由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,即越往下面,液体内部压强越大,故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形,增大对水产生的压强的承受力。
水坝,是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。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、顺坝和潜坝等。
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。
拦河大坝上窄下宽的设计是为了提高抵御洪水的能力和稳定性。当河流水势汹涌时,水流速度会变得非常快。如果整个大坝的宽度都相等,那么河水通过大坝时对阻力的消耗就会变得非常集中,导致大坝承受的压力非常大,容易发生破裂或倒塌的风险。
而上窄下宽的设计可以让水通过大坝时的阻力更为平均分布,并在下部增加梯形结构的面积,使得整个大坝的支撑面积变大。
这样设计可以减少大坝承受的压力,增强大坝的稳定性和防洪能力。
因为液体压强随液体深度的增加而增加,所以大坝的下部需要承受的压强大于上部需要承受的的压强,下部宽可以增大受力面积,使受力作用不明显,上部需要抵挡的压强比下部的要小,所以做窄点就可以了。
拦河大坝上窄下宽的设计主要是为了三个方面的考虑:防水压、防渗漏和防滑动。
液体内部的压强随深度的增加而增大,因此坝底受到水的压强大,工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状,以承受更大的水压。
此外,上窄下宽的设计还可以增加坝体与坝基间的最大静摩擦力,达到防滑动的目的。
稳定的性好耐冲击栏河大坝顾名思义就是拦截水的,水有很大的冲击力。大坝无论是水泥混凝土结构还是其他材料的结构也好,下边宽上窄,耐冲击力,基稳固,易施工,不容易坍塌。