为什么要有堤坝?(我生活在沿海城市）

为什么要有堤坝?(我生活在沿海城市）

第一，水的冲击力是力大无比的，能把巨大的石头击碎，有些自然灾害是无法避免的，比如地震，海啸什么的，有些是人为的，如果这些一旦发生将给我们带来巨大的损失，所以为了能减少一些损失国家就建成一些堤坝。第二，人口问题，人数太多，占地就少了，就选择围海造田，

经济发展，需要对其进行改造，只不过现在开发不合理，肆意建造

想想海啸，想想台风来时沿海的巨大海浪，为了你的安全，为了大家的安全，别太。。。。。。

第一，水的冲击力是力大无比的，能把巨大的石头击碎，有些自然灾害是无法避免的，比如地震，海啸什么的，有些是人为的，如果这些一旦发生将给我们带来巨大的损失，所以为了能减少一些损失国家就建成一些堤坝。第二，人口问题，人数太多，占地就少了，就选择围海造田，如果换成是古代，就不会了，那时人口少，所以当今社会发生这种现象，祝你好运！

工程力学的要求
无论是江河大堤，还是水库大坝都修成上窄下宽，其目的主要是为了“三防”．
1． 防水压
根据液体内部压强公式p＝ρgh可知，堤坝内的水越靠近堤坝底，水深h越大，水产生的压强也越大．堤坝下宽能承受较大的水压，确保堤坝的安全．
2． 防渗漏
堤坝下部受水的压强越大，水越容易渗进坝体．把下部修得宽些，就可以延长堤坝内水的渗透路径，增大渗透阻力，从而提高堤坝的防渗透性能．
3．防滑动
堤坝内水的压力总有将大堤向外水平推动和将大坝推向下游的运动趋势，堤坝基底需要有与之抗衡的静摩擦力，才能保持堤坝平衡．将堤坝下部修宽既可增大坝体的重力，也可增大迎水面（挡水面）上水对坝体竖直向下的压力，因此，可以增强坝体与坝基间的最大静摩擦力，达到防止堤坝滑动的目的．
二、为什么江河大堤和水库大坝两边的坡度陡缓状况修得恰恰相反
对于两岸拦水的大堤来说，奔腾的江河水的冲击力方向朝下游，水对堤坝的作用力主要是压力，如图2甲、乙所示，水的压力垂直于堤面，根据力的分解知识有，Fx＝Fsinθ，Fy＝Fcosθ，因此，对于同样大小的水的压力F，坡度平缓的堤面所受横向水平压力较小，即Fx＜Fx′；所受竖直向下的压力较大，即Fy＞Fy′．所以对于江河大堤，迎水面坡度缓，水对大堤水平向外的推力Fx小．同时竖直向下的力Fy大，有利于增大堤坝基底与堤坝的静摩擦力，即可以防滑．
对于水库大坝受力分析，根据液体压强公式p＝ρgh，水库大坝的挡水面各处承受的压强跟水深成正比，呈三角形分布，故总水压力通过压强的三角形分布距坝底H／3．设水库大坝的总重力为G，重心在O′处，为便于分析，设水库中水对大坝的总压力F水平向外（大坝外侧）．因受水的压力F的作用，坝体会以水库外侧大坝的坝脚O为支点有沿顺时针方向倾覆的趋势，其倾覆力矩为MF＝F×H／3．而大坝依靠自身的重力G产生的抗倾覆力矩MG＝Gd．把坝体修得沿背水面坡度缓一些，能够达到既增大重力，又增大力臂d的效果，从而达到增大抗倾覆力矩MG的效果．
由此可见，在不增加建设大堤和大坝的土石方，用料及造价相同的前提下，迎水面比背水面缓的江河大堤更牢固，挡水面比背水面陡的水库大坝更稳定．
多年的实测资料表明，无论哪种类型的洪水，宜昌以上即长江上游的洪水来量都占长江中下游洪水的主要部分。据统计，长江主汛期7、8两个月的多年平均洪水总量中，宜昌以上洪水来量占枝城洪量的95%，螺山(位于荆江与洞庭湖出流汇口城陵肌的下游)洪量的61%～79.5%，汉口洪量的55.4%～76.2%。即使中下游型的1935年洪水，7、8两个月宜昌水文站实测的洪水总量仍分别占螺山洪量的64. 9%，汉口洪量的55.1%。由此可见，利用三峡水库的防洪库容221.5亿立方米，有效地调节并控制宜昌以上洪水来量，减少下泄流量，不仅可以保证荆江河段的行洪安全，而且对城陵矶、洞庭湖区、武汉等地的防洪安全也有较大作用，还可以大幅度减少分蓄洪损失。
　　2.4防治长江中下游洪水是兴建三峡工程首要出发点吗？
