拱坝是什么？有什么作用？
2023年07月07日 10:44
拱坝，是一种建造在拱形或V形谷上的坝。它是一种有效利用材料的高坝，用拱式结构，将河流下切，从而形成一个陡直的“拱”。这种结构能承受巨大的压力，可以建在峡谷的底部，也可以建在高山上。
由于拱坝建造在基岩上，一般不需要设计水位。但拱坝有一个明显的优点——当水平面小于某一角度时，由于重力作用，可以使坝体下沉而形成“马鞍形”，即拱坝的坝体被抬高一段。这样，大坝就能适应水位的变化。
一、结构设计
拱坝的主要结构是用来抵抗重力和压力。它的结构很复杂，需要承受的作用力很大，所以设计拱坝的时候必须仔细考虑。具体来说，拱坝结构主要由以下几个部分组成：
1.坝体
2.坝基
3.坝肩
4.拱圈
5.其他部分：包括泄洪、混凝土浇筑、排水设施等。
在拱坝设计过程中，主要考虑的是如何通过结构设计来避免拱坝在使用过程中出现问题。当出现问题时，可以采取措施来解决这些问题。这种方法被称为“结构分析法”。
二、材料要求
拱坝的结构，一般要承受巨大的压力，所以材料的强度、抗冻性等必须达到要求。
一般常用的材料有：混凝土、土石坝等。由于混凝土的强度和抗冻性比土石坝高得多，所以在拱坝中通常用混凝土来建造拱座。
钢筋混凝土是用钢筋制成的。在拱坝中，钢筋的作用有三个方面：①承受压力，②抵抗温度应力，③抵抗地震力。因为钢筋有很好的抗拉强度和抗弯强度，所以钢筋混凝土是一种既能承受压力又能抵抗温度应力和地震力的坝体结构。
土石坝是用土料建造的。它能够承受巨大的压力，所以通常用来建造高水头、大泄量、厚拱坝和拱式挡水坝。
三、施工技术
在施工技术上，主要有以下几种：
1、筑坝技术：包括混凝土拱坝、重力拱坝和混凝土重力坝等。
2、地基处理技术：包括水库移民问题，山体滑坡和泥石流问题，以及岩基加固问题等。
3、施工材料：包括筑坝材料、混凝土和钢筋等。
4、施工机械：包括运输工具、碾压机械和设备等。
5、施工测量：包括测量控制网的建立、坐标系的确定和测量仪器的安装。
6、大坝监测：包括大坝变形监测和温度监测等。
四、拱坝的特点
1、在材料的选用上，拱坝对于水荷载有较大的承受能力。
2、拱坝对于地震有较强的抗御能力。
3、拱坝结构简单，易于施工，工程量小，施工方便。
4、拱坝坝体承受压力较大，因此抗震性能较好。
5、拱坝在水流作用下产生的水平推力之和为零，从而大大减少了水工建筑物的尺寸。
6、拱坝坝体可以形成高达数百米的拱圈，使坝体承受较大的压力，从而具有抗弯刚度和整体刚度较好的特点。
五、拱坝的应用
在所有的坝型中，拱坝是最经济、最安全的。因为拱坝在建造时，只需考虑材料力学中的“拱-拉”原理，只需考虑将重力转化为拱的重力，不需要考虑结构和其他技术问题。同时，拱坝的应力分布比较均匀，所以是一种较为理想的坝型。
