重力拱坝

重力作用较为显著的拱坝。一般情况下重力拱坝常建筑于较宽的河谷,其厚度较大,厚高比常在0.35以上。重力拱坝形式随河谷形状而异(见图)。对较宽的U形或梯形河谷,常采用定中心定半径拱坝,与重力坝接近。对较宽的 V形河谷常采用变中心变半径拱坝(即双曲拱坝)。界乎这两种之间的混合型如图 c示,其基本剖面同图b,仅上部及下部稍作修改。

图

重力拱坝在拱坝中属较厚实的一种坝型。它的主要优点是:

(1)兼有拱坝及重力坝的优点,安全性较高,对抗御超标准洪水或意外荷载潜力较大;

(2)便于在坝体内布置泄水孔及坝顶溢流;

(3)便于在坝下游面设置厂房;

(4)坝体应力及渗透压力比降较低;

(5)有时为适应地形、地质上的需要,还可调整体型结构,降低坝基应力,以满足坝址地质要求。如美国胡佛坝地质差,要使221m的大坝最大坝基应力控制在3MPa以下,才采用了这种坝型。

重力拱坝的应力及稳定分析方法与拱坝相同,因坝体厚度较大,温度及渗透压力对坝体影响较大,一般应予考虑。由于重力拱坝主要依靠梁的作用即以重力作用为主,故稳定问题显得更重要。

中国自20世纪50年代开始先后修建了坝高 87.5m的响洪甸重力拱坝及坝高 76.3m的陈村重力拱坝。陈村坝在河床中部设有坝后式厂房,在坝顶设有滑雪道式溢洪道从厂房旁边通过。高达178m的龙羊峡水电站重力拱坝于1986年蓄水发电,为适应坝址地质要求,坝体较厚,厚高比达0.45。世界最高的重力拱坝为苏联萨扬舒申斯克水电站大坝,坝高为245m。上述几座重力拱坝,有的在坝址设有厂房,坝体中设有泄水孔或坝顶设溢洪道。(见彩图)

安徽金寨响洪甸重力拱坝,高87.5m,1958年竣工 苏联萨扬舒申斯克水电站,苏联最大的水电站,装机640万kW,1987年竣工