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重力坝。原图链接

重力坝（英语：Gravity dam）重力坝是用混凝土或砌石建成的水坝，用材料本身的重量来抵抗水要往下流的水平压力。重力坝的设计是使坝身的每一部份不需其他坝身的支持，本身即可稳定是一个坝仅使用材料的重量，和它的抵靠基础电阻反对的水推压，它的水平压力从混凝土或砌石，构造和设计为保持背部水。重力坝的设计使得坝的每个部分都是稳定的，并且与任何其他坝部分无关。

概述

重力坝是用坝体本身的重量去抵抗水因为重力要下游流动的力。水坝中的水会产生往下游的横向压力，产生一让水坝沿著其坝堤底（水坝往下游处最底部的一点）旋转的力矩。水坝结构的重量要和此力矩对抗，也就是产生往另一方向旋转的力矩。水坝设计者需确保水坝重量够重，其产生力矩可以比水的横向压力产生的力矩要大。在工程中，只要重力作用在坝体上的力及水压作用在坝体上的力，其合力作用在在坝堤底上游即可。

构造

设计者需要考虑坝体的造形，使得若坝体往上游那一面，不会受到往上的张力，此原因是因为在实务上，最好是让坝体的材料堆积起来即可，不仅要考虑让坝体材料紧实，还需要考虑垂直的张力。消除坝体上游面张力的外形，也避免了需平衡坝体下游面压缩力的需求，因此也较经济。不过这类的重力坝，就需要有不渗透，且有高强度的坝基。

当设置在适当的地点，重力坝会比其他种类水坝要适合，若在一个仔细研究过的坝基上修筑，重力坝可能是水坝最好的范例。在许多地区对洪水的恐惧是很有力的诉求，可能有些地区其他种类水坝会比较适合且经济，但却因为对洪水的恐惧而修筑了重力坝。

分类

重力坝最常见的分类可依其用的材料来分类：

• 混凝土坝，包括：
  • 整体混凝土坝，包括：
    • 传统的混凝土坝：德沃夏克坝、大古力水坝
    • 碾压混凝土：柳谷坊坝、Upper Stillwater坝
  • 砌体结构：如Pathfinder坝、Cheesman坝
  • 由钢筋混凝土作的空心重力坝：布拉多克坝
  • 重力坝也可以依其形式来分类：

大部份重力坝是直的，如大古力水坝

• 有些混凝土或砌石的重力坝会是弧形的（例如沙斯塔坝及Cheesman坝），用拱形增加重力坝的稳定性。

重力坝可以依其结构高度分类：

• 低，最高到30公尺。
• 中等高度，30到100公尺。
• 高，超过100公尺。

地震与生态系统

重力坝的建造是为了承受一些最强烈的地震。即使建造重力水坝的基础是为了支撑水坝和所有水的重量，它还是很灵活的，因为它吸收了大量的能量并将其传递到地壳中。它需要能够吸收地震中的能量，因为如果大坝破裂，它将向下游涌入大量的水，并破坏途中的一切。地震是重力坝的最大危险，因此，每年和每次大地震之后，都必须对地震进行裂缝，耐久性和强度测试。尽管重力坝预计将持续使用50-150年，但它们需要维护并定期更换。

重力坝的另一个问题涉及生态系统。由于建造大坝时水的流量和数量会发生变化，因此通常会影响大坝的面积以及之后的所有事物。如果通常一个区域每年有两周的水现在不断流动，那么新的生活将在那里开始生活和成长。同样，如果您将水切断到一年四季都有水流的地方，事情将会开始消亡。许多环保主义者由于对环境的影响而对水坝产生了问题。

石冈坝航照图。原图链接

实体

台湾石冈坝

石冈坝位于大甲溪之台中市石冈区，堰全长357公尺，堰坝设有排砂道2座，溢洪道15座（有3座于921地震受损），以及鱼道1座。石冈坝为水库主管机关所公告之在槽水库，用以抬高水位以达到稳定供水的目的。南岸进水口计画取水量则为45.167立方公尺，除供应台中地区近1.5万公顷农田灌溉用水外，并供应大台中地区所需之民生用水、工业用水及台中港船舶用水。

石冈坝基本数据:

• 坝型：卧箕式混凝土重力坝
• 堰长：357公尺（溢洪道＋排砂道＋左右岸重力坝）
• 排砂道：闸门2座：宽8.0公尺，高6公尺，堰顶标高排砂道一号267.06公尺，排砂道二号267.13公尺
• 溢洪道：闸门15座：宽12.8公尺，高8公尺，堰顶标高约269.9~271.51公尺
• 南岸进水口标高：268.17公尺
• 鱼道：阶段式鱼道1座

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三峡大坝

三峡大坝是一个重力大坝，靠自己的重力和地面摩擦力，也就是“实心水泥墩”，类似在马路上可以看到防止汽车冲出路面的防撞水泥墩，而三峡大坝顶高为海拔185公尺、坝顶宽度15.18公尺、坝底130公尺，就像一个半梯形高60层楼高的防撞水泥墩。大坝长2335公尺，而半梯形底部130公尺宽的水泥墩，如何面对强大的水流冲击，主要就是靠重力与地面的摩擦力来抵抗水流的冲击，除了地壳运动或是地震之外，很难有其他因素能让三峡大坝受到影响。

当年工人在建造三峡大坝时，遇到的工程难题就是水坝会热胀冷缩，因为水泥和水会产生化学反应，在凝固的过程中会产生热量，但表面很容易就冷却了，但内部的温度久久都不能散去，对于这个问题工程师想到了一个解决办法，他们在三峡大坝右岸嵌入400万吨的混泥土，采用二次风冷添加冰片，制作了一个冷却系统。虽然如此，但中国施工团队的整体素质、其诚实可靠的程度有多少，会不会有内情隐瞒，这是百姓最忧心的事。

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