有哪些水利上的事实，没有一定水利知识的不会相信？
那些关于水，不懂的人绝对不会信的事儿
咱就聊聊这水，看着普通，实则学问大着呢。尤其在水利这块，有些门道，没点儿经验，没点儿研究，光凭着常识，保准儿让你觉得匪夷所思。今天就跟大伙儿唠唠几个，保证您听完直挠头，觉得这事儿怎么可能？
1. 水管里的“真空”并不是真的没气儿
这事儿你说出去，懂点儿物理的都能给你掰扯明白。可是在这管子底下干活的，或者玩过水泵的，都知道这水管子一旦抽水抽得狠了，水面一下来，那底下就出现个“负压”状态。很多人第一反应就是“里面没气儿了，真空了！”。
其实，这有点儿误会。在实际的水利工程里，尤其是在抽水或者输水的过程中，当水泵抽水速度快到一定程度，或者管道里的水流速度突然改变，水体内部的压力会下降。如果下降到低于该温度下水的饱和蒸汽压，水就会开始汽化，形成微小的水蒸气泡。这些气泡在压强低的地方形成，然后在压强高的地方又会因为受压而闭合。这个过程叫做空化（Cavitation）。
很多人认为的“真空”，其实就是这些因为汽化形成的水蒸气泡。它不是真的“无”，而是“液态变成了气态”。这些小气泡在水流的作用下，会随着水流移动，当它们进入到压力较高的地方时，会瞬间破裂，产生强大的冲击力。这种冲击力对水泵叶轮、管道内壁都有非常强的破坏性，会发出“噼里啪啦”的声音，跟炸鞭炮似的。
所以，水利人说“水管里出现真空了”，不是说真的把空气抽走了，而是指水的压力低到一定程度，出现了汽化现象。这东西，没亲身经历过水泵空化带来的噪音和损坏，光听别人说，确实难以置信，觉得水就是水，怎么还能变成“气”呢？
2. 几百米高的水坝，下面比上面还“结实”
这事儿听起来简直是逆逻辑。咱们平时看水坝，都觉得上面宽宽的，下面尖尖的，好像是稳稳地托着上面的水。但实际上，大体量的混凝土大坝，尤其是重力坝，它的结构设计是 底部远比顶部承受的压力大，也因此，底部所用的混凝土和钢筋配比，以及整体的结构强度，要比顶部设计得“结实”得多。
这是为什么呢？因为水的静压力。静压力随着深度的增加而线性增加。简单来说，越往水坝下面，水对水坝产生的侧向推力就越大。想想游泳，越往下头受到的水压是不是越大？
就好比你站在一个立着的牌子上，你上面没东西压着，但你下面立着整个牌子，它要承受自己的重量。水坝也是一样，上面是浮着的，但下面是要对抗整个水体堆积起来的巨大水平推力，以及水体本身的重力。
而且，水坝的底部还要承受来自地基的反作用力。为了确保整个结构在巨大的水压力和自重作用下不发生倾覆、滑动或者开裂，底部必须具备更强的抗压能力和抗剪切能力。
所以，你会在设计图纸上看到，大坝底部的截面尺寸和材料强度，都比上部要大得多。外行人一看，肯定觉得“怎么上面那么厚实，下面反倒薄了？不应该倒吗？” 实际上，那正是科学的体现，用最“结实”的部分去承受最大的压力。
3. 河流的“流速”有时候跟“水的深度”没直接关系，反而是“坡度”说了算
很多人有个直观印象，河水越深，流得越快。尤其是宽阔的大河，水面平静，感觉“水深流缓”。而一些狭窄的溪流，水浅，但哗啦啦地淌得飞快。
但科学的水利计算，流速的计算，往往更看重的是 坡度（糙率） 和 水深（水力半径） 的综合影响。
没错，我知道你又要说：“水深流不快吗？” 这么说吧，在同等坡度和河道糙率的情况下，水越深，同等横截面上通过的水量就越多，但 平均流速 不一定最快。
决定流速的关键因素，除了上面提到的坡度，还有一个叫做 糙率。糙率是指河道的粗糙程度，比如河床是泥沙还是石块，有没有植被，河道是弯曲还是笔直。
