壩(建築名稱)

壩是指攔截江河渠道水流以抬高水位或調節流量的擋水建築物。可形成水庫，抬高水位、調節徑流、集中水頭，用於防洪、供水、灌溉、水力發電、改善航運等。調整河勢、保護岸床的河道整治建築物也稱壩，如丁壩、順壩和潛壩等。

基本介紹

• 中文名：壩
• 外文名：dam、dyke
• 性質：擋水建築物
• 主要用途：防洪、供水、灌溉、水力發電等

歷史

歷史上最早見於記載的壩是公元前2900年埃及人在尼羅河上修建的考賽施乾砌石壩，壩高15米。中國於公元前 598～前591年在安徽壽縣南修築堤壩形成芍陂灌溉水庫。19世紀後期開始用混凝土築壩。

壩

19世紀中葉以前，人們多憑經驗建造壩；19世紀50年代壩工設計中的穩定和應力分析取得重要進展，使重力壩的設計逐步建立在科學基礎之上，並在20世紀30年代取得重要進步。而拱壩和土壩的設計理論的套用也始於19世紀中葉和20世紀上半葉，並不斷得到改進。至1986年，世界上高15 米以上的壩有 3.6萬餘座。其中，中國有1.88 萬餘座。

至1992年，世界上已建最高的土石壩是1980年蘇聯（今塔吉克斯坦）建成的努列克壩，最大壩高300米，塔吉克斯坦正在施工的羅貢壩，最大壩高335米；最高的重力壩是1962年瑞士建成的大迪克桑斯壩，最大壩高285米；最高的拱壩是1980年蘇聯（今喬治亞）建成的英古里壩，最大壩高271.5米。至1992年，中國最高的土石壩是台灣省的曾文壩，最大壩高133米；最高的重力壩是貴州省烏江渡水電站大壩，最大壩高165米；最高的拱壩是台灣省的德基壩，最大壩高181米。

主要類型

1壩的類型很多，一般主要按築壩 材料、結構性質、施工方法、防滲體形式 進行劃分，但也有按工作狀況和使用目的劃分的。

2按使用目的分為：為灌溉、發電、航運等蓄水、取水、攔沙及利用水庫淤造地、存儲尾礦或粉煤灰而修建的壩。

3按築壩材料分為混凝土壩、漿砌石壩、土石壩 、草土壩 、橡膠壩、鋼壩和木壩等，其中混凝土壩和土石壩是常見的主要壩型。

1）混凝土壩和漿砌石壩按力學特點和結構特徵又可分為重力壩、拱壩和支墩壩。混凝土壩中由漿砌石取代混凝土築成的壩為漿砌石壩。

2）土石壩又稱當地材料壩，分為土壩和堆石壩。壩體剖面為上窄下寬的梯形。

優點是就地取材，結構簡單，抗震性能好，除乾砌石壩外均可機械化施工，對地形和地質條件適應性強。

缺點是一般需要在壩體外另設泄洪過流和施工導流設施。

4按壩頂是否允許泄流分為溢流壩和非溢流壩。

5按壩的高度分為高壩、中壩和低壩，對此各國標準不一。中國規定壩高70米以上為高壩，壩高30～70米為中壩，壩高30米以下為低壩。

此外，還可以由兩種或多種壩構成混合壩型。

〖土壩〗用土、砂、砂礫為主築成的壩。為擋水防止大量滲漏，在壩體內設有防滲體。建防滲體多用粘土，也可用混凝土、鋼筋混凝土或瀝青混凝土等。為排除滲水和增加穩定，在壩體的下游側部分建有排水設施。為防止風浪和雨水沖刷，上游面多用塊石或混凝土板護坡，下游面多用碎石或草皮等護坡。土壩按施工方法分為：分層鋪土，逐層碾壓建成的碾壓土壩；利用水力將泥沙輸送至壩址，經沉澱固結形成的水力沖填壩；將土倒入分層設定的畦塊靜水中，藉助運土機械碾壓和土體自重壓實形成的水中倒土壩。按壩體土料的配置和結構分為：用單一土料填築的均質土壩；由幾種不同土料築成的多種土質壩；防滲體位於壩體中部的心牆土壩；防滲體靠近壩體上游坡的斜牆土壩；防滲體介於心牆和斜牆位置之間的斜心牆土壩。

〖堆石壩〗以石料為主 ，經碾壓 、拋填或乾砌建成的壩。按施工方法分為碾壓式堆石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩和乾砌石壩。堆石壩設有防滲體，按防滲體位置分為心牆堆石壩、斜牆堆石壩或面板堆石壩、斜心牆堆石壩。

〖重力壩〗用混凝土或漿砌石等修建的主要靠自重維持穩定的壩。壩體斷面大致呈三角形。為減小溫度應力、適應地基變形和便於施工，常將重力壩垂直於壩軸線分割為若干壩段。相鄰壩段的接觸面稱橫縫。為減小滲水對壩體的不利影響和滿足施工和運行的需要，在壩的上游側設定排水管網，在壩體內設定廊道系統。對地基常進行處理使滿足承載力 、穩定和防滲等要求。重力壩按結構分為實體重力壩、將實體重力壩的各橫縫的中間部分擴寬成為空腔的寬縫重力壩、沿壩軸線設有大型縱向空腔的空腹重力壩。重力壩的優點是：安全可靠、對地形和地質條件適應性強，壩身可溢流，便於施工導流，施工方便。缺點是壩體積大，耗用水泥多，材料強度未充分發揮，施工期對混凝土的溫度控制要求較高。

〖拱壩〗通過拱的作用將大部分水平向荷載傳給兩岸岩體，並主要依靠拱端反力維持穩定的壩。拱壩在空間呈殼體狀，在平面上呈拱形 。 當最大壩高處壩底厚度與壩高之比小於0.2時稱薄拱壩，大於0.35時稱厚拱壩，又稱重力拱壩 。介於上述二者之間稱中厚拱壩，或稱一般拱壩。按壩體豎向曲率分為雙曲拱壩和單曲拱壩。此外，沿壩軸線設有縱向大型空腔的拱壩稱空腹拱壩。拱壩的優點是：能發揮混凝土或石料抗壓強度高的特點；超載能力強；抗震性能好；壩身可以泄流。缺點是對地形

〖支墩壩〗由一系列支墩和斜倚於其上的面板組成的壩。當面板為平板時稱平板壩。當面板為一系列拱筒時稱連拱壩。當面板由支墩上游部分擴大而成，形同頭狀，稱大頭壩。支墩壩多用混凝土或鋼筋混凝土建造。小型工程除平板壩的面板外，也可用漿砌石建造。支墩壩混凝土用量較小，但側向穩定性差，抗震抗凍性差，對地基要求較高。平板壩和連拱壩的鋼筋用量較多。

設計

①選擇壩址和壩型 ，初選壩體剖面；②對壩體和壩基進行穩定、應力、變形、沉陷、滲透、抗震等計算，並最佳化壩體剖面；③對溢流壩和壩身泄水孔口等進行水力學設計；④壩體構造設計，如重力壩的廊道系統、排水系統設計和壩體分縫等；⑤地基處理；⑥運行期大壩和基岩狀態的觀測設計。對於重要的壩還常輔以結構模型試驗和水力模型試驗等。

發展趨勢

①高土石壩和薄拱壩將會繼續較快發展；

②重力壩和支墩壩向簡化和方便施工的方向發展；

③鋼筋混凝土面板堆石壩、碾壓混凝土壩已成為極有發展前途的新壩型；

④更加重視壩的安全監測和管理等。