　　在我国古代，云梦泽一直是滞蓄长江洪水的天然场所。云梦泽消亡后，洞庭湖替代云梦泽成为又一个滞蓄长江洪水的天然场所。因此，当时长江中下游“洪水过程不明显，江患甚少”。但随着泥沙的不断淤积，洞庭湖的水面面积和容积日渐萎缩，使其滞蓄长江洪水的能力大力削弱。这就逼使大量洪水直接从荆江河槽下泄。然而，时至今日，荆江河段的安全下泄流量(包括分流入洞庭湖的流量)只有6万～6.8万立方米／秒。因此，每到汛期，荆江河段的洪水水位高出两岸地面6～10米而形成“悬河”，时时威胁着洞庭湖区和江汉平原1500万人民生命财产和2300万亩耕地的安全。
　　兴建一个能够调蓄长江洪水的水库，使其能像云梦泽和洞庭湖一样来滞蓄和调蓄长江洪水，使长江中下游免遭洪水灾害。在荆江河段上游，通过大量的勘探、测量与科研，寻找了几十年，论证了几十年，终于找到了理想的坝址，并决定兴建三峡水利枢纽工程。因此说，兴建三峡工程是历史的必然，防洪是兴建三峡工程的首要出发点。
　　2.5 三峡工程有哪些显著的防洪效益？
　　三峡工程正常蓄水位175米时，有防洪库容221.5亿立方米，防洪效益及其连带的环境效益十分显著。对长江中下游地区的主要防洪作用有：
　　l)如遇“千年一遇”或类似1870年特大洪水，枝城洪峰流量达11万立方米／秒时，经三峡水库调蓄后，枝城流量可不超过71700～77000立方米／秒，配合运用荆江分洪工程和其它分蓄洪区，可控制沙市水位不超过45米，可使荆江南北两岸、洞庭湖区和江汉平原避免发生毁灭性灾害。
　　2)可使荆江河段防洪标准从“十年一遇”提高到“百年一遇”，即遇到不大于“百年一遇”洪水时，经三峡水库调蓄后，可控制枝城流量不超过56700立方米／秒，沙市水位不超过44.5米，可不启用荆江分洪区和其它分蓄洪区。
　　3)提高了对城陵矶以上洪水的控制能力，配合丹江口水库和武汉附近分蓄洪区的运用，可避免武汉市汛期水位失去控制，不但提高了武汉市防洪调度的灵活性，还对武汉市防洪起到保障作用。
　　4)减轻了洪水对洞庭湖区的威胁。三峡工程能有效控制上游来水，减少汛期分流入洞庭湖的洪水和泥沙，不但可有效减轻洪水对洞庭湖区的威胁，还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度，延长洞庭湖寿命；可对澧水洪水进行错峰调节，减轻其下游的洪水灾害；并为洞庭湖的治理创造了条件。
　　5)增加了长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性，便于更好地应付各种情况。例如：若遇特大洪水需要运用分蓄洪区时，因有三峡水库拦蓄洪水，即可为分蓄洪区人员转移、避免人员伤亡赢得时间。
　　据1991年调查资料综合分析，按1992年价格水平计算，三峡工程防洪多年平均直接经济效益为每年22～25.2亿元。另据计算，若遇1870年特大洪水时，直接经济效益为：可减少农村淹没损失510亿元，可减少中小城市和城镇淹没损失240亿元，减少江汉油田淹没损失19亿元，以上3项合计为769亿元。除直接经济效益外，还可避免因大堤、垸堤溃决而造成的大量人口伤亡；避免洪水对武汉市的严重威胁，避免京广、汉丹等铁路干线中断或不能正常运行；避免灾区的生态与环境恶化，疾病流行，传染病蔓延；避免洪灾带来的饥荒、救灾、灾民安置等一系列社会问题，这些显著的环境效益是很难用经济指标具体表示的。
　　2.6 三峡水电站是怎样发出强大电力的？三峡水电站是世界上最大的水电站吗？
　　水利水电枢纽在大坝建成、水库蓄水后，大坝上游水库内的水位与大坝下游的水位不一样高，就形成了一定的水位差，专业术语称其为“水头”。具有一定水头和水量的水流，通过压力钢管冲动水轮机，和水轮机在一根主轴上的发电机也就跟着转动起来，即发出了强大的电力。也就是说，水库内的水的位能转变成水轮机的动能，水轮机的动能再转变成发电机发出的电能。
