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水坝_百度百科

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  水坝,是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量挡水建筑物。可形成水库,抬高水位、调节径流、集中水头,用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等。调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝,比如丁坝顺坝潜坝等。

  [dam] 拦蓄或容纳堰坝上游的水体的(例如河流或水库的)坝;横贯水道建造以限制或阻止水流的障碍物。

  《东周列国志》第七六回:“孙武遂奉阖闾郢都城,即使人掘开水坝,放水归江,合兵以守四郊。” 丁玲 《记砖窑湾骡马大会》:“在这条河边,首先出现了难民纺织厂的锯齿形的大工房和类似蜂窝的窑洞,修筑了水坝和水渠。”

  世界上最早的水坝是公元前2900年埃及人为向首都盂菲斯供水在尼罗河上建造的一座高15米的砌石坝。目前仍在使用的最古老的水坝现存于伊拉克,它建于公元前1300年。公元前700年─前250年,亚述人、巴比伦人、波斯人修筑了多座供灌溉用的水坝。同一时期,在也门、斯里兰卡、印度、中国也修筑了各种水坝,如中国的都江堰,约建于公元前240年。古罗马人在西班牙普洛色皮纳修筑了一座高12米,用混凝土做芯,可以看作现代填土坝的先驱。在科纳尔市修筑的另一

  座水坝采用了倾斜的迎水面,代表了一种更完善的设计,这两座水坝至今还在。公元550年,拜占庭人在今土耳其与叙利亚边界的德拉建造一座弯曲结构的水坝,为现代重力拱坝的前身。14世纪初伊朗人在一狭窄的石灰岩峡谷上修筑了一座拱坝,高26米,而坝身的厚度还不到5米,中间弯曲部分的长度和半径均为38米,由两座直线年在西班牙蒂维建造的一座重力拱坝,高42米,在后来近3个世纪中,始终是欧洲最高的水坝。

  2016年3月,经专家实地考察确证:杭州良渚古城外围发现的水利系统,是迄今所知中国最早的大型水利工程,也是世界最早的水坝,距今已经有4700至5100年,比传说中的“大禹治水”还要早1000年。专家建议,尽快把水利系统列入良渚遗址保护范围,并纳入良渚古城申遗价值研究范围。

  在第二次世界大战结束前的100年中,设计和建造水坝的经验在许多方面取得了进展。如1936年美国建造的胡佛水坝是一座采用先进理论设计的重力拱坝。1940年竣工的佩克堡水坝土方量9600万立方米,是当时世界最大的水利工程。

  当今世界最大的水坝就是中国建造的三峡大坝。大坝坝顶总长3035米,坝高185米。

  其中一个最佳的地方为建造水坝是一个狭窄的部分的深 河 谷; 谷边可能然后作为自然墙壁。水坝的结构的主功能将由小河渠道填补空白在自然水库线左。站点通常是那些空白成为一个极小值为必需的存储容量的地方。最经济的安排经常是一个综合结构例如a 石工 水坝由地球堤防侧了。对土地的当前用途被充斥应该是可有可无的。

  在河流上建坝会在河流上游形成水库。水库的水会向周边扩散,淹没原有的栖息地。迄今,超过400,000平方千米的土地由于水坝的建造而被淹没。新产生的水库的表面积大于原先河流的,使得水分更多地被蒸发。这可能使河水每年减少2.1米的深度。根据近期的研究,水库亦使温室气体排放增加。水库最初的注水淹没原有的植被,使得富含碳的植物和树木死亡和分解。腐烂的组织向大气大量排放碳。腐烂的植物沉入不含氧的水库底部,由于缺乏流水来增加水的含氧量,最终分解成甲烷。

