定義：壩面向上游彎曲并起拱作用的壩。

學(xué)科：水利科學(xué)技術(shù)_水工建筑_擋水建筑物

相關(guān)名詞：荷載 巖基 超靜定

圖片來源：視覺中國(guó)

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拱壩屬于空間殼體結(jié)構(gòu)，平面上凸向上游，拱冠剖面呈豎直的或向上游凸出的曲線形。拱壩結(jié)構(gòu)為水平拱和豎直梁兩個(gè)系統(tǒng)，水荷載及溫度荷載等由兩系統(tǒng)共同承擔(dān)，其中一部分荷載通過拱的作用傳向兩岸基巖，另一部分荷載通過梁的作用傳到壩底巖基，壩體穩(wěn)定主要靠?jī)砂豆白巍?/p>

拱壩主要指混凝土拱壩，較早期曾建設(shè)漿砌石拱壩，規(guī)模都較小，現(xiàn)在不再采用。拱壩的主要特點(diǎn)有：屬于超靜定結(jié)構(gòu)，由拱與梁共同承載；壩體的穩(wěn)定性主要依靠?jī)砂豆岸说姆戳ψ饔?；拱屬推力結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮混凝土的抗壓強(qiáng)度；拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整，因此具有超載能力，抗震性能好；壩身可以布置泄水建筑物；不必設(shè)永久性伸縮縫。由于這些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，從而使壩體厚度可以較薄，比相同壩高的重力壩大約可以節(jié)省1/3～2/3的混凝土方量，是經(jīng)濟(jì)性和安全性都較優(yōu)的壩型。

拱壩設(shè)計(jì)遵照國(guó)家水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL282-2018）執(zhí)行。應(yīng)重視以下問題：1.充分掌握建壩地區(qū)的河流規(guī)劃、氣象、水文、泥沙、地形、地質(zhì)、建筑材料、生態(tài)、環(huán)保、施工及運(yùn)用條件等基本資料，特別是壩區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；2.優(yōu)選樞紐布置和拱壩布置；3.合理選擇拱壩建基面和拱壩體形；4.拱座穩(wěn)定及基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)；5.拱壩消能防沖及霧化防護(hù)設(shè)計(jì)；6.強(qiáng)震區(qū)拱壩的抗震設(shè)計(jì)；7.提出壩體混凝土性能和溫度控制的要求，研究壩體澆筑和接縫灌漿程序、施工度汛和蓄水過程中壩體自身穩(wěn)定和應(yīng)力問題；8.安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)；9.在不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極運(yùn)用新技術(shù)、新材料、新工藝。

拱壩對(duì)地形與地質(zhì)條件的要求很高。地形條件要求河谷有狹窄地形，左右相對(duì)對(duì)稱，呈向下游收縮的“V”或“U”形，壩兩端有足夠厚實(shí)的巖體支撐。地質(zhì)條件要求基巖較完整，有足夠的強(qiáng)度、抗風(fēng)化、沒有大斷裂、透水性小且岸坡穩(wěn)定等。當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件不能完全滿足要求時(shí)，必須采取相應(yīng)的加固處理措施。

按照拱壩的拱弧半徑和拱中心角，可將拱壩分為單曲拱壩和雙曲拱壩。對(duì)于底部狹窄的V形河谷，宜將各層拱圈的外半徑從上至下逐漸減小，以使各層拱圈的中心角盡量接近。壩體在水平面和鉛直面均呈曲線形，稱為雙曲拱壩。雙曲拱壩的設(shè)計(jì)、施工較復(fù)雜，但隨著壩工科技的不斷進(jìn)步，雙曲拱壩建設(shè)高度正不斷提高，厚高比也不斷減小。最近在金沙江上建成的白鶴灘及烏東德水電站大壩均為雙曲拱壩，高度達(dá)300米級(jí)，就是這些科技成果的最佳體現(xiàn)。

（延伸閱讀作者：湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院黨委副書記、高級(jí)工程師 賓洪祥）

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