大壩是橫跨小溪，河流或河口用于蓄水的建築。他的目的是為了提供人類用水，灌溉和工業用水；削減洪峰，增加蓄水發電能力；或者增加河道深度以有利于航運。還有一個附帶效果就是能提供遊樂的湖泊。

大壩的一些輔助功能包括溢洪道，水閘，或利用閥門控制從大壩中排出過剩的水到下遊；吸水結構引水到發電站或運河，隧道，或渠道用于更遠距離的使用。供應從蓄水池中抽出泥沙；同時還要允許輪船和魚類通過大壩。大壩因此在控制蓄水目标體系中成了中心建築。在不發達國家中大壩更具特殊重要性，在一個小國家可以從一個簡單的大壩中獲得巨大的農業和工業利益。

大壩從外形和建築材料可以分成幾個不同的等級，建哪一類型的大壩的結論很大程度要根據山谷的基礎條件和可以使用的建築材料。基本的所選的材料是混泥土，泥和碎石。大部分大壩在過去建設中采用有接縫的石木術，但是這種做法已完全被廢棄了。混泥土大壩的整體形式在側面上有很多類。根據水壓程度利用結構自重或采用橫跨山谷由倆邊峽谷支撐的水平橫拱來抵抗側向位移。

大壩設計的基本問題 大部分被分為兩個基本類型：masony和embankment，M壩是用來在峽谷的峽谷中橫跨河流，如在群山中這類壩可能非常高，但所需的總體材料受到限制。E壩用于寬的河流上建一座大壩需要足夠多的材料。選擇M或E壩和精确地設計都可依靠這一位置的地質情況和構造，大壩的基礎和成本因素。

地質的研究和試驗，壩址研究包括沉降試驗和地層的鑽孔測試。用豎井和坑道補充鑽孔試驗，因為它們的成本必須盡可能地節約。

在豎井的坑道試驗中可以測出強度，彈力，滲透系數和地層的壓力分布，還必須重視那些更結實的基礎中的薄的分離或間隔地區的特性。存在的地下水對大壩的建築材料的有害的化學溶解必須評定。建築原料需要試驗。如果連續增加高度，基礎條件的研究也越來越重要。

模型試驗在大壩的結構抗震和水力設計中扮演一個主要角色。結構模型在分析拱形大壩和檢驗分析壓力計算有特殊的用途。各種材料都将被用于模型試驗中，在Hoover大壩的一些早期試驗，常利用橡膠，這需要在複雜模型中準确複制應力樣本，模型要符合使用低彈型材料。

從主觀上來看，大壩模型本身就是未來的設計，說明了建成模型用來記錄在荷載下的活動，建築材料所受的拉力，溫度和壓力改變和基本安裝的其他因素，在研究成果下，結構可能出現的，但是它們的價值在于證實了設計的假設，這是重要的。數字電腦已經允許考慮高級的分析方法設計，它處理大量的數據和解答多組包含許多變量的聯立方程的能力使得有限元分析是可行的。用這種方法，一個複雜結構被分為許多單獨的平衡條件，而且所有拉力都具有兼容性，這樣可以對整個結構的壓力的分布進行完整地分析。

材料問題大壩的兩種基本材料：混凝土和泥域填石在大壩的正确設計中都有一個弱點需要被克服。

混凝土的弱點，混凝土的弱點在于抗拉強度，因為它很容易被拉裂，混凝土大壩因此要被設計承受最小拉應力和利用混凝土大的壓應力或盡可能地承受垂直荷載。由于晶體結構對水的吸收，水在空氣中的蒸發和從水泥水化過程中産生的高溫冷卻，混凝土的主要成分---水泥，在凝固和硬化時要收縮。因為大量混凝土用于大壩上，收縮而出現嚴重裂縫的危險。

大量便利的方法被用于解決這個問題，混凝土常被分層限厚澆築，裂口被用來散發熱量而被最後澆築。低熱水泥也被使用。還有混合特殊添加劑而使散熱變得遲緩。在大壩内部混凝土中的水泥要做到安全而量少。也就是能滿足強度，其次能抵抗氣候和化學侵蝕。能滿足用于大石塊中的水泥可以減少用量。另外一個好的辦法是用級配好的材料，如粉煤灰（研磨後的燃料）作為填料可以減少混凝土的水泥用量。另外就是使用增加添加劑。表面活性劑和加氣劑都被允許用于低水灰比的混凝土，用冰代替水的技巧增加了冷卻速度。////混合或用循環水通過埋入混凝土中的導管 而用利用直空抽出其表面過剩的水。

土和岩塊的弱點。土和岩塊不具備混凝土的強度，可滲透性大，抗流水損壞和幹擾的能力差，這些缺點可以由低成本和能用合适填入在大壩基礎因運動毀壞的地方。假如能得到足夠的土用于壩址的合攏在光山區域，它可能比堤壩更需要采石場的岩石和構造岩石。土填當然是最經濟的，也常适合用于借土合攏壩址。

土由固體物質，水和空氣構成，土受荷而壓縮，如出現在大壩建築，排出水和空氣導緻增加固體物質間的壓力，當有很高的滲透比時，土趨向于産生不同的壓力和達到臨界狀态，這時它的狀态如同液體。如果達不到這個條件，通常它的結構會變弱，而且逐步進行計算結構。

地震問題。大部分大壩都建在世界上地震活動地帶，包括日本，美國西部，新西蘭，喜馬拉雅山和中東，在1968年，在HonShu的ToKachi大地震中毀壞了93座大壩，在日本主島，所有的堤壩高度都相對較小。

盡管針對地震活動分布，強地震運動的量測水壩對這種運動的反應做了大量工作，水壩的地震設計依然不夠精确，強的地質運動特征給壩址帶來不少預料性。而且不完善的彈力分析和不嚴格的衰減分析使所有類型的大壩都具有一些自由度，不過，電腦計算和模型試驗都得到了相當大的發展，現在還可以計算大壩在任何地質運動下的反應。在Tang-e Sdegman大壩和南非的HendriK Verwoerd大壩上使用過，也可以從理論估計中預先考慮地質活動對堤壩的影響。

構成為橋梁中的一種基本結構。

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