  水坝还会成为动物在上下游栖息地之间迁徙的障碍,比如美国和欧洲的鲑鱼。水坝阻碍了它们去上游产卵,从而威胁到它们的繁殖,减少鱼群的数量。因此,人们采取了种种措施来给鱼留下通道。新建的水坝常常有人工的“鱼道”或“鱼梯”。也有地方采用驳船来运送鱼群去上游产卵。鱼群向下游迁徙也会受到水坝的阻拦,造成向下迁徙鱼群数量的减少,除非它们能安全经溢洪道游出。水库的泛滥也会改变河流周边的湿地,森林和其他栖息地。河岸和下游地区的生态系统亦受到破坏。在没有水坝的的河流,其自然的泛滥支持着河岸周围特别丰富的生物种类。水坝的建立减少了泛滥的发生,对依赖季节性水流的下游洪水平原产生负面影响。水库-河流形成的相对不变的生态系统支持的野生动物种类大为减少。水坝拦截了滋养下游生态系统的泥沙沉积。有些地方性的物种无法在环境变化下存活,而新物种会在这里安家。然而,由于水坝改变了周围生态系统习以为常的环境,水坝的建造几乎总是会减少物种多样性。

  “河流中含有不同形状、大小、粗细的沉积物,这些沉积物会被河流带到下游形成各种地貌,包括:三角州,冲积扇,辫子河,牛轭湖,河堤等。然而水坝的建设阻隔了沉积物向下游流动,使下游原有的地貌逐渐被侵蚀,同时增加了水库中的含沙量。纵然泥沙沉淀的速度因水坝与河流而异,但含沙量的增加最终都会导致水库储水量降低。”

  与没有水坝的情况相比,水库中的水在冬天更热而夏天更凉。当水库水流入河流,河水的温度也随之改变。这对水库和河流中的动植物均会产生影响,使它们的原生环境变得陌生。在Towy河,鲑鱼褐鳟捕获量的大量减少被证明与1960年代建成的Llyn Brianne水坝造成的水温降低有关。近期Snake河及Klamath地区的鱼群变化也推动了新的旨在减少温度变化造成的压力的研究和保护项目。

  虽然水坝对人类来说在许多方面有益,但它可能同时创造与此相当的有害影响。一个经常被隐瞒的事实是水坝建成后造成的人工湖常常成为许多疾病的滋生地.例如在热带地区,蚊子(携带疟疾病原体)和螺类(携带血吸虫)等携带有害物种的动物可以依靠水流缓慢的优势大肆繁殖.水坝对于环境的影响:建造水坝对人类另一个不利因素是,如果水坝建造的太靠近他们的家园,那么搬迁就迫在眉睫了。中国建造的三峡大坝就是这么一个例子。三峡大坝占用了大量的土地,从而迫使100多万人搬迁。世界银行的麦克尔·塞尔尼亚博士和加州理工学院的教授塞耶·斯卡德博士说:“与水坝有关系的搬迁对社会有3种影响:经济上的灾难、心理上的创伤和社会。”

  水坝不可避免地改变坝区以及上下游的水文特性,包括洪水脉冲模式、泥沙过程、水温过程等,这会影响河床冲刷及江(河)湖关系等,进而可能显著改变栖息于其中的水生动植物群落,这种改变对一些高度依赖河流连续统一体或江湖复合系统的水生动物(特别是鱼类)来说,可能会带来致命的后果。有些鱼类喜欢栖息于急流环境(无论是摄食还是繁殖),大坝的建设就会导致它们的衰退

  水坝切断了一些鱼类的生殖洄游通道,往往会带来毁灭性后果。譬如,在美国华盛顿的埃尔瓦河,曾经每年有约40万尾鲑溯河产卵,但建坝之后,来产卵的鲑不足3000尾,因为它们失去了90%的产卵场,虽然后来添加了昂贵的鱼道,但也无济于事。20世纪70年代,长江中的中华鲟繁殖群体尚有1万余尾,1981年葛洲坝建成,阻止了中华鲟亲鱼的生殖洄游,1983-1984下降到约2176尾,2005-2007年期间下降到了203-257尾,到了2010年只剩数十尾,现已处于极危状态

