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随着工程、材料及计算机模拟技术的进步,拱坝的应用范围越来越广,人们甚至在地质条件复杂的喀斯特地区建成了乌江渡、构皮滩等一众知名的大型拱坝。拱坝的形态也越发多样,其平面可以是厦门上李水库拱坝的规则圆弧状,也可以是乌江东风拱坝的双曲线形。而其剖面可以是保持竖直的单曲拱坝,亦可以是与平面同样向上游弯曲的双曲拱坝。
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乌东德水电站大坝/供图 中国能建葛洲坝集团
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位于云南禄劝与四川会东之间的乌东德大坝,是金沙江乌东德水电站的组成部分。它的最大坝高为270米,而底部宽仅51米。为保证大坝结构的稳定,大坝两端必须稳稳地“卡”在两岸山体之间。
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小湾拱坝/摄影 陈畅
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位于云南南涧与凤庆之间的小湾拱坝,是一座混凝土双曲拱坝,它的最大坝高达294.5米,是国内第二高拱坝,仅次于坝高305米的锦屏一级水电站大坝。虽然有如此高度,小湾拱坝坝顶最窄处却仅有12米宽,轻盈地嵌在澜沧江之上。
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令人震撼的是,拱坝的高度不断刷新纪录。2000年,240米高的二滩拱坝建成,这是中国首座突破200米级的大坝。2010年,拉西瓦拱坝封顶,最大坝高突破250米。2014年,溪洛渡大坝竣工,其坝高达285.5米。
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放眼世界,在全球76座高度在200米以上的高坝中,拱坝占据38座,毫无疑问地成了200米级高坝的主力。不过,200米级不是拱坝的极限。澜沧江上的小湾双曲拱坝的高度达到294.5米,直逼300米级。雅砻江上的锦屏一级水电站拱坝,高度达305米,成功晋级已建成的世界最高坝,建立世界坝工技术新的里程碑。
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就这样,在我国西部的高山峡谷中,越来越多的高拱坝凭借有利地形,以四两拨千斤之势拦洪蓄水、抬高水位,让奔腾的江河带来源源不断的电能,输送到全国各地,点亮万家灯火。
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从大坝下游看白鹤滩水电站大坝及水垫塘/摄影 黄正平
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水垫塘是大坝工程的重要泄洪消能设施,它像一张垫子铺在大坝下游,目的是减轻下泄水流对坝基的冲击。白鹤滩水电站水垫塘体长360米,宽130米,混凝土总方量约为50万立方米。充水后将形成深度达48米的水垫,承担高水头、高流速、巨泄量的泄洪消能任务,为世界最大规模的反拱形水垫塘。
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从大坝上游俯瞰建设中的白鹤滩水电站大坝/摄影 黄正平
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白鹤滩水电站大坝为300米级特高混凝土双曲拱坝,最大坝高289米,相当于100层楼高,坝顶弧长为709米。坝体分为31个坝段施工,共浇筑混凝土800多万立方米。坝身布置有6个导流底孔、7个泄洪深孔和6个泄洪表孔,结构复杂。
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位于湖南浏阳小河乡的鱼鳞坝/摄影 咏洲
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水坝呈台阶状,坝体上的每片“鱼鳞”都是一个弧形蓄水池,从上到下有数层,逐级而下。
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肆 十万勇士
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从“水来土掩”的土石坝到“一夫当关”的重力坝,再到“借力打力”的拱坝,它们组成了中国水坝家族的绝对主角。
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