当前课程知识点：水能与水资源利用 > 第八章 水电站水利枢纽 > 第二节 水电站挡水建筑物 > 第二节 水电站挡水建筑物（2）
各位同学
大家好
上次课我们学习了水电站挡水建筑物中的土坝
这次课我们将重点介绍水电站挡水建筑物中的
混凝土重力坝和拱坝
首先
我们学习混凝土重力坝
混凝土重力坝由自重产生的坝身与坝基
之间的摩擦力抵抗水平水压力而维持稳定
混凝土重力坝的基本断面呈三角形
坝底加宽
下游面斜坡一般为1:0.7左右
上游面一般垂直
也有上游面略呈倾斜或上部垂直下部倾斜的情况
以改善坝体应力条件
同时可利用一部分水重增加坝的稳定性
对高混凝土重力坝
要求基础具有较高的承载能力和摩擦系数
大都建筑在岩石地基上
由于坝基会存在裂缝
在上下游水位差作用下
库水会经坝底和坝基向下游渗透
产生渗透压力
与下游水位的浮托力一起形成对坝体的扬压力
扬压力会抵消部分坝体重量
减小坝体与地基间的摩擦力
对大坝稳定不利
那如何减小渗透压力呢？混凝土重力坝
一般采用设置防渗帷幕增长渗透路径
以及在防渗帷幕后设置排水孔的措施
降低坝底渗透压力
从而减小坝底扬压力
下面我们谈一下混凝土重力坝的优缺点
混凝土重力坝的优点在于以下几点：
①相对安全可靠,耐久性好
抗破坏能力都比较强；
②设计、施工技术简单
易于机械化施工；
③对不同的地形和地质条件适应性强
任何形状河谷都能修建重力坝；
④在坝体中可布置引水、泄水孔口
解决发电、泄洪和施工导流等问题
缺点在于：
①坝体应力较低
材料强度不能充分发挥；
②坝体体积大
耗用水泥多；
③施工期混凝土散热困难
需冷却设备
下面我们接着介绍几种常见的混凝土重力坝分类
（1）按其结构形式分为:
①实体重力坝：重力坝坝体是实心的
对地形、地质条件适应性强
剖面大、自重大使其稳重
分段结构使其有较强的抗地震、抗战争破坏能力
缺点主要是建筑材料用量大
坝中部许多材料仅起填充、加重作用
对坝体强度贡献很小
坝体与坝基接触面积大
坝底的扬压力也大
不利于坝体的稳定
②宽缝重力坝：坝的横缝（内部部分）很宽
把每节坝体的内部部分减薄
使两节坝体间的横缝加宽
宽缝重力坝坝体比实体重力坝
可节省建筑材料10%至20%
坝体与坝基接触面积相对小一些
渗透水可从宽缝处排出
使坝底扬压力减小
主要缺点是施工模板的种类与数量
相对实体重力坝要增加
施工难度增大
工作量增大
③空腹重力坝：空腹重力坝的下部中间部分是空心的
空洞部分称为腹孔
坝体重量通过前腿与后腿传给坝基
空腹重力坝比宽缝重力坝进一步降低扬压力
可利用腹孔作为水电站厂房
主要缺点是结构复杂
施工技术复杂
（2）按泄水条件可分为：
①溢流坝：既能档水又能泄水
采用坝顶表孔溢流
超出库容的洪水可从坝顶泄向下游
②非溢流坝：与溢流坝之间用导水墙隔开
以上介绍了土坝和混凝土重力坝的结构和特点
下面我们再介绍第三种常见坝型——拱坝
拱坝是平面上凸向上游三向固定的空间壳体挡水建筑物
由混凝土和浆砌石等材料组成
是一种经济性和安全性均较优越的坝型
所谓的三向固定是指拱坝两侧
肩部固定在岩石基础上和坝底固定在坝基上
并且靠拱的作用将水推力经拱座传到两岸岩基上
以维持坝的稳定
多建在V形河谷处
下面介绍拱坝的分类
按河谷的口宽L与坝高H的比例分类
当L/H<1.5时