水力半径是一个更关键的概念，它等于水流横截面积除以湿周（水流接触到的河床和河岸的长度）。简单说，水力半径越大，相同水量下，水流受到的阻力就越小，流速就越快。
所以，你可以想象一下：
一条又宽又深但坡度很缓的河流：虽然水深，但坡度平缓，水体互相间的摩擦力也大，整体流速可能并不快。
一条不太深但坡度很大的山涧：虽然水不深，但地势倾斜，水往低处走的力量非常大，流速自然就快。
有时，即使是一条看起来“水很浅”的河流，如果它的坡度非常大，而且河道比较畅通（糙率小），它的平均流速可能比一条又宽又深的平缓河流还要快。
所以，跟很多人的直觉相反，有时候“看起来不深”的水流，会比“看起来很深”的水流流得更快。这背后的计算，涉及曼宁公式等，但核心就是“坡度”和“水力半径”在其中扮演着更重要的角色。
4. 灌溉渠里的水，有时候不是“满的”才好
这个听起来有点违反常识。咱们修灌溉渠，不就是为了把水引到农田里吗？当然得把渠修得够大，装满水才能把水送到目的地。
但实际上，在一些特定的设计和运行方式下， 灌溉渠并不是一定要“满渠运行”。
首先，渠道的输水能力（流量） 不仅仅取决于渠的截面积，还跟水的 流速 有很大关系。而流速又受渠的坡度、水深、糙率等因素影响。
其次，防止水头损失。水在渠道中流动，会因为摩擦而损失一部分能量（水头）。如果水面过高，在渠道弯曲或不平整的地方，容易发生溢流或者局部水流不稳定，反而造成不必要的能量损失。
更重要的是，运行的经济性和灵活性。如果总是满渠运行，那么即使某个时候农田只需要很少的水，你也必须把整个渠都灌满，这会造成水的浪费，并且增加了水泵的运行成本（如果需要提水）。
很多现代化灌溉系统，会采用 “节流” 的方式，也就是根据农田的实际用水需求，动态调整渠道的水位和流量。有时候，渠里只有半渠的水，只要保证这半渠水的流速能将水送到目的地，并且渠道的结构能够稳定，就已经足够了。
更极端的情况下，一些 “明渠” 的设计，甚至会考虑到 “虹吸” 的原理，在特定的地形条件下，水甚至可以在低于渠口水平面的地方流动。虽然这不像管道虹吸那么普遍，但它体现了水利设计中，利用流体动力学原理，让水在“不满”的状态下也能有效输送的思路。
所以，如果你看到一条灌溉渠，里面的水并没有填满渠的全部高度，你可能会觉得：“这渠怎么这么费，水都快溢出来了，还不好好蓄水？” 实际上，这可能是为了达到最佳的输水效率，或者是为了配合整个灌溉网络的调度，是一种有意的设计和运行策略。
总结一下
这些水利上的“冷知识”，都是在多年的实践和科学研究中积累下来的。它们往往挑战了人们对“水”的直观感受，需要一定的理论知识和经验才能理解。下次你再看到水，或者听到一些关于水利的事情，不妨多想想背后的科学道理，说不定会发现更多有趣和令人惊讶的事实。
咱就聊聊这水，看着普通，实则学问大着呢。尤其在水利这块，有些门道，没点儿经验，没点儿研究，光凭着常识，保准儿让你觉得匪夷所思。今天就跟大伙儿唠唠几个，保证您听完直挠头，觉得这事儿怎么可能？
1. 水管里的“真空”并不是真的没气儿
这事儿你说出去，懂点儿物理的都能给你掰扯明白。可是在这管子底下干活的，或者玩过水泵的，都知道这水管子一旦抽水抽得狠了，水面一下来，那底下就出现个“负压”状态。很多人第一反应就是“里面没气儿了，真空了！”。
