重力坝

美国俄勒冈州的柳谷坊坝

重力坝是用混凝土或砌石建成的水坝，用材料本身的重量来抵抗水要往下流的水平压力。重力坝的设计是使坝身的每一部分不需其他坝身的支撑，本身即可稳定。

原理

大古力水坝属于重力坝

重力坝是用坝体本身的重量去抵抗水因为重力要下游流动的力。水坝中的水会产生往下游的横向压力，产生一让水坝沿着其坝堤底（水坝往下游处最底部的一点）旋转的力矩。水坝结构的重量要和此力矩对抗，也就是产生往另一方向旋转的力矩。水坝设计者需确保水坝重量够重，其产生力矩可以比水的横向压力产生的力矩要大。在工程中，只要重力作用在坝体上的力及水压作用在坝体上的力，其合力作用在在坝堤底上游即可。

而且，设计者需要考虑坝体的造形，使得若坝体往上游那一面，不会受到往上的张力，此原因是因为在实务上，最好是让坝体的材料堆积起来即可，不仅要考虑让坝体材料紧实，还需要考虑垂直的张力。

上述消除坝体上游面张力的外形，也避免了需平衡坝体下游面压缩力的需求，因此也较经济。

不过这类的重力坝，就需要有不渗透，且有高强度的坝基。

当设置在适当的地点，重力坝会比其他种类水坝要适合，若在一个仔细研究过的坝基上修筑，重力坝可能是水坝最好的范例。在许多地区对洪水的恐惧是很有力的诉求，可能有些地区其他种类水坝会比较适合且较具经济效益，但却因为对洪水的恐惧而修筑了重力坝。

分类

重力坝最常见的分类可依其用的材料来分类：

• 混凝土坝，包括：
  • 整体混凝土坝，包括：
    • 传统的混凝土坝：德沃夏克坝、大古力水坝
    • 碾压混凝土：柳谷坊坝、Upper Stillwater坝
  • 砌体结构：如Pathfinder坝、Cheesman坝
  • 由钢筋混凝土砌成的空心重力坝：布拉多克坝

重力坝也可以依其形式来分类：

• 大部分重力坝是直的，如大古力水坝
• 有些混凝土或砌石的重力坝会是弧形的（例如沙斯塔坝及Cheesman坝），用拱形增加重力坝的稳定性。

重力坝可以依其结构高度分类：

• 低，最高到30米。
• 中等高度，30到100米。
• 高，超过100米。

书目

• Kollgaardand, E.B.; Chadwick, W.L. Development of Dam Engineering in the United States. US Committee of the International Commission on Large Dams. 1988. 
• Dams of the United States - Pictorial display of Landmark Dams. Denver, Colorado: US Society on Dams. 2013.