  水坝会造成气候变化。这是由于水坝造成甲烷,一种温室气体的产生。水库的水是分层的,底部缺氧,造成生物的厌氧分解,释放出甲烷。Climate Change and Dams: An Analysis of the Linkages Between the UNFCCC Legal Regime and Dams. 由于气候变化,以下是可能产生的影响:

  水坝还会影响地球的自转。世界上所有水坝的水库总蓄水超过2.4立方英里,总重约100亿吨。更多的水重新布置到更靠近地轴的地方,从而增加了地球的自转。目前认为地球自转的加速对全球环境和人类没有不良作用,但仍将继续考虑其在全球运动上的长期效应。

  如果破坏结构或显著被损坏,水坝失败一般是灾难的。惯例变形监视渗流,在结构损坏发生之前,从流失和,更大的水坝是必要期望将被采取的所有问题和许可证矫正行动。在这样问题情形下,多数水坝合并机制允许水库被降下甚至被排泄。另一种解答可以是岩石 填水泥 -压力抽波特兰水泥泥浆 入微弱的破碎的岩石。

  在武力冲突期间,水坝将被考虑作为包含危险力量的“设施”由于可能的破坏的巨型的冲击对平民人口和环境。同样地,它受规则的保护 国际人道主义法 (IHL)和不会被做攻击对象,如果那也许导致严重损失在平民人口之中。促进证明, a 防护标志包括在同一个轴安置的三个明亮的橙色圈子由IHL规则定义。

  水坝失败的主要起因包括溢洪道设计错误(南叉水坝),对水平面的变动造成的地质不稳定在填装或贫寒调查期间(Vajont水坝,Malpasset),维修不足,特别是出口用管道输送(Lawn湖水坝,val ? di Stava Dam崩溃),极端降雨量(Shakidor水坝)和人、计算机或者设计错误(水牛城小河洪水,山谷堤堰水库,Taum Sauk抽了存贮植物).

  故意水坝失败著名的事例(在上述判决之前)是 英国 皇家空军 Dambusters 袭击 德国 在第二次世界大战(codenamed 操作惩戒),三个德国水坝被选择被破坏为了有对获得从的德国基础设施和制造业和力量能力的冲击 Ruhr 并且 Eder 河。这次袭击后成为了为几部影片的依据。

  1994年12月14日,当今世界第一大的水电工程--三峡大坝工程正式动工,它位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分,工程总投资为954.6亿元人民币(按1993年5月末价格计算),其中枢纽工程500.9亿元;113万移民的安置费300.7亿元,变电工程153亿元。工程施工总工期自1993年到2009年共17年,分三期进行,到2009年工程全部完工。大坝为混凝土重力坝,坝顶总长3035米,坝顶高程185米,正常蓄水位175米,总库容393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米,能够抵御百年一遇的特大洪水。配有26台发电机的两个电站年均发电量849亿度。航运能力将从现有的1000万吨提高到5000万吨,万吨级船队可直达重庆,同时运输成本也将降低35%。

  三峡大坝建成后,将会形成长达600公里的巨型水库,成为世界罕见的新景观。三峡大坝采取分期蓄水。1997年11月8日大江截流后,水位提高到10-75米,三峡一切景观不受影响;2003年6月,第二期工程结束后,水位提高到135米,三峡旅游景区除张飞庙被淹将搬迁外,其余景区基本保存;2006年,长江水位提高到156米,仅屈原祠的山门被淹而将重建;2009年整个三峡工程竣工后,水位提高到175米,届时将有少数石刻将搬迁,石宝寨的山门将被淹1.5米,目前正计划修筑堤坝围护,那时石宝寨所在的玉印山将成为一座四面环水的孤峰,更别致传奇。而其它各景点的雄姿依然不变。随着沿江山脉间人造湖泊的形成和通航条件的改善,原本分散在三峡周围的许多景点将更容易到达,如小三峡神农溪等千姿百态的仙境画廊。

