什么是坝?

[拼音]：ba

[外文]：dam

拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，如丁坝、顺坝和潜坝等。

各种坝型中土坝和堆石坝历史最为悠久，远在公元前2900年埃及已开始修建。中国在公元前 256年在都江堰开始用卵石修建砌石坝。及至水泥问世以后，19世纪后期世界上开始大量修建以水泥为胶凝材料的浆砌石坝和混凝土坝，用砌石、混凝土或钢筋混凝土建成的重力坝、拱坝及支墩坝相继出现。20世纪50年代以前高坝中以混凝土坝居多，但60年代以后土坝和堆石坝在数量上又逐渐占据上风。其原因之一是在发达国家中比较好的坝址已不多，不得不在较差的地基上建坝。其次是修建土坝和堆石坝的大型施工机具如挖、运、填筑及碾压机械相继出现。它们的容量大、效率高，使土石坝施工工期缩短，单价降低。中国由于江河流量大，施工导流及泄洪建筑物规模大，大型土石坝枢纽布置较困难，故尚少修建。中国在建及已建工程中以土石坝占绝对多数。截至1985年不完全统计:中国已建83000余座坝，坝高30m以上共2668座，其中土石坝2174座，混凝土坝113座，砌石坝381座。而在坝高超过100m的高坝中土石坝仅2座，混凝土坝有13座，砌石坝1座。

中国20世纪50年代以来修建的混凝土坝中以重力坝最多。若以高于100m的高坝计，重力坝有7座，为总数13座的54％；若以高于30m的坝计，有58座，为总数113座的51％，均占一半以上。世界各国筑坝则以拱坝最多，据统计，拱坝占100m及200m以上混凝土坝总数的比例相应为33％及45％。美国修建重力拱坝较多。意大利、法国、瑞士等国50年代以后拱坝建设发展较快。日本以往因地震问题，建土石坝较多，目前已建成高拱坝超过 100座。各国拱坝发展快，其原因为：

（1）工程量较小，投资较省，并具有超载潜力大等优点；

（2）打破了或放松了过去对建拱坝的传统规定，如过去要求河谷宽高比不大于3.0～3.5，现提高到5～6，甚至个别有至10～12；

（3）适当放宽了对地基的要求并提高了地基处理技术。

随着世界筑坝技术的提高，坝的高度逐渐提高，坝的规模亦随之加大。目前世界最高的坝是苏联335m高的罗贡土石坝，最高的混凝土坝是瑞士的大迪克桑斯坝，坝高为285m。体积最大的坝，在土石坝中，是巴基斯坦塔贝拉水电站的土石坝，达1.2亿m3;混凝土坝中是850万m3的苏联萨扬舒申斯克重力拱坝；若计入尾矿坝则为美国新科尼利亚尾矿坝，其体积为2.1亿m3。

坝的类型很多，一般主要按筑坝材料、结构性质、施工方法、防渗体形式进行划分，但也有按工作状况和使用目的划分的（见图）。

图示坝的种类繁多。此外，还可以由两种或多种坝构成混合坝型。常见的主要坝型有混凝土坝和土石坝两大类。土石坝又称当地材料坝。前一类主要有重力坝、拱坝及支墩坝。后一类有土坝及堆石坝。前一类中由浆砌石取代混凝土筑成的坝为浆砌石坝。按使用目的分为：为灌溉、发电、航运等蓄水、取水、拦沙及利用水库淤造地、存储尾矿或粉煤灰而修建的坝。

坝型宜从坝址地质地形、筑坝材料、枢纽布置以及施工导流等因素经综合比较选定。混凝土坝对地基要求较高，一般较高的坝均需建在岩石地基上。而在混凝土坝枢纽中设置泄水、引水和厂房建筑物较为方便，在坝体中可布置临时导流孔洞，且有时可允许未完成的坝体临时漫溢以供施工导流。土石坝的主要优点是对坝基条件要求较低，可允许在软基（即土或砂砾地基）上修建，可利用当地材料建坝。一般在适宜修建土石坝的地方，坝本身造价往往较混凝土坝为低。当选择土石坝时在枢纽中要特别注意泄水、溢洪及电站厂房建筑物的布置。其他材料建成的坝如橡胶坝、钢坝、木坝及草土坝（堰）等不常采用，一般只适用于低水头。橡胶坝坝高一般在7m以下，最大达15m，建于河道及渠道上便于调节水位。钢坝有钢板桩构成的格体坝，最大坝高约30m，常用于海港码头以及施工期的纵向围堰中。木坝及草土坝系古老的传统水工建筑物，近代常用于临时建筑物中。

坝是主要的挡水建筑物之一。它的主要荷载有坝面水压力、坝体自重、坝基扬压力、泥沙压力、冰压力、温度荷载以及地震荷载等。在选定坝型后参照类似工程初选坝的剖面，在优化的基础上进行坝体及坝基的稳定及应力计算分析。对一些重要的坝还要辅以结构力学、水力学及地质力学等模型试验。随着电子计算机技术及有限元法的广泛应用，各种坝的稳定、应力、变形、沉陷、渗透、抗震及坝体优化等都逐渐编制了计算机程序。由于试验及计算技术的发展，其速度及精度都大幅度提高，使人们通过数学及物理模型的分析对坝体的体形、应力稳定等状况有了进一步的认识。通过大量的坝工实践和在混凝土性能、 温度应力、 结构力学、断裂力学及岩土力学方面取得的进展，各种坝的剖面向经济合理方向发展。如拱坝趋向曲线型和薄轻型；支墩坝为适应温度变幅及简化施工，省略坝内钢筋而向加大支墩及加大坝面厚度发展。混凝土坝有简化大坝构造，减少孔洞，简化纵横接缝等细部结构以及在提高混凝土温度控制的基础上加大坝体收缩缝间距等趋势。土石坝则有逐渐扩大料源的趋势，如含风化石土料、含泥砂砾石及砾质土等均可上坝;放宽了传统的薄层反滤要求，而代以较厚的过渡区以发挥大容量碾压设备的优势。这种土石坝由于压实手段的提高大大增加了坝的密实度，减少了坝的沉陷，改进了坝的质量。高度在150m以上的面板堆石坝及300m以上的土石坝的建成，标志着土石坝在技术上前进了一大步。为适应混凝土坝的大型机械化，从20世纪中叶开始采用低坍落度混凝土，用推土机平仓辅以高频振捣器施工；70年代开始采用无坍落度混凝土，采用施工方法类似土石坝的新兴坝型──碾压混凝土坝。总之各种混凝土坝及土石坝，都随着施工大型高效机械的发展及工艺的提高，而朝着优化坝的体形、有利于加快施工速度和提高经济效益的方向发展。

参考文章

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