拱壩對地質和地形有哪些

1. 拱壩的相對於重力壩來說,為什麼在地形要求上較高

重力壩是由砼或漿砌石修築的大體積檔水建築物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。 重力壩的工作原理 重力壩在水壓力及其它荷載作用下必需滿足: A、穩定要求:主要依依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足。 B、強度要求:依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由於水壓力所引起的拉應力來滿足。 重力壩的類型 1.按構造不同分為:實體重力壩,寬縫重力壩,空腹重力壩。 2.按作用不同分為:溢流重力壩,非溢流重力壩。 3.按築壩材料的不同分為:混凝土重力壩和漿砌石重力壩。 重力作用較為顯著的拱壩。一般情況下重力拱壩常建築於較寬的河谷，其厚度較大，厚高比常在0.35以上。重力拱壩形式隨河谷形狀而異(見圖)。對較寬的U形或梯形河谷，常採用定中心定半徑拱壩,與重力壩接近。對較寬的 V形河谷常採用變中心變半徑拱壩(即雙曲拱壩)。 重力拱壩在拱壩中屬較厚實的一種壩型。它的主要優點是:①兼有拱壩及重力壩的優點，安全性較高，對抗禦超標准洪水或意外荷載潛力較大;②便於在壩體內布置泄水孔及壩頂溢流;③便於在壩下游面設置廠房;④壩體應力及滲透壓力比降較低;⑤有時為適應地形、地質上的需要，還可調整體型結構，降低壩基應力，以滿足壩址地質要求。如美國胡佛壩地質差，要使221m的大壩最大壩基應力控制在3MPa以下，才採用了這種壩型。 重力拱壩的應力及穩定分析方法與拱壩相同，因壩體厚度較大，溫度及滲透壓力對壩體影響較大，一般應予考慮。由於重力拱壩主要依靠梁的作用即以重力作用為主，故穩定問題顯得更重要。 土石壩泛指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等方法堆築成的擋水壩。當壩體材料以土和砂礫為主時，稱土壩、以石渣、卵石、爆破石料為主時，稱堆石壩;當兩類當地材料均占相當比例時，稱土石混合壩。土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。近代的土石壩築壩技術自20世紀50年以後得到發展，並促成了一批高壩的建設。目前，土石壩是世界壩工建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。 土石壩的類型: 土石壩按壩高可分為:低壩、中壩和高壩。 土石壩按其施工方法可分為:碾壓式土石壩;沖填式土石壩;水中填土壩和定向爆破堆石壩等。應用最為廣泛的是碾壓式土石壩。 按照土料在壩身內的配置和防滲體所用的材料種類，碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型: (1) 均質壩。 (2) 土質心牆壩。 (3) 土質斜牆壩。 (4) 多種土質壩。 (5) 人工材料心牆壩。 (6) 人工材料面板壩。

2. 論述壩址的地形、地質條件對大壩壩型的選擇有什麼影響

一、壩址區工程地質條件分析
1、壩基（肩）穩定性分析
因為在壩址區，兩岸和河流的走向垂直，所以形成橫向河谷，所以壩基（肩）的穩定性非常好。
2、壩址區邊坡穩定性分析
因為原理牛背山背斜，故壩址區邊坡無褶皺構造，表面上無斷層特徵，又以原生結構面為主，與河流走向垂直，並且形成順坡。常年累月下邊坡上的次生結構也很穩定。
3、壩址區滲漏問題
壩區的滲漏主要包括壩基的滲漏問題和繞壩的滲漏。因為壩基處的岩體構成橫向河谷並且傾向上游，所以對壩基的防滲十分有利。又因為兩岸雖然以石灰岩為主，但是夾雜著砂岩和泥岩，泥岩是天然的防水岩層，並且在壩區的下游並沒有發現橫向的深溝。所以要形成繞壩的滲漏也是很難的。

