Question

【题目】重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。据统计，在各国修建的大坝中，重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。在中国的坝工建设中，三峡水电站大坝高185米，正常蓄水位175米，水库长2335米，是典型的混凝土重力坝。

（1）某河段按照重力坝设计方案来完成大坝建设，初步设计图及数据如右图所示，实际中假设在水深160m时，水对整个大坝水平向右的平均压强约为8×105Pa，坝体与水接触的总面积约为3.2×105m2，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，O为大坝的重心。

①大坝受到水的水平压力为_________？

②不考虑其他力对大坝的作用，仅在大坝自重下，为了防止大坝被水的压力掀翻，则该大坝整体重力至少为________？

（2）根据我们的设计要求，对于两面都有水的大坝，其平面图最佳的设计方案是____。

A. B. C. D.

（3）查阅资料获悉，大坝还会受到山体和地面对其的水平应力作用（含山体拉力和地面摩擦力），大坝设计时主要考虑如何有效提高蓄水深度，而为了不使大坝被水在水平方向推动，在大坝设计时应该考虑让大坝下游底部的边长适当长一些还是短一些___________？

Answer 1

【答案】 D 长一些

【解析】

(1)[1]由可得大坝受到水的水平压力

[2]水对坝体产生一个向右的作用力，为了防止大坝被水的压力掀翻，可以把坝体看做是一个以右下端的点为支点的杠杆，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，则水对坝体压力的力臂由图可知为

O为大坝的重心，则大坝重力的力臂为320cm，满足平衡条件

代入数据

所以大坝重力至少要。

(3)[3]因为水的压强随深度的增加而增加，所以水深的一边大坝底部要宽一些，以便承受更大的压强，所以应该选D。

(4)[4]在大坝的重力一定时，大坝的底部的边长适当长一些，可以增大动力臂，使大坝更稳定。