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高考地理中的溢流坝

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溢流坝是一种可让水流从顶部流过的坝体结构 ,属水利枢纽泄水建筑物。其作用为调节水位、控制流量,满足防洪、灌溉、发电、航运等需求。


溢流坝顶部过水,需合理设计坝顶形状、高度与宽度,常用混凝土或浆砌石筑成,下游设消能设施,防止水流冲刷。在水利工程中,溢流坝应用广泛,如三峡大坝部分坝段就属溢流坝,能有效泄洪。

一、概念与作用

1.概念:溢流坝,亦称“滚水坝”,是指允许在顶部过水的坝,一般用混凝土建造,顶部坝面为特殊曲线形,下部有反弧段,可改变水流方向。

2.作用:主要是抬高上游水位,以便自流引水灌溉,并能宣泄河道多余的水及汛期洪水。还可结合闸门控制,调节上游水位和下泄流量,满足防洪、灌溉、航运等综合利用要求。

二、类型

1.按坝体结构分类:有重力坝、拱坝、支墩坝等。其中溢流重力坝修建较多,运行经验丰富,如巴西图库鲁伊水电站的重力坝;溢流拱坝在中国也有较大发展,如湖南省凤滩水电站腹拱式溢流拱坝。

2.按过流形式分类:有坝顶溢流(跌流)、坝面溢流、大孔口坝面溢流等形式。前两者属表面溢流,能顺利排放冰凌等漂浮物。

三、设计要求

1.足够的泄流能力:有足够的溢流前沿长度和泄流能力,以满足防洪要求。

2.水流平顺:水流平顺,坝面无不利的负压或振动。

3.防止冲刷:下泄水流不造成危害性冲刷,要选择合适的坝顶和堰面曲线形式及消能工形式,解决好空蚀和磨蚀、掺气和雾化等高速水流问题。

四、相关影响

1.有利影响:可以有效调节河流水位和流量,削减洪峰,减轻下游洪水威胁;抬高水位,形成水库,为灌溉、供水、发电、航运等提供便利;改善河流生态环境,通过调节流量,维持一定的生态基流,有利于水生生物的生存和繁衍。

2.不利影响:建设过程中可能会对周边生态环境造成破坏,如淹没土地、影响动植物栖息地等;改变河流的自然水文特征,可能导致下游河道泥沙淤积或冲刷情况改变,影响河岸稳定性;如果设计或运行不当,可能会出现坝体安全隐患,如渗漏、裂缝等。

五、考点分析

1. 溢流坝的功能及影响

(1)功能:常考其防洪、灌溉、发电等综合功能。如在洪水期通过溢流 ,削减洪峰,保护下游地区。

(2)对上下游影响:上游水位升高,改变水域生态,影响周边气候;下游流量更稳定,但可能改变河流地貌,影响生物多样性。

2. 溢流坝选址与区位分析


(1)地形:多建于峡谷处,利于筑坝,减少工程量,且能有效蓄积水量。

(2)地质:要求地质稳定,避免建在断层、喀斯特地貌等地质条件复杂区域,防止坝体渗漏、塌陷。

(3)社会经济:需考虑周边城市、工农业分布,满足用水、用电需求,同时兼顾对交通、居民点的影响。

3. 溢流坝与生态环境

(1)生态破坏:建设时破坏植被,导致水土流失;阻隔鱼类洄游,影响生物多样性。

(2)生态保护措施:设置鱼道、增殖放流站,恢复周边植被等。

4. 溢流坝与自然灾害


(1)地震影响:地震可能引发坝体裂缝、垮塌等,要评估抗震设计标准。

(2)洪水应对:分析溢流坝应对不同量级洪水的能力,如校核洪水标准下的泄洪情况。

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