其实，这有点儿误会。在实际的水利工程里，尤其是在抽水或者输水的过程中，当水泵抽水速度快到一定程度，或者管道里的水流速度突然改变，水体内部的压力会下降。如果下降到低于该温度下水的饱和蒸汽压，水就会开始汽化，形成微小的水蒸气泡。这些气泡在压强低的地方形成，然后在压强高的地方又会因为受压而闭合。这个过程叫做空化（Cavitation）。
很多人认为的“真空”，其实就是这些因为汽化形成的水蒸气泡。它不是真的“无”，而是“液态变成了气态”。这些小气泡在水流的作用下，会随着水流移动，当它们进入到压力较高的地方时，会瞬间破裂，产生强大的冲击力。这种冲击力对水泵叶轮、管道内壁都有非常强的破坏性，会发出“噼里啪啦”的声音，跟炸鞭炮似的。
所以，水利人说“水管里出现真空了”，不是说真的把空气抽走了，而是指水的压力低到一定程度，出现了汽化现象。这东西，没亲身经历过水泵空化带来的噪音和损坏，光听别人说，确实难以置信，觉得水就是水，怎么还能变成“气”呢？
2. 几百米高的水坝，下面比上面还“结实”
这事儿听起来简直是逆逻辑。咱们平时看水坝，都觉得上面宽宽的，下面尖尖的，好像是稳稳地托着上面的水。但实际上，大体量的混凝土大坝，尤其是重力坝，它的结构设计是 底部远比顶部承受的压力大，也因此，底部所用的混凝土和钢筋配比，以及整体的结构强度，要比顶部设计得“结实”得多。
这是为什么呢？因为水的静压力。静压力随着深度的增加而线性增加。简单来说，越往水坝下面，水对水坝产生的侧向推力就越大。想想游泳，越往下头受到的水压是不是越大？
就好比你站在一个立着的牌子上，你上面没东西压着，但你下面立着整个牌子，它要承受自己的重量。水坝也是一样，上面是浮着的，但下面是要对抗整个水体堆积起来的巨大水平推力，以及水体本身的重力。
而且，水坝的底部还要承受来自地基的反作用力。为了确保整个结构在巨大的水压力和自重作用下不发生倾覆、滑动或者开裂，底部必须具备更强的抗压能力和抗剪切能力。
所以，你会在设计图纸上看到，大坝底部的截面尺寸和材料强度，都比上部要大得多。外行人一看，肯定觉得“怎么上面那么厚实，下面反倒薄了？不应该倒吗？” 实际上，那正是科学的体现，用最“结实”的部分去承受最大的压力。
3. 河流的“流速”有时候跟“水的深度”没直接关系，反而是“坡度”说了算
很多人有个直观印象，河水越深，流得越快。尤其是宽阔的大河，水面平静，感觉“水深流缓”。而一些狭窄的溪流，水浅，但哗啦啦地淌得飞快。
但科学的水利计算，流速的计算，往往更看重的是 坡度（糙率） 和 水深（水力半径） 的综合影响。
没错，我知道你又要说：“水深流不快吗？” 这么说吧，在同等坡度和河道糙率的情况下，水越深，同等横截面上通过的水量就越多，但 平均流速 不一定最快。
决定流速的关键因素，除了上面提到的坡度，还有一个叫做 糙率。糙率是指河道的粗糙程度，比如河床是泥沙还是石块，有没有植被，河道是弯曲还是笔直。
水力半径是一个更关键的概念，它等于水流横截面积除以湿周（水流接触到的河床和河岸的长度）。简单说，水力半径越大，相同水量下，水流受到的阻力就越小，流速就越快。
所以，你可以想象一下：
一条又宽又深但坡度很缓的河流：虽然水深，但坡度平缓，水体互相间的摩擦力也大，整体流速可能并不快。
一条不太深但坡度很大的山涧：虽然水不深，但地势倾斜，水往低处走的力量非常大，流速自然就快。
有时，即使是一条看起来“水很浅”的河流，如果它的坡度非常大，而且河道比较畅通（糙率小），它的平均流速可能比一条又宽又深的平缓河流还要快。
所以，跟很多人的直觉相反，有时候“看起来不深”的水流，会比“看起来很深”的水流流得更快。这背后的计算，涉及曼宁公式等，但核心就是“坡度”和“水力半径”在其中扮演着更重要的角色。