可修建薄拱坝；当L/H=1.5~3.0时
可修建中厚拱坝；当L/H=3.0~4.5时
可修建厚拱坝； L/H越大
对修建拱坝越不利
如图为锦屏一级水电站大坝的双曲拱坝
位于四川省凉山州盐源县与木里县交界处
坝高305m
为世界第一高拱坝
2007年正式开工
2014年竣工
双曲拱坝是一种双向（水平向及竖向）弯曲的拱坝
它是拱坝中最具有代表性的坝型
双曲拱坝的水平向弯曲可以发挥拱的作用
竖直向弯曲可实现变中心、变半径以及
调整拱坝上下部的曲率和半径
以上为水电站挡水建筑物的所有授课内容
下面我们简要总结一下
水电站挡水建筑物中
我们重点讲述三种常见坝型
土坝、混凝土重力坝和拱坝
三种坝型各有优势
土坝：就地取材
结构简单
易于修筑
较能适应地基的变形
工作可靠
且便于维护和加高扩建
但土坝一般不允许坝顶过水
不便于施工导流
相对来说工程量大
粘性土料的填筑受气候的影响较大
混凝土重力坝：设计、施工技术简单
易于机械化施工；相对安全可靠,耐久性好
抗破坏能力都比较强；还可以在坝体中布置引水、泄水孔口
解决发电、泄洪和施工导流等问题
但坝体体积大
耗用水泥多；坝体应力较低
材料强度不能充分发挥
拱坝：也是一种混凝土坝
但坝体薄
混凝土用量少；靠坝肩来维持稳定
稳定性好；但其对地质条件要求高
结构复杂
施工难度较大
因此
三种坝型各有优缺点
同学们在工程设计中
可以根据不同的地形地质等环境和资源条件
选择不同的坝型方案
并通过经济技术比较
确定合理的坝型
同学们
这次课我们就讲解到这里
下次课
我们将一起学习
水电站引水建筑物
谢谢大家观看
下次课再见
-第一节 水资源与水能资源
--水资源与水能资源
-第二节 水能资源的分布及特点
-第一节 水资源的综合利用
-第二节 水力发电
--第二节 水力发电
-第三节 水能资源的开发方式
--小节测试
-第四节 河流的综合利用规划和梯级开发
-第一节 水文的基本概念
-第二节 累积频率计算
-第三节 设计年径流量推求
--讨论：为什么不能直接利用经验频率曲线进行设计年径流量的推求？
-章节测试
-第一节 水库特性
--第一节 水库特性
-第二节 兴利调节的作用及分类
-第三节 设计保证率和设计代表期
-第四节 径流调节计算
-第一节 水能计算的目的和方法
-第二节 水电站保证出力和多年平均发电量
-第三节 电力系统负荷及容量组成
--第三节小节测试
-第四节 各类电站工作特性
-第五节 水电站在电力系统中的运行方式
-第一节 水电站最大工作容量的确定
--讨论：说说电站除了设置最大工作容量为何还要设置备用容量才能满足正常供电的要求？
-第二节 电力系统备用容量的确定
-第三节 水电站重复容量的选定
-第四节 水电站装机容量的选择
-第五节 以发电为主的水库特征水位的选择
-第一节 水电站群的分类及补偿特性
-第二节 梯级水电站群的径流调节和补偿调节
-第三节 并联水电站群的补偿调节
-第四节 水电站群参数选择
-第一节 水电站水利枢纽概述
-第二节 水电站挡水建筑物
-第三节 水电站引水建筑物
-第四节 泄水建筑物和其他建筑物
-章节测试
-第一节 水电站厂房的任务、组成及类型
-第二节 水电站厂区枢纽布置
-第三节 厂房设备及布置
-第四节 水电站厂房的建设流程
-第五节 主厂房的轮廓尺寸