  在广袤千里的南美洲热带丛林里,奔流着一条滚滚大河,那就是巴西南部与阿根廷和巴拉圭交壤处的巴拉那河。巴拉那河,南美第二大河,穿越南美大陆经过巴西、巴拉圭、阿根廷三个国家后注入大西洋。因常泛滥,迫使居民必须迁离家园,等水退后才能重返家园修补家。印地安人称巴拉那河为“水之父”,它带着红色的泥水。在伊瓜苏瀑布,那“飞流直下三千尺”的壮观场景,可谓震天动地。

  安第斯山以东的南美诸国,是地球上水利资源最丰富的地方,亚马孙河、拉普拉塔河、巴拉那河等流量充沛的水系滋养着流域的文明富庶。然而背靠大树不能乘凉,深入宝山却空手而返,实为人类遗憾。奔流不息的巴拉那河不能造福人类,而只是一味祸害一方,更曾让多少有远见的人们抱腕而叹。巴西自上世纪70年代经济起飞后,先后经历了两次电力能源危机。出于深刻的教训和对未来经济与社会发展对能源需求的预计,巴西政府毅然决定同巴拉圭合作建造当时世界上最大的水电站——伊泰普坝。1974年,巴西和巴拉圭两国签署了《伊泰普协约》,决定创建伊泰普合营公司,共同修建一座大坝,以开发作为两国界河的巴拉那河的水利资源。

  阿尔门德拉坝位于西班牙萨拉曼卡(Salamanca)省杜罗河支流托尔梅斯(Tormes)河上,距离最近的城市为阿尔门德拉市。混凝土拱坝,最大坝高202m,水库总库容26.49亿立方米。电站初期装机容量54万kW,后期扩建容量27万kW,年平均发电量13亿kW·h。工程主要用于发电,于1965年开工,1970年竣工。

  坝址处河谷狭窄,基岩为花岗岩,右岸副坝处有一个片麻岩带。设计地震烈度为8度。坝址以上控制流域面积7100平方公里,多年平均径流量16.09亿立方米,年平均流量51立方米/秒,水库有效库容24.75亿立方米,淹没面积86.50平方公里,库岸总长度306km。设计洪峰流量5300立方米/秒,水库最高蓄水位731.5m,正常蓄水位730m,最低运行水位643m。

  胡佛水坝(Hoover Dam)位于亚利桑那州的西北部,93号洲际高速公路上,内华达州及亚利桑那州的西北部交界处,从拉斯维加斯出发向东南方向行驶约40公里处。工程庞大,建成后对工农业发展起着巨大的作用。因此它在世界水利工程行列中占有重要的地位。胡佛水坝的建造耗费了大量资金,动员了大批入力,于1936年竣工并交付使用。它是一座拱门式重力人造混凝土水坝。坝高220米,底宽200米,顶宽14米,堤长377米。这样巨大的水坝在世界上是不多见的,它宛如一条巨龙盘卧在大地上,显得十分威武。水坝建成后对工农业发展起着巨大的作用。因此它在世界水利工程行列中占有重要的地位。

  世界最高的混凝土重力坝。位于瑞士罗讷河支流迪克桑斯河上,控制流域面积357平方千米,水库总库容4亿立方米。坝址处河谷呈V形。最大坝高285米,坝顶长695 米。基岩为良好的花岗片麻岩抗渗性能良好,但仍作了深度为 200米的帷幕灌浆。为适应地形和地质条件,坝轴线呈折线。由于库容大而来水量小,除坝身仅有一个泄量为10立方米/秒的底孔外,未设其他泄水建筑物。坝下几座水电站总装机容量为 130 万千瓦。工程于1953年开工,1962年建成。

  是世界最高的混凝土重力坝,同时也是欧洲最高的水坝,最大坝高285米,坝顶长695米。水坝位于瑞士罗讷河支流迪克桑斯河上,坝址处河谷呈V形,形成一个4千米长的人工湖——迪斯湖。丰水期,湖深可达284米,并容纳4亿立方 米的水,通过管道将罗讷河水引至三座总装机容量为130万千瓦的水电站。

