三峡大坝能否承受百年一遇的暴雨？京津冀地区水灾背后原因

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  近日，京津冀地区遭遇了少见的暴雨天气，导致多地出现洪涝灾害，造成人员受伤或死亡和财产损失。据统计，7月31日至8月4日，海河流域平均降雨量达到了191.4毫米，其中涿州市更是达到了467.4毫米，创下了百年来的最高纪录。

  面对如此极端的降雨，三峡大坝能否承受住巨大的水压？京津冀地区的水灾背后又有什么深层原因？本文将从以下几个方面做分析：

  三峡大坝是世界上最大的水利工程之一，它位于长江中游，跨过湖北省和重庆市。

  它的基本功能是防洪、发电、航运和调节水资源。三峡大坝的设计防洪标准是1000年一遇的洪水，也就是说，在1000年内只有1%的概率发生的洪水。为了达到这个标准，三峡大坝设置了34个泄洪闸门和22个发电机组。

  当长江上游来水过多时，三峡大坝会根据真实的情况开启少数的泄洪闸门和发电机组，将多余的水量释放到下游。这样既能够保证上游水位不超过安全范畴，又可通过水力发电。

  今年7月份以来，长江流域遭遇了连续强降雨，导致长江干流和支流水位不断上涨。为了应对这样的一种情况，三峡大坝从7月17日开始做了今年第一次泄洪。

  截至8月4日，三峡大坝已经进行了5次泄洪。其中最大的一次泄洪是在8月2日晚上10点半开始的，当时三峡大坝开启了11个泄洪闸门和19个发电机组，总出力达到了2250万千瓦。

  那么，为什么三峡电站在水多的时候不能满发呢？这是因为水力发电需要满足一定的条件。

  第一，需要有足够的水头差。水头差是指水源和水轮机之间的高度差，它决定了水流的动能。水头差越大，水流的动能越大，发电效率越高。

  其次，需要有合适的流量。流量是指单位时间内通过水轮机的水量，它决定了水轮机的转速。流量越大，水轮机的转速越快，发电功率越高。

  然而，并不是水头差和流量越大越好。如果水头差过大，会导致水压过高，可能损坏水轮机和发电机。如果流量过大，会导致水轮机过载，可能会导致振动和噪音。因此，水力发电需要在一定的范畴内操纵水头差和流量，以保证安全和效率。

  三峡电站的设计水头差是80.6米，设计流量是1.8万立方米每秒。当长江上游来水过多时，三峡大坝为避免上游水位过高，必须开启泄洪闸门，将多余的水量释放到下游。这样做会降低上游水位，以此来降低水头差。

  同时，泄洪闸门也会占用一部分流量，由此减少发电机组的流量。因此，在泄洪期间，三峡电站的发电效率会下降。只有在来水量和上下游水位都适中的情况下，三峡电站才能满发。

  综上所述，三峡大坝的泄洪机制是一种科学合理的方式，既能保证防洪安全，又能兼顾发电效益。目前，三峡大坝还没有遇到超过其设计标准的洪水，因此还可承受住百年一遇的暴雨。

  京津冀地区是中国的政治、经济和文化中心，也是中国最发达的城市群之一。然而，这个地区也面临着严峻的水资源和环境问题。其中之一就是洪涝灾害的频发。据统计，京津冀地区近30年来共发生了15次大范畴的洪涝灾害，造成了近千人死亡和数百亿元的经济损失。

  根据中国气象局的数据，京津冀地区近30年来的年均降雨量为570毫米，其中夏季占70%以上。

  而今年7月份以来，京津冀地区已然浮现了4次大范畴暴雨过程，累计降雨量超过了300毫米，相当于半年的降雨量。其中最严峻的一次是在7月31日至8月4日，海河流域平均降雨量达到了191.4毫米，创下了百年来的最高纪录。

  这种极端降雨不仅超出了历史中等水准，也超出了城市排水系统和防洪设施的承受能力。

  随着经济社会的进展，京津冀地区的人口和城市规模都逐步扩大。根据第七次全国人口普查数据，截至2020年11月1日，北京市非流动人口为2154.2万人，天津市非流动人口为1562.6万人，河北省非流动人口为7556.3万人。

  其中北京市、天津市和河北省省会石家庄市三个城市合计非流动人口为3909.5万人，占京津冀地区总人口的34.5%。这些城市都属于典型的大型或超大型城市。

  城市化进程带来了许多好处，如提高了人民的生活水平、促进了经济的增长、增加了就业的机会等。

  但是，城市化进程也带来了一些问题，如增加了资源的消耗、加剧了环境的污染、降低了生态的服务等。其中最直接的影响就是改变了城市的地表特点。由于城市建设的需要，大量的自然地表被硬化和封闭，如水泥、沥青、砖瓦等。这些材料不仅增加了城市的热岛效应，也降低了城市的渗水能力和蓄水能力。

  当暴雨来临时，城市地表无法有效地汲取和储存雨水，导致雨水迅速汇合成洪水，冲刷和淹没城市道路、建筑和设施。同时，由于城市排水系统的不完善和不足，无法及时地排除洪水，造成城市内涝。

  根据中国科学院城市环境研究所的数据，京津冀地区的城市化率从1980年的22.6%上升到2019年的58.4%，估计到2030年将达到70%。

  而京津冀地区的城市建成区面积从1980年的2100平方公里增加到2019年的11000平方公里，估计到2030年将达到15000平方公里。

  这意味着京津冀地区每年有近400平方公里的自然地表被转化为城市地表。这对于城市防洪和排涝能力是一个巨大的挑战。

  综上所述，随人类社会的进步与城市文明的进展，我们对洪灾防汛上的关注与措施应慢慢地增加，促进人民生活品质与安全齐进展。