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水电站大坝有多种,根据抵抗水头压力的机制不同,可分为重力坝、拱坝与支墩坝。本期介绍重力坝。
重力坝(Gravity Dam)
重力坝是在水压力及其他外荷载作用下,主要依靠坝体自重来维持稳定的坝。
重力坝是由混凝土或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体由若干坝段组成。见图1。
图1--实体重力坝
重力坝是世界上最早出现的一种坝型之一。公元前3世纪,中国在连通长江与珠江流域的灵渠工程上,修建了一座高5m的砌石溢流坝,迄今已运行2000多年,是世界上现存的,使用历史最久的一座重力坝。
灵渠工程(图片来源于网络)
据统计,在各国修建的大坝中,重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。中国20座高100m以上的高坝中,混凝土重力坝就有10座。
重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点:①相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;②设计、施工技术简单,易于机械化施工;③对不同的地形和地质条件适应性强,对地基条件要求相对来说不太高;④在坝体中可布置引水、泄水孔口,解决发电、泄洪和施工导流等问题。
重力坝的缺点是:①坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;②坝体体积大,耗用水泥多;③施工期混凝土温度应力和收缩应力大,对温度控制要求高。
重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力坝按其结构形式分为: ① 实体重力坝; ② 宽缝重力坝;③ 空腹重力坝。
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