4. 灌溉渠里的水，有时候不是“满的”才好
这个听起来有点违反常识。咱们修灌溉渠，不就是为了把水引到农田里吗？当然得把渠修得够大，装满水才能把水送到目的地。
但实际上，在一些特定的设计和运行方式下， 灌溉渠并不是一定要“满渠运行”。
首先，渠道的输水能力（流量） 不仅仅取决于渠的截面积，还跟水的 流速 有很大关系。而流速又受渠的坡度、水深、糙率等因素影响。
其次，防止水头损失。水在渠道中流动，会因为摩擦而损失一部分能量（水头）。如果水面过高，在渠道弯曲或不平整的地方，容易发生溢流或者局部水流不稳定，反而造成不必要的能量损失。
更重要的是，运行的经济性和灵活性。如果总是满渠运行，那么即使某个时候农田只需要很少的水，你也必须把整个渠都灌满，这会造成水的浪费，并且增加了水泵的运行成本（如果需要提水）。
很多现代化灌溉系统，会采用 “节流” 的方式，也就是根据农田的实际用水需求，动态调整渠道的水位和流量。有时候，渠里只有半渠的水，只要保证这半渠水的流速能将水送到目的地，并且渠道的结构能够稳定，就已经足够了。
更极端的情况下，一些 “明渠” 的设计，甚至会考虑到 “虹吸” 的原理，在特定的地形条件下，水甚至可以在低于渠口水平面的地方流动。虽然这不像管道虹吸那么普遍，但它体现了水利设计中，利用流体动力学原理，让水在“不满”的状态下也能有效输送的思路。
所以，如果你看到一条灌溉渠，里面的水并没有填满渠的全部高度，你可能会觉得：“这渠怎么这么费，水都快溢出来了，还不好好蓄水？” 实际上，这可能是为了达到最佳的输水效率，或者是为了配合整个灌溉网络的调度，是一种有意的设计和运行策略。
总结一下
这些水利上的“冷知识”，都是在多年的实践和科学研究中积累下来的。它们往往挑战了人们对“水”的直观感受，需要一定的理论知识和经验才能理解。下次你再看到水，或者听到一些关于水利的事情，不妨多想想背后的科学道理，说不定会发现更多有趣和令人惊讶的事实。
网友意见
1 丰满发电厂是世界水电史上死亡人数最多的一项工程，仅日伪军警直接杀害的中国工人就有1900多人，事故死亡和病亡的工人埋在万人坑里不忍挖掘，至少有六千多人。
2 由于日伪偷工减料，丰满大坝建设质量极差，如果不是解放后进行治理，早就塌了。
3 1948年3月，蒋军撤离吉林市之前试图炸掉丰满大坝，重演十年前花园口决堤的一幕，但因滇军不愿认真执行和值班班长张文彬的智斗，没有造成严重破坏。张文彬后来担任水利水电部副总工程师，其事迹建成了泥塑馆。
4 尽管“日本制造”的丰满大坝是渣，但其盟友德国制造的机器极为可靠。2014年拆毁丰满大坝时，1943年投入运行的两台德制机组仍然正常运行，作为成套机电设备的一部分被拍卖了。（苏军第一次来时拆走了5.5台，这两台没有拆走）
5 第一个由中国人自行设计施工的水电站是——1928年建成的西藏夺底水电站！从设计、施工到人员培训，全靠藏族工程师强俄巴·仁增多吉一人，让拉萨在二十年代就通了电（这不是吹的，因为如果有任何英印工程师参加，英印方面一定会有记录）。
6 电影《上甘岭》中，在“一条大河波浪宽”中出场的大坝并不是东北或朝鲜的，而是淮河上的佛子岭大坝。
佛子岭大坝始建于1952年，1954年建成，而上甘岭战役发生在1952年，大坝并未建成。所以电影本身就使用了“古今闪回”的拍摄手法。
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