Khi đập Tam Hiệp xả nước, vì sao phải phun nước lên trời? Bí ẩn đằng sau vô cùng choáng ngợp!
Là công trình thuỷ điện lớn nhất thế giới, Đập Tam Hiệp có đầy đủ công nghệ và sự đổi mới trong mọi khía cạnh xây dựng và vận hành. Trong số đó, hiện tượng đập Tam Hiệp phun nước lên trời khi xả nước không chỉ khiến người ta phải kinh ngạc trước sự vĩ đại của công trình mà còn khiến người ta có sự quan tâm về các nguyên lý khoa học liên quan.
Chúng ta cần hiểu tại sao đập Tam Hiệp lại phun nước lên trời khi xả nước.
Thực chất, việc này nhằm giải quyết một vấn đề trong vận hành an toàn đập: Xả lũ. Khi thời tiết cực đoan như mưa lớn xảy ra ở thượng nguồn sông Dương Tử, lượng nước chảy về thượng nguồn sẽ tăng đột biến và có thể vượt tiêu chuẩn kiểm soát lũ của đập. Để đảm bảo an toàn cho đập, lượng nước dư thừa cần được xả xuống hạ lưu thông qua hệ thống thoát nước. Nếu xả trực tiếp, lượng nước lớn có thể gây lũ lụt nghiêm trọng ở hạ lưu. Để tránh điều này, đập Tam Hiệp sử dụng phương pháp thoát nước độc đáo: Phun nước lên trời.
Việc hiện thực hóa phương pháp này chủ yếu dựa vào các lỗ tràn và hầm xả lũ của đập Tam Hiệp. Khi cần xả nước, mực nước bên trong đập sẽ dâng cao. Khi mực nước đạt đến đỉnh hố tràn và hầm xả lũ, nước sẽ được dẫn vào các kênh này. Trong quá trình này, áp suất của nước được chuyển hóa thành động năng khiến lưu lượng nước tăng lên nhanh chóng. Tiếp theo, nước sẽ đi vào độ cao thông qua lỗ tràn và đường hầm lũ, tạo thành dòng nước khổng lồ. Do tốc độ và độ cao của dòng nước đủ lớn nên dòng nước sẽ phân tán thành nhiều giọt nước nhỏ trong không khí, từ đó làm giảm khối lượng dòng nước và giảm tác động đến hạ lưu. Đồng thời, loại sương nước phun lên bầu trời này còn có tác dụng làm mát và tạo ẩm, có ý nghĩa tích cực trong việc cải thiện môi trường khí hậu địa phương.
Đập Tam Hiệp dẫn dòng nước này lên độ cao như thế nào?
Điều này chủ yếu phụ thuộc vào thiết kế và kết cấu của các hố tràn và hầm thoát lũ. Lỗ tràn là một thiết kế đặc biệt bên trong đập, có chức năng tự động mở khi mực nước dâng cao và dẫn nước vào đập tràn. Thiết kế lỗ tràn rất thông minh sử dụng cấu trúc van đặc biệt có thể tự động đóng mở dưới tác động của áp lực nước. Khi mực nước dâng lên đến một độ cao nhất định, van sẽ mở ra để nước chảy vào đập tràn. Khi mực nước giảm xuống, van sẽ tự động đóng lại để ngăn nước chảy ngược trở lại. Thiết kế này không chỉ đảm bảo an toàn cho đập mà còn nâng cao hiệu quả thoát nước.
Đập tràn là một kênh dài nối bên trong và bên ngoài đập, có chức năng dẫn nước trong đập lên cao để xả. Việc thiết kế đập tràn cũng rất phức tạp và cần phải tính đến nhiều yếu tố như tốc độ, áp suất, nhiệt độ của dòng nước. Để đảm bảo nước có thể chảy ra ngoài thuận lợi từ bên trong đập, đường kính và chiều dài đập tràn cần được tính toán chính xác dựa trên nhu cầu thực tế. Ngoài ra, bên trong đập tràn còn lắp đặt nhiều công trình đặc biệt như tường dẫn dòng, trụ tiêu tán năng lượng... Mục đích của các công trình này là nhằm giảm năng lượng của dòng nước và giảm tác động của dòng nước lên kênh và đập.
Phương pháp này không chỉ giải quyết được vấn đề xả lũ trong quá trình vận hành an toàn đập mà còn mang lại những hiệu quả cải thiện khí hậu nhất định cho khu vực địa phương.
Nguồn:Sohu
