雙曲拱壩

雙曲拱壩的優越性可從這兩個方向的彎曲中體現出來。一般情況，上部半徑大些，可使拱座推力更指向岸裏；下部半徑小些，可適當加大下部中心角以提高拱的作用。因此，雙曲拱壩一般均採用變中心、變半徑佈置，具體又有等中心角及變中心角之分和拱冠梁有近乎直立和俯向下遊之分。為適應特定的地形、地質和溢洪、泄水及廠房佈置要求，使拱壩體型、應力及拱座穩定等更趨合理，可調整雙曲拱壩的各種參數，並可在壩基增設墊座以周邊縫與壩身份開，或在壩身設置切入縫和分離縫等。設置周邊縫和墊座一般可改善地基（特別是不均勻或不規整地基）對拱壩壩身應力的影響，及改善或降低壩基（即墊座底部）應力以適應地基的要求。設置切入縫或分離縫可改變拱梁系統荷載分配以改善壩身及壩基應力以適應特定的要求。

周邊縫、切入縫及分離縫自20世紀50年代以後才逐漸出現。它們改進了拱壩應力並擴大了拱壩的應用範圍，優點較多。但也有人認為這些縫破壞了拱壩的整體性，削弱了壩體強度，其結構作用不明確。雖然對它們的作用還存在肯定和懷疑兩種不同的觀點，但從世界修建拱壩的實踐看，這些結構縫屢見不鮮，且有逐漸增多的趨勢 ^[1]  。

20世紀50年代前後，意大利、瑞士、法國建成了較高的有代表性的雙曲拱壩。當時最高的意大利瓦依昂拱壩，高262m，最大底厚22.1m，厚高比僅0.084；瑞士莫瓦桑拱壩高237m，最大底厚53.6m，厚高比為0.227。這些雙曲拱壩的建成，標誌着拱壩的設計施工達到了一個新的水平。意大利著名工程師C.塞門扎等稱：雙曲拱壩體形的決定在很大程度上依靠模型試驗。50～60年代許多著名的雙曲拱壩的體型設計都是出自世界上著名的意大利模型和結構試驗研究所。當前電子計算技術的發展，拱壩體型優化已能通過計算解決。過去有人認為雙曲拱壩對溢洪及泄水不利，但通過許多工程的實踐，這個問題已逐漸趨於解決。如利用雙曲拱壩稍向下遊俯懸，可以使壩頂溢流及壩身泄水孔射流拋離壩腳。中國正在施工的二灘拱壩高240m，設計使壩頂溢流水舌與壩身中泄水孔水舌在空中相撞並在壩趾下游修建消能塘，總溢流及泄流量高達13000立方米/秒，消能效果較好 ^[1]  。

世界上最高的拱壩——錦屏一級水電站（世界上已建、在建和設計中最高的雙曲薄拱壩）

錦屏一級水電站位於四川省涼山彝族自治州木裏縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣幹流河段上，是雅礱江下游從卡拉至河口河段水電規劃梯級開發的龍頭水庫，距河口358km，距西昌市直線距離約75km。

錦屏一級水電站大壩設計壩高305米，為世界上已建、在建和設計中最高的雙曲薄拱壩，其施工難度為世界施工界罕見。由四川雅礱江水電開發有限公司負責開發，中國水電工程顧問集團成都勘測設計研究院設計， 主要任務是發電。水庫正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下庫容77.65億立方米，調節庫容49.1億立方米，屬年調節水庫。電站裝機6台，單機容量600MW。

主要由混凝土雙曲拱壩（包括水墊塘和二道壩）、右岸泄洪洞、右岸引水發電系統及開關站等組成，左岸現有建築物為導流洞及其施工支洞。工程等級為Ⅰ等工程，主要水工建築物為1級。

雅礱江卡拉至江口河段長412 km，天然落差930m，幹流可開發水電裝機容量約12000MW，佔雅礱江干流可開發容量的50%，水能資源富集，開發條件良好，是四川省水電重點開發河段。錦屏一級水電站是該河段的龍頭梯級。

錦屏一級水電站以發電為主，兼有防洪、攔沙等作用。工程總投資約246億元。工程於2005年11月12日正式開工。

壩址控制流域面積102560平方公里，佔雅礱江全流域面積的75.3%，多年平均流量1200立方米/秒。水庫正常蓄水位1880m，總庫容77.6億立方米，調節庫容49.1億立方米，為年調節水庫。水庫淹沒耕地7628畝，淹沒搬遷人口3641人。電站裝機容量360萬kW，裝機年利用小時數4836h，年發電量174.10億kW·h。錦屏一級水電站壩型為混凝土雙曲拱壩，最大壩高305m。

錦屏一級水電站規模巨大，開發河段內河谷深切、灘多流急、不通航，沿江人煙稀少、耕地分散，無重要城鎮和工礦企業，工程的開發任務主要是發電，結合汛期蓄水兼有減輕長江中下游防洪負擔的作用。

錦屏一級電站除發電外尚有重大的綜合效益，其水庫可攔截壩址處82.6%的懸移質和100%的推移質，從而減少下游三峽水庫的泥沙淤積。由於水庫的調節作用，還可減少下游的洪災損失。錦屏一級水電站對長江上游生態屏障建設將起到積極的作用 ^[2]  。