(jié)構(gòu)把大壩受到的水壓傳遞到兩側(cè)。所以拱形壩更適合狹窄的峽谷，因?yàn)閮砂抖盖偷氖诳梢灾谓Y(jié)構(gòu)和應(yīng)力。拱形壩比任何其他大壩類型都薄，因此它們所需的建筑材料要少得多，更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。比如下圖位于四川省雅礱江（“礱”讀音同“龍”）干流下游河段的錦屏一級(jí)水電站大壩就是拱形壩。拱壩最大中心角約為93度，頂拱中心線弧長約為552米，計(jì)算可得拱壩跨度約為340米。這個(gè)跨度相對(duì)于三峽大壩的2300米，就顯得很小了。

重力壩要比拱形壩更結(jié)實(shí)，破壞拱形壩要比破壞厚重的重力壩容易得多。還是用雞蛋來舉例，雖然雞蛋可以承受很大的均勻的握力，但是集中力量打擊一點(diǎn)，很容易就能把整個(gè)雞蛋殼破壞掉。所以從戰(zhàn)略上講，重力壩更安全。

二、“超過防洪限制水位”不必過于擔(dān)心

新聞報(bào)道中常出現(xiàn)各種水位信息，比如防洪限制水位。有的人看到“超過防洪限制水位”的時(shí)候就擔(dān)心得不得了。這里就簡單解釋一下三峽水庫各個(gè)水位的含義。

首先要解釋一下這些水位是怎么測量的。水利水電工程中的水位均為海拔高度，所以在書寫時(shí)都不再注明“海拔高度”四個(gè)字。三峽水庫的水位采用的是以上海吳淞口海平面為零點(diǎn)的“吳淞高程”。比如防洪限制水位145米，就是說這個(gè)水位比上海吳淞口海平面高出145米，而不是水深145米。

三峽水庫水位示意圖

正常蓄水位175米，是指三峽水庫在正常運(yùn)用情況下，為滿足興利除害的要求而可以蓄到的最高水位，是一個(gè)正常工作時(shí)的上限，實(shí)際的水位一般會(huì)比這個(gè)水位低。

防洪限制水位145米，是說在汛期的時(shí)候，水庫要提前把水放掉，讓水平面降低到145米，這樣就留出來庫容，以迎接將來的洪峰。這個(gè)水位可以這么理解：為了防洪需要，把水庫提前限制在145米的水位。比如前段時(shí)間的新聞報(bào)道說：“三峽庫區(qū)水位超防洪限制水位近2米”，意思就是當(dāng)時(shí)三峽庫區(qū)水位大約是147米，這是一個(gè)很正常的水位，不用擔(dān)心。如果“三峽庫區(qū)水位超正常蓄水位近2米”，這才需要擔(dān)心。

也許有人會(huì)問，為什么不多放點(diǎn)水，甚至完全放空？首先，如果多放點(diǎn)水，三峽上游的水面過度下降，會(huì)影響電站基本運(yùn)行，也會(huì)影響到上游船只航行，譬如船只擱淺，這些也是安全隱患。其次，如果對(duì)上游洪峰預(yù)測失敗，水庫已經(jīng)放光水了，但是沒有洪峰到來，到時(shí)候下游需要水的時(shí)候，水庫卻沒有水，這也是風(fēng)險(xiǎn)。還有長江沿岸居民的用水，農(nóng)作物的耕種用水，都是要考慮的因素。所以說，下降到哪個(gè)高度，不是簡單說說而已，要綜合考慮。

三、“百年一遇”不是“一百年才來一次”

“百年一遇”，“千年一遇”這些名稱其實(shí)是基于概率給出的。“百年一遇的洪水”是說，平均100年可以發(fā)生1次不小于這一量級(jí)的洪水，注意這里是平均100年出現(xiàn)1次，并非每100年出現(xiàn)一次。

我們舉例說明。一個(gè)水文站，記錄了100年的洪峰流量，把他們列在一個(gè)表格里，就可以看到洪峰流量和出現(xiàn)次數(shù)的關(guān)系。通過公式可以計(jì)算出某一個(gè)流量出現(xiàn)的概率。在我們描述洪水的時(shí)候，用流量（每秒多少多少立方米）表述的話，不直觀不形象，所以幾年一遇來代替。1%的概率對(duì)應(yīng)的就是百年一遇，0.1%對(duì)應(yīng)的就是千年一遇。

抗洪這件事既要空間上配合，也要在時(shí)間上配合。比如有人會(huì)問，為什么下游壓力大，三峽還泄洪？三峽不能完全關(guān)閘不放水，它也要考慮未來幾天的情況，應(yīng)對(duì)未來要到達(dá)的洪峰。而且三峽放出來的水，也不是馬上就能流到下游的某個(gè)城市，它也需要時(shí)間。水流速度、泄洪時(shí)間都需要計(jì)算，實(shí)際情況要復(fù)雜得多，需要考慮的情況也很多。