　　三峡水库正常蓄水位175米时，大坝下游的最低水位为62米，则三峡水电站的最大水头为113米；汛期限制水位为145米时，大坝下游的最高水位为74米，则三峡水电站的最小水头为71米，一年内的加权平均水头为90.1米。三峡工程第11年第一批机组发电时的上游水位为135米，汛期大坝下游的最高水位为74米，则三峡水电站初期运行时的最小水头为61米。单机容量为70万千瓦的水轮发电机组，额定工况下每秒钟需要通过的水量为950立方米。具有上述水头和水量的水流，从底部高程为110米的水电站进水口，流入内径为12.4米的压力钢管，通过压力钢管再流入坝后式电站厂房的蜗壳，水流的巨大冲击力使水轮机以每分钟75转的速度转动起来，与水轮机在同一根主轴上的发电机也以同样的速度转动起来，即可发出强大的电力。
　　三峡水电站建成后，无论从装机总容量来看，还是从多年平均年发电量来看，在一定时期内，都将是世界上第一大水电站。
　　三峡水电站左岸厂房安装14台水轮发电机组，右岸厂房安装12台，总共装机26台；单机容量70万千瓦，装机总容量为1820万千瓦，年发电量为846.8亿千瓦时。目前世界上最大的水电站是位于南美洲巴拉那河上的伊泰普水电站，总共装机18台，单机容量70万千瓦，装机总容量为 1260万千瓦，年发电量为710亿千瓦时。
　　2.7 水力发电是清洁和永不枯竭的
能源吗？
　　水力发电是清洁的能源。据测算，每发1千瓦时火电要向大气中排放0.l公斤二氧化碳。燃煤发电还排放出许多其它有害气体和大量灰尘，产生大量废灰、废渣。大力开发水力发电来取代部分燃煤发电，就可以大量减少对环境的污染。以三峡水电站为例，每年可减少排放1000万吨二氧化碳、100～200万吨二氧化硫、30～40万吨氮氧化合物，1万吨一氧化碳和15万吨灰尘(已按火电厂除尘效率99%计算)。毫无疑问，这是三峡水电站对环境保护的巨大贡献，也就是三峡工程巨大的环境效益的一部分。
　　水力发电与燃煤、燃油、核能发电相比，能源是可再生的、永不枯竭的。煤炭、石油、
天然气、核矿石都是埋藏在地下的矿藏，开采利用一吨，就减少一吨，不可能再生。而水力资源则只有丰水、平水或枯水之分，却无枯竭之虞。难怪说：“长江滚滚向东流，流的都是煤和油。”长江三峡工程兴建后，相当于每年减少使用5000万吨原煤或2500万吨原油。
　　2.8 三峡水电站有哪些巨大的发电效益和环境效益？
　　三峡水电站装机总容量达1820万千瓦，平均年发电量达847亿千瓦时。这就相当于建设一座年产5000万吨原煤的特大型煤矿或年产2500万吨的特大型油田，相当于10座装机容量为 200万千瓦的大型火力发电厂以及相应的运煤或运油的铁路，发电效益十分可观。三峡水利枢纽工程在开始施工准备后的第11年，也就是 2003年，第一批机组就可发电，以后连续6年，每年可投入280万千瓦(4 X 70万千瓦)，相当于每年投入一个葛洲坝水电站的装机总容量。
　　三峡水电站地处我国中部，它所供电的华中、华东和广东地区，供电距离都在400～1000千米的经济输电范围以内。三峡水电站全部投入发电后，可以把华中、华东、华南电网联成跨区的大电力系统，可取得地区之间的错峰效益、水电站群的补偿调节效益和水火电厂容量交换效益。仅华中、华东两大电网联网，就可取得300～400万千瓦的错峰效益。同时，还具备了北联华北、西北，西联西南，组成全国联合电力系统的条件。按华中、华东地区1990年每千瓦时电量创造工农业产值6元计算，三峡水电站每年可为增加工农业产值5040亿元提供电力保证。这一产值相当于华中地区四省1990年全年的工农业总产值。
　　三峡水电站还具有巨大的环境效益。与燃煤发电相比，每年可少排放大量二氧化碳，100～200万吨二氧化硫，1万吨一氧化碳，37万吨氮氧化合物，以及大量灰尘、废渣，将减轻环境污染和因有害气体的排放而引起的酸雨等危害。
　　2.9 长江干流是一条“黄金水道”吗？
　　长江干流横贯我国东部到西部，水量充沛，终年不冻，水运条件十分优越，干流通航里程达2800多千米，历来就是沟通我国东南沿海和西南腹地的交通运输大动脉，也是联结我国东、中、西部的重要经济纽带，目前已形成一个较为完整的内河航运体系，年货运量从20世纪50年代初期的3600万吨上升到目前的近3亿吨。因此，长江干流素有“黄金水道”之称。