  水坝建在罗讷河的支流迪克桑斯河上,库容大而来水量小,因此,坝体仅有一个泄流量为10立方米每秒的底孔,未设其他泄水建筑物。冰川融雪是水库储水的主要来源,所以水库的水位依季节的变化而变化。通常九月末水位达到最高峰,随着冬季的到来水位逐渐下降,到次年四月达到最低点。

  瑞士并非欧洲最大的国家,但它的气压却是整个欧洲大陆最高的。这座水坝用于拦截迪克桑斯河的河水,当水坝满水时,水深大约1000英尺,水容量超过4亿立方米。至于坝高,令人感到奇怪的是,大坝所在的河(迪克桑斯河)却是非常小。其实,水坝里的水是由一个超过100公里的隧道系统将迪克桑斯河与其它河流里的水聚集起来的。这些水主要来自冰川。这座水坝在1957年蓄满了水,将原先那座自19世纪就伫立于此的水坝淹没。

  克鲁恩河坝是伊朗国内的一座拱坝,建于多石又狭窄的峡谷上真是恰到好处。它的曲线不仅具有美学特征,它的拱门更是将水流压向水坝的下方。这刚好加强了它的地基。

  瓦依昂坝位于意大利阿尔卑斯山东部皮亚韦(Piave)河支流瓦依昂河下游河段,距离最近的城市为瓦依昂市。距汇入皮亚韦河的瓦依昂河河口约2km。找宝网

  混凝土双曲拱坝,最大坝高262m,水库总库容1.69亿立方米,水电站装机容量0.9万kW。施工年份1956~1960年(5年)。

  葛兰峡谷大坝以科罗拉多州的美好风景为背景,建于亚利桑那州科罗拉多河上。可以从周围的环境看出,这地方比较干燥,而大坝的使命就是为美国这部分特别干旱的地区贮存水资源。它高达216米,拱形的顶部长达470米。它因对当地的动植物群有影响而遭受批评,但却满足着三个州的社区需求。这个水坝是利用此地葛兰峡谷的自然条件,在峡谷两岸垒起大坝拦截科罗拉多河水,进行水利发电和水利调节。

  1957--1963年建成,是美国第2高坝(216米)。大坝属于美国军方管理,提供免费的导游,可下到坝底的发电站参观。1963年大坝建好后开始关闸蓄水,由此形成了鲍威尔湖(lake Powell),是为纪念那位第一个漂流此河并建议开发水利的先驱Powell 将军而命名的。由于体积巨大,一直蓄水17年,直到1980年才将此湖添满,现在是美国第2大人工湖。1972年建立了葛兰峡谷国家旅游度假区(Glen Canyon national recreation area),此度假区面积很大,跨尤他和亚历桑那两州,开发了很多水上运动,加上大湖两岸风光,是名副其实的度假地。

  德沃夏克坝坝址基岩为坚硬的花岗片麻岩坝基大部分轻度风化,小部分中度风化。坝基中的断层对大坝施工有很大影响,右坝肩断层的特点是倾角大,向西北方向倾斜80°-90°,左坝肩断层则是倾角不大,向南倾斜20°-50°。基岩十分良好。施工时发现了4个大剪切带或断层和3个小剪切带。坝址处为地震少发区,附近未发现活动的断层,地震烈度为7-8度。

  坝址以上集水面积6320平方公里,多年平均流量159.6立方米/秒,实测最大流量2830立方米/秒,可能最大洪峰流量11600立方米/秒,十年一遇和百年一遇年流量分别为1370立方米/秒和2080立方米/秒。水库最高蓄水位489.17m,运行水位440.44~487.68m,总库容42.8亿立方米,有效库容24.97亿立方米,水库面积69.2平方公里。

  英古里坝位于格鲁吉亚共和国英古里(Ингури)河支瓦尔峡谷内,临近土耳其边界。该坝为双曲拱坝,最大坝高271.5m。是目前世界上最高的拱坝。地下式水电站,装机5台,单机容量26万kW,另在尾水渠上建4座电站,装机34万kW,总装机容量164万kW。工程于1965年开始施工,1978年第一台机组发电,1982年工程竣工。水库总库容11.1亿立方米,有效库容6.76亿立方米。该工程具有发电和防洪等综合效益。

