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水门桥四根粗大水管的设想

宁波市镇海应行久外语实验学校 许尧琪

2022-02-10

  寒假里,我看了《长津湖之水门桥》的电影,感叹于那些志愿者们的钢铁精神,你们是伟大的英雄,永垂不朽。同时电影里水门桥下四根粗大的水管引起了我极大的兴趣。

  四根粗大的水管,为了将长津湖水库的水引入发电站,这四根水管便在长津湖周边的崇山峻岭间蜿蜒而过。长津湖深度为3米,面积是54.2平方千米(西湖面积为5.6平方千米,长津湖面积:西湖面积约为10:1),那么长津湖的最大水容量=面积×深度,即54200000平方米×3米=16260万立方米。

  电影中我们看到的水管里并没有水,那是因为当时气温在零下40度以下。那些勇敢的志愿军用巴卡祖火箭筒炸开了水管,此时志愿军便钻进了水管中,站起来的时候还有近1米多的空间,所以预测这些水管的内直径为3米左右。

  查看了长津湖周边的地图,如果四根水管从长津湖新兴里到下碣隅里,再经过古土里再到水门桥,大约长度为30公里(30000米)。此时大脑突然问自己,如果正常气温下,通过这四根水管排空长津湖水库里所有的水量那需要多少时间呢?首先我们应该要先知道水流的速度,查了相应资料,发现水流的速度一般为1.5米/秒。那么一个小时通过这四根水管的水流量=水流速度×时间×水流横截面即水管口的面积×水管根数,即1.5米/秒×3600秒×[(3米÷2)×(3米÷2)×3.14]×4根≈15.3万立方米。

  同时我们还应该考虑四根水管的水容量=水管口的面积×水管的长度×水管根数,即【(3米÷2)×(3米÷2)×3.14]×30000米×4根=84.78万立方米。

  那么通过这四根粗大的水管排空长津湖的水库里所有水量需要的时间为:(长津湖水容量+四根水管的水容量)÷四根水管每小时的水流量,即为(16260万立方米+84.78万立方米)÷15.3万立方米≈1068小时≈44.5天。

  作为21世纪的10后的我们,很幸福很有安全感,我们的祖国是那么的强大,我们要秉承志愿者的钢铁意志,更要用知识去创造更强大的钢铁工业。

 

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