　　长江干流南京至长江口，可以航行万吨级海轮，汉口至南京，可以通航5000吨级海轮和30000吨级船队，汉口至长江口1143千米是名副其实的黄金水道。
　　汉口至宜昌航道长626千米，武汉至城陵矶，航道较为顺直，可通航3000吨级船队，但枯水季节局部水道经常出浅，影响正常航行。城陵矶至枝城门“九曲回肠”的荆江河段，浅滩变化复杂，每年枯水季节约有20～88天不能保证标准航深2.9米。
　　宜昌至重庆航道长约660千米，地处丘陵和高山峡谷区，地势陡峻，水流湍急，滩险密布，航道条件极为复杂，现可通行1500吨级船队。据统计，宜昌至重庆航道，共有滩险139处，其中急流滩77处、险滩39处、浅滩23处。现共有绞滩站25处，船舶依靠站上卷扬机的拉力，再加上船舶自己的动力才能驶过急流滩；还有单向航行的河段46处，靠航道上下口的航标站进行控制，其中风箱峡、巴阳峡、兰竹坝3处单行航道长度均在10千米左右。还有27处不能夜航或只能单向夜航的河段，因此，上行客轮夜间一般要停靠在宜昌，下行客轮夜间一般要停靠在万州等港口。
　　汉口至重庆航道，特别是其中的宜昌至重庆航道仍然处于航行条件极为复杂的天然状态，严重阻碍着长江中、上游航运事业的进一步发展，因此，宜昌至重庆航道是一段有待改造的“黄金水道”。
　　2.10 三峡工程具有哪些显著的航运效益？
　　三峡工程位于南津关上游38千米处，地理位置得天独厚，对上可以渠化三斗坪至重庆江段，对下可以增加葛洲坝工程以下长江中游航道枯水季节流量和水深，能够较为充分地改善重庆至汉口间通航条件，满足长江上中游航运事业远期发展的需要。三峡工程与葛洲坝工程联合运行，对长江上中游的航运效益十分显著。
　　1) 万吨级船队可以从重庆直达汉口和上海。重庆至宜昌660千米范围内，原有急流滩、险滩、浅滩共139处，绞滩站 25处，单行航行航段46处。葛洲坝水库虽淹没了30余处滩险，仅根本改善了滩多流急的三峡江段约110千米的航道，尚有约550千米航道处于天然状态，目前只能行驶1500吨级船队，严重阻碍了长江上游航运事业的发展。三峡工程建成后，可以淹没上述所有滩险，一年中有半年以上时间库区航道成为深水航道，可满足万吨级船队对航道尺度的要求。经三峡水库调节，每年枯水季节平均下泄流量为5860立方米／秒，比建库前天然情况下约增加2000～3000立方米／秒，使中游航道水深平均约增加 0.5米，保证了万吨级船队的通行。
　　2)扩大了重庆至汉口门航道通过能力，可满足长江上中游航运事业远景发展的需要。受航道条件限制，目
　　前重庆至汉口门航道年单向下水通过能力仅为1000万吨。三峡工程建成后，年单向下水通过能力可达1亿吨，
　　过坝下水货运量可达5000万吨。
　　3)大幅度降低运输成本，可充分发挥水运优势。三峡工程建成后，由于长江上中游航道和水域条件的改善，将促进船型、船队向标准化、大型化方向发展；每马力拖载量可由目前的0.7～0.9吨增加到2～7吨；船舶运输耗油量可从目前的 26千克／千吨千米，降低到 7.66千克／千吨千米；运输成本可比目前降低35%～37%。
　　4)有利于库区港口、航道建设和航标管理。天然情况下，重庆至宜昌间航道在一年内洪、枯水位最大变幅达60米以上(巫山断面)，给港口、航道建设和航标管理带来很大困难。三峡工程建成后，年内水位变幅在30米以内，水深增加、水域扩大，可撤销所有绞滩站，滩险的整治、疏浚、维护费用大大减少，并为系统地进行库区港口、航道建设和航标管理创造了有利条件。
　　5)三峡工程可与重庆以上长江干流的小南海工程、乌江的大溪口工程、嘉陵江井口工程等相衔接，可使长江干流及几大支流的航运事业进一步发展。还可使大宁河、香溪等中小支流的通航里程增加约550千米。
　　此外，干流两岸遇有大型崩塌、滑坡时，不会再阻断干流航道。