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拱壩

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卡采大壩(Katse Dam),萊索托的185米高的混凝土拱壩。
二灘大壩,中國20世紀建成的最大水電站的240米高雙曲拱壩。

拱壩(英語:arch dam)是在平面上向河流上遊方向彎曲的混凝土水壩[1]水壓通過拱形結構傳遞給兩岸基岩,壩體結構因此被壓縮並加強。拱壩適合建造在擁有穩定岩石峭壁的峽谷中,以支持其結構和應力。[2]拱壩比任何其它壩型都更薄,可以大為節省建築材料,因此在偏遠地區更經濟實用。

拱壩的分類

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大體上拱壩依基礎厚度與結構高度的比值(b/h)分為:[1]

  • 薄壩,b/h小於0.2;
  • 中厚壩,b/h在0.2至0.3之間;
  • 厚壩,b/h超過0.3。

拱壩依其結構高度可分為:[1]

  • 矮壩,100英尺以內;
  • 中高壩,100至300英尺;
  • 高壩,超過300英尺。

歷史

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拱壩發展史始於公元前1世紀的古羅馬,在一些設計和技術被發展之後,在20世紀達到了相對穩定的階段。第一座已知的拱壩格拉努姆壩(Glanum Dam),也稱博姆谷壩(Vallon de Baume dam),由古羅馬人於公元前1世紀在法國建造。[3][4][5]大約12米高、18米長。曲率半徑約14米,由兩堵石牆組成。古羅馬人建造它來為附近的格拉諾城提供水源。

葡萄牙的蒙蒂諾沃壩(Monte Novo Dam)是由古羅馬人於公元300年建造的另一座早期拱壩。5.7米高、52米長,曲率半徑19米。拱形的兩端與兩堵翼牆相連,其後由扶牆支持。大壩包含2個驅動石磨的出水口。[6]

達拉壩是古羅馬人建造的又一座拱壩,歷史學家普羅科匹厄斯對其設計如此記載:「這道屏障並未沿着直線建造,而是彎曲成新月的形狀,也許能夠提供更大力量來抵消河流的推力。」

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Design of Arch Dams - Design Manual for Concrete Arch Dams, Denver Colorado: Bureau of Reclamation, 1977 
  2. ^ Arch Dam Forces. [5 February 2007]. (原始內容存檔於5 February 2007). 
  3. ^ Smith, Norman, A History of Dams, London: Peter Davies, 1971, ISBN 0-432-15090-0 
  4. ^ Key Developments in the History of Arch Dams. Cracking Dams. SimScience. [20 September 2018]. (原始內容存檔於July 28, 2012).  from archive.org
  5. ^ Patrick JAMES, Hubert CHANSON. Historical Development of Arch Dams. From Cut-Stone Arches to Modern Concrete Designs. Barrages.org. [18 July 2010]. (原始內容存檔於2019-01-01). 
  6. ^ Chaason, Hubert. EXTREME RESERVOIR SEDIMENTATION IN AUSTRALIA: A REVIEW (PDF). Resources Journal: 101. [18 July 2010]. (原始內容 (PDF)存檔於2012-03-05).