擋水建筑物歷史沿革

擋水建筑物的歷史悠久。根據(jù)記載，埃及修建土石壩已有近5000年的歷史。中國的黃河大堤已延續(xù)使用了幾千年。19世紀(jì)以來，擋水建筑物在規(guī)模和數(shù)量上發(fā)展迅速，已建的擋水建筑物最大高達335米（羅貢壩），最大土石方量達1.21億立方米（塔貝拉壩），最大混凝土澆筑量達1229萬立方米（伊泰普水電站）。中國正在修建的長江三峽水利樞紐，混凝土澆筑量達2800萬立方米，1999年混凝土最大澆筑強度為458.5萬立方米每個月，均為世界最高水平。

擋水建筑物所承擔(dān)的任務(wù)，在其所從屬的水利工程的總體規(guī)劃中已基本確定。擋水建筑物的形式、輪廓尺寸、建筑材料、地基處理等的設(shè)計，需遵照規(guī)定的設(shè)計程序，通過水力、結(jié)構(gòu)等的計算分析和方案比較來確定。擋水建筑物的設(shè)計必須特別注意水的作用。對于混凝土澆筑、漿砌石砌筑的擋水建筑物，水壓力、浪壓力、揚壓力等可能影響整體穩(wěn)定；對于土石堆筑的當(dāng)水建筑物，滲流可能影響上下游邊坡的穩(wěn)定，并可能使建筑物本身或地基產(chǎn)生危害性的管涌與流土；兼有泄水作用的閘、壩，其下泄水流對河床、岸坡乃至建筑物本身可能產(chǎn)生有害的、甚至破壞性的沖刷和磨損，高速水流還可能引起建筑物和閘門的空蝕和振動。針對這些水的作用，擋水建筑物除必須采取適當(dāng)?shù)捏w形和輪廓尺寸外，還常需在防滲排水、消能防沖、防空蝕、抗振動等方面采取有效措施。

擋水建筑物可用混凝土、鋼筋混凝土、鋼材、木材、橡膠等構(gòu)筑而成，也可用土料填筑或石料砌筑、堆筑而成。其主要形式有重力式和拱式兩種?；炷林亓?、漿砌石重力壩和大頭壩、支墩壩，主要依靠本身的重量抵抗水平推力來保持穩(wěn)定，其體積相對較大，屬于重力式結(jié)構(gòu)。土壩、土壩和堆石壩都有邊坡穩(wěn)定問題，但就其整體穩(wěn)定的性能來說，也屬于重力式機構(gòu)。各種形式的拱壩，依靠拱的作用將大部分水平推力傳至兩岸，只有小部分水平推力傳至河床地基，屬于拱式結(jié)構(gòu)，壩體體積相對較小。連拱壩的拱形擋水面板屬于拱式結(jié)構(gòu)，但就其整體來講，仍屬于重力式結(jié)構(gòu)。除這兩種基本形式外，有些臨時性或半永久性的中小型低水頭擋水建筑物，如一些圍堰工程、壅水壩、導(dǎo)流壩等，使用嵌固式的板樁結(jié)構(gòu)，利用樁在地基內(nèi)地嵌固作用來抵抗水平推力以保持穩(wěn)定，可稱為嵌固式擋水建筑物。

本分冊為《中小型水利水電工程典型設(shè)計圖集》叢書之一，主要介紹了目前比較常用的新型的水閘——橡膠壩與翻板壩。按照這兩種壩的用途、型式、材料和布置特點等進行分類，精選出已在全國各地以及國外的水電工程中投運并經(jīng)過運行考驗，能夠符合水利生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展理念的典型設(shè)計方案41個。其中橡膠壩分有：擋水發(fā)電用、灌溉與城市供水用、市政建設(shè)與城市美化用；充水式和充氣式；螺栓錨固式和楔塊式；堵頭式和斜坡式；無搭接縫熱壓粘合成型的和彩色的橡膠壩等。本次收錄的橡膠壩壩高1.5～6.0m，還收錄了目前世界上最長的橡膠壩工程，全長1247m。翻板壩分有：作為樞紐工程溢流用和作為泄洪控制用；作為低水頭擋水發(fā)電、蓄水或改善城市景觀等；從鉸型上分有多絞軸式、雙支點復(fù)合式、多鉸連桿滑塊式和滑塊支承鉸式等。

本分冊為《中小型水利水電工程典型設(shè)計圖集》叢書之一，共收錄36個已建的土石壩工程，從地域范圍看，主要分布于貴州、云南、安徽、新疆等?。ㄗ灾螀^(qū)），包含了平原地區(qū)、高原地區(qū)，以及高寒地區(qū)等；按擋水建筑物防滲體型式分類，有混凝土面板防滲的面板堆石壩、壩體心墻防滲的心墻堆石壩和全壩體防滲的均質(zhì)壩，心墻防滲又有黏土心墻、瀝青混凝土心墻、土工膜防滲墻等；按筑壩材料分類，分為人工開采石料、天然河床的砂礫石料、天然風(fēng)化土料等；按建壩壩基條件分類，有軟基基礎(chǔ)和河床深覆蓋層等。

本分冊不僅用文字介紹了這些水壩的工程概況、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式、工程特點和運行情況等，更重要的是對這些工程的施工圖紙進行了反復(fù)的簡化、提煉、審核和標(biāo)準(zhǔn)化處理，使得最后展現(xiàn)給讀者的圖紙在確保必要的信息量的基礎(chǔ)上，盡可能地準(zhǔn)確、清晰和規(guī)范，達到指導(dǎo)中小型水利水電工程的初步設(shè)計要求。

本分冊既可供從事水利水電工程設(shè)計、施工和運行維護的工程技術(shù)人員參考使用，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考閱讀。