【导读】一道水闸能够限制水流,包括但不仅限于水坝,这是一个与物理学有关的问题,不过计算方法很简单,只需要通过简单的公式即可得出答案。然而虽然计算方法很简单,但是复杂的问题就在于很多情况也需要考虑,一般的公式只能求出理论值。

那么问题来了。我国有许多的水坝,其中最大的就是三峡大坝,如果想要用水坝放水,大坝的员工需要多长时间才能将所有闸门都打开?
三峡大坝的建造。
我国拥有33所大学和科研院所,这些高校和科研院所中都有拥有水利工程专业,通过这33所高校和科研院所中20多年的时间,几乎汇聚了全国最顶尖的专家学者,共同研究我国在水利方面面临的最大的问题。

这也是我国水利工程技术在数十年之后,已经拥有了相当高的水平,能够帮助我国在水利方面做出许多惊世骇俗的成就。
而其中最重要的就数三峡大坝,它是我国目前最大的水坝。
但是在当时,我国还没有建造过这样的规模的水坝,是全世界都没有。

所以当时我国的专家学者们也不知道该从何处开始,因此水坝的设计便成为了当时水利科研团队中最重要的问题。
国内的专家学者们经过长时间的计算以及仿真实验,终于得出了一个较为满意的设计方案,于是三峡大坝便终于开工建设了。

三峡大坝于1994年开工,到2006年竣工,整个过程历时12年,而整个大坝的建造共耗费了880多亿人民币。
三峡大坝最厉害的就是它能够阻止长江中的水流,很显然,若是要在长江中修建一座水坝,那么这座水坝肯定要经受住长江中暴涨的洪水。
为了尽可能的少浪费资源,三峡大坝上一共设计有五道闸门,这些闸门能够阻止长江中的洪水。
而当我们想要让大坝放水的时候,我们肯定就需要打开这五道闸门,这样的话,我们就能将三峡大坝放出的水的流量增大。

但是我们又该如何计算呢?
如何通过公式计算三峡大坝闸门全部打开需要的时间。
其实只要我们知道了这么多的一点信息,我们就能通过一个非常简单的计算就能得出三峡大坝员工全部打开的时间。
首先我们需要知道闸门的面积。

三峡大坝共有5道闸门,每道闸门的面积都为1450平方米,那么这5道闸门的面积就是:1450*5=7250平方米。
然后我们需要知道闸门的流量,闸门的流量等于闸门的面积乘上水流的速率,这样我们就能得出闸门的流量。
而这一部分的水流速率和面积都是已知的,所以我们将问题简化为流速的计算,我们知道公式为Q=Sv,求解公式2式即可。

S=7250平方米,v=1.5米/秒,将这两个值代入,就能求出这5道闸门的流量为:72501.5=10875立方米/秒。
很显然,这5道闸门的流量就是10875立方米/秒。
而要让这5道闸门全部打开,所以这5道闸门在同一时间内放出的水的流量也是差不多的,所以这5道闸门放水所需要的时间就等于五道闸门的总流量除以这5道闸门的流量即可。

而这五道闸门的总流量就等于长江的流速乘上长江的横截面积,长江的横断面积约为1.1310^6,流速大约为1米/秒。
而这段流速和横截面积也是已知的,所以我们将这两个值代入,就能得出长江每秒的流量为:
<p>1.1310^61=1.1310^6立方米/秒。
然后我们就能通过五道闸门的流量计算出五道闸门的打开时间,五道闸门的流量为108755=54375立方米/秒,1.1310^6/54375=20.8秒。

也就是说五道闸门一共需要20.8秒才能将这五道闸门全部打开。
三峡大坝的闸门一共有26道,在这26道闸门全部打开之后,我们就能得出:26*20.8=540.8秒。
这个值就是刚建成之后,员工在不做任何其他的限制,只是用手将26道闸门全部打开所需要的时间,大约就是540.8秒,也就是9.0133分钟,也就是说大约只要10分钟内,我们就能打开三峡大坝的所有闸门。
为什么一年时间是个最小值,但是实际上可能会更长的原因。
从理论上讲,26道闸门需要用10分钟左右就能将26道闸门全部打开。

但是这一年可能只是我们大致上计算出来的一个最小值而已,实际在大坝每通一道闸门的时候,都要紧急通知下游的各个市县,然后再将闸门逐个打开。
而这一步操作将会耗费较长的时间。
而且三峡大坝中的水量非常大,要是从来没有提前将闸门打开过的话,那么26道闸门一共打开需要的时间将会更多,可能会超过半年甚至是一年。
所以三峡大坝的员工们还是非常有责任心的,平时都会提前将闸门打开一下,从而减少危害。
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