  坝区属亚热带气候,年平均温度14℃,冬季月平均温度低于-5℃,夏季月平均温度23℃,全年无霜期长达287天,冬季积雪层厚24cm,年降水量2100mm。

  坝址区河谷底宽50-70m,左岸岸坡为35°,右岸为45°,属高地震区,地震烈度为8度,结构物的地震荷载按9度设计。坝基由石灰岩、白云岩和巴列姆白云岩(下白垩纪)组成,岩层为单斜构造,倾向下游,倾角50°-60°,河床上部呈轻微的背斜弯曲。基岩坚硬,瞬时抗压强度约80-90MPa,裂隙发育,卸荷区不超过4000~8000MPa或更低,天然完整区岩石变形模量在13000MPa以下。根据岩石的结构特点、物理力学特性和裂隙发育程度,将基岩分成6层,分层厚度40-150m。

  坝址主要的断裂破坏有:坝上游1-1.5km处的侏罗纪和白垩纪岩石接触带的边缘断层;位于坝上游1.5km处英古里逆斜断层,其垂直断距为1000m;构造断层,断距100~120m,无现代变形活动现象。属于轻度构造破坏、开度大于10cm的裂隙和更小的裂隙约有20条。坝址河床厚达38m。岩溶现象仅局部出现在左岸高台地的基底内,有孔穴状岩溶及裂隙和层理呈碳酸盐溶滤现象。

  坝址处控制流域面积4060平方公里,多年平均流量155立方米/秒,最大实测流量950立方米/秒。千年一遇洪水流量2120立方米/秒。

  纳加尔朱纳萨加尔水坝纳加尔朱纳萨加尔水坝至今仍是亚洲最大的水坝,同时也是最古老的。它始建于1956年,经过很长一段时间才投入使用。由于在印度的民主政治初期没法应用现代建筑设备,大坝只能由石头代替混凝土建造而成。这项工程花费了很长的时间,一直到1969年才竣工,而顶部的闸门在三年后才安装完毕,大坝自此才投入使用。七万人参与这项工程,大约200人死于工程事故。

  苏联最大的水电站。建于西伯利亚叶尼塞河上。采用单机容量为64万千瓦的大机组,装机总容量640万千瓦,年发电量235亿度。

  萨扬---舒申斯克水电站于1968年9月动工,1987年建成,历经20年。其间曾采用临时进水口和临时水轮机转轮,在低水头60米(相当于设计水头194米的32%)下提前发电,取得了较好的经济效益,是苏联水电站建设中的一项重要经验。

  叶尼塞河上游地区年平均气温为 1.5℃,最低气温-42℃,坝区冬季施工条件较差。电站坝址处河水的平均年径流量为467亿立方米,平均流量1480立方米//秒。水库总库容313亿立方米。水库消落水深40米,相应有效库容为153亿立方米。大坝高242米,是世界上迄今已建重力拱坝中最高的。大坝顶长1083米,坝基宽100米,迎水面为垂直状,平面呈弧形,半径为600米。溢流孔11个,设计泄水量13600立方米//秒。电站厂房在大坝下游,也呈弧形,连安装间共长288米。

  电站选用混流式水轮机,转轮直径6.77米,额定转速142.8转/分。设计水头194米,过流能力358立方米/秒,额定出力65万千瓦。在最大水头212米时,出力可达73.5万千瓦。转轮重156吨,整体水运。发电机额定出力71.5万千伏安,最大出力73.6万千伏安。转子采用强制式风冷,定子采用水内冷。

  变压器采用扩大单元结线,每两台发电机与一组容量为160万千伏安的单相升压变压器相联。每台单相变压器为53.3万千伏安。电站生产的电能经变压器升压至500千伏,经超高压输电线联入西伯利亚联合电力

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