二、最佳壩型的選擇論證
可供選擇的壩型包括：1. 土石壩2. 堆石壩3.拱壩4.重力壩
1、土石壩的論證
土石壩是以土、石等當地材料填築的壩，按壩體採用的材料不同可分為好幾種類型，這里指的是土質芯牆土石壩。土石壩對不同的地形、地質和氣候條件適應性好。任何不良的壩址地基和深層覆蓋層，經過處理後均可填築土石壩。土石壩還可以就地取材。且目前的水平是過去被認為「劣質材料」的風化礫質土、紅粘土、中細砂、開挖石渣，都可分區上壩，充分發揮就地取材的優越性。
土石壩是否最優的關鍵在於：防滲心牆的來源。雖然壩址區附近有土，但是土的質量，數量都是未知的。且這些土的來源基本上都是當地的農民的耕地，如果要徵用必將引發補償和移民的問題，這樣會加大成本。又因為土石壩很龐大，在風景區影響美觀，故排除土石壩。
2、堆石壩的論證拱壩的論證
堆石壩是否最優的關鍵在於天然堆石料石頭充足。雖然龍門洞河谷中有碎石，漂石，礫石，但是這些遠遠不夠。入股哦要人工開采，那勢必會產生巨額的開銷，並會影響景區的環境，故排除最優。
3、拱壩的論證
拱壩是一個空間殼體結構，在平面上形成拱向上游的弧形拱圈，在鉛直剖面上是直立於河床基礎和壩肩岩體上的懸臂梁。它是經濟性和安全性都比較優越的一種壩型。拱壩在水荷載作用下，絕大部分壩體是受壓的，只需壩體材料有足夠的抗壓強度，就能保證壩體不受破壞。此外，與重力壩相比，對於河谷寬深比較小的壩址，修建拱壩的混泥土方量比修建同一高度的重力壩大約節省1/3～2/3。
但是拱壩對地形、地質條件有較高的要求。從地形條件來看，拱壩最好修建在對稱的「V」型河谷中，因為在不對稱河谷中，拱壩的受力條件較差，設計和施工復雜，需採取工程措施，盡可能減小不對稱的程度。從地質條件來看，近代拱壩壩體的壓應力很高，常達6～8MPa，高拱壩可達10～12MPa。壩址地質條件應保證能把壩體傳來的力較均勻地傳給河谷兩岸和河床的岩體。為此，拱壩壩址地質條件要求岩石盡量堅硬緻密，質地均勻，有足夠的強度，不透水性和耐水性強。
雖然壩址區是橫向河谷，左岸岩體對拱壩壩肩的穩定有利。但是左右岸不對稱，使拱壩不能作為最優的壩型選擇。
4、重力壩的論證
重力壩是出現最早到現在還應用廣泛的一種壩型，且自從水泥發明以後，它更是如虎添翼，發展迅速。是否選用它要，滲漏穩定和交通材料是關鍵問題。
從地形、地質方面考慮，對重力壩來說滲漏和壩基穩定問題是關鍵。壩址區的岩體構成橫向河谷，且傾向上游，所以在不存在深層的斷層作為滑動面的情況下是很有利於壩基的穩定的，對防滲也是很有利的。在次生風化節理不貫通的情況下，兩側的切割軟弱面也是不存在的。因此從初步考察以及壩址情況來看，修建重力壩是最佳的選擇。
從材料情況來看，工區骨料料場場地開闊，高程適宜，儲量大，質量好，開采季節長，料場附近有足夠的回車和堆料場地，不佔用農田，運輸方便，距離短，因此也宜選擇混泥土重力壩。
因此無論從地形地質方面還是從交通材料方面，我個人認為重力壩都是最好的選擇。

3. 重力壩、拱壩和土石壩對地形地質條件的要求有何異同

一、 重力壩、拱壩、土石壩的相互比較及優缺點？
重力壩：
由砼或漿砌石修築的大體積檔水建築物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。
重力壩在水壓力及其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足穩定要求;同時依靠壩體自重產生的壓力來抵消由於水壓力所引起的拉應力以滿足強度要求。
優點：
①相對安全可靠,耐久性好，抵抗滲漏、洪水 重力壩漫溢、地震和戰爭破壞能力都比較強；②設計、施工技術簡單，易於機械化施工；③對不同的地形和地質條件適應性強，任何形狀河谷都能修建重力壩，對地基條件要求相對地說不太高；④在壩體中可布置引水、泄水孔口，解決發電、泄洪和施工導流等問題。
缺點是：
①壩體應力較低，材料強度不能充分發揮；②壩體體積大，耗用水泥多；③施工期混凝土溫度應力和收縮應力大，對溫度控制要求高。

拱壩：
拱壩是一種建築在峽谷中的攔水壩,做成水平拱形,凸邊面向上游,兩端緊貼著峽谷壁。是指一種在平面上向上游彎曲，呈曲線形、能把一部分水平荷載傳給兩岸的擋水建築，是一個空間殼體結構。
在平面上呈凸向上游的拱形擋水建築物，藉助拱的作用將水壓力的全部或部分傳給河谷兩岸的基岩。與重力壩相比，在水壓力作用下壩體的穩定不需要依靠本身的重量來維持，主要是利用拱端基岩的反作用來支承。拱圈截面上主要承受軸向反力，可充分利用築壩材料的強度。因此，是一種經濟性和安全性都很好的壩型。
拱壩主要的缺點是對壩址河谷形狀及地基要求較高。

土石壩的優點
（1）就地取材，節省鋼材﹑水泥﹑木材等重要建築材料，從而減少了建壩過程中的遠途運輸。
（2）結構簡單，便於維修和加高﹑擴建。
（3）壩身是土石散粒體結構，有適應變形的良好性能，因此對地基的要求低。
（4）施工技術簡單，工序少，便於組合機械快速施工。
土石壩的缺點
壩身一般不能溢流，施工導流不如混凝土壩方便，粘性土料的填築受氣候條件影響較大等。

4. 拱壩的地形條件

河谷狹窄，左右對稱，向下游收縮的「V」或「U」形地形。寬高比與厚高比：專
（屬a）寬高比：河谷寬度L與壩高H的比值，
（b）厚高比：壩厚T與壩高H的比值。
L/H<1.5, T/H <0.2 為薄拱壩；
L/H=1.5~3.0, T/H =0.2 ~0.35 為一般拱壩；
L/H=3.0~4.5, T/H =0.35 ~0.60 為重力拱壩。
向下游收縮:B-B壩址雖然河谷狹窄，地但位於向下游擴散的喇叭口處，兩岸拱座單薄,對穩定不利，而A-A處壩址兩岸拱座厚實，拱軸線與等高線接近垂直，因此應將A-A處選為壩址。 基岩均勻，堅固完整，有足夠的強度、透水性小而能抗風化。上述條件不能滿足時，需進行固結灌漿以增加地基的整體性和牢固程度。

5. 水壩都有哪些作用

水壩的主要作用是灌溉、發電、供水、航運等都要求比較固定的用水數量和時間，它們的要版求經常不能與天權然來水情況完全相適應。

當溢洪道設有閘門時，水庫就能在更大程度上起到蓄洪作用，水庫可以通過改變閘門開啟度來調節下泄流量的大小。由於有閘門控制，所以這類水庫防洪限制水位可以高出溢洪道堰頂，並在泄洪過程中隨時調節閘門開啟度來控制下泄流量，具有滯洪和蓄洪雙重作用。