拦河坝为何设计成下宽上窄的形状

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“工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?”.这是初中物理第一册(人教版)122页“想想议议”中的一个问题.教参中给出的答案是:水坝的侧面受到水的压力,而水的压强随着水的深度的增加而增大(p二咫人),因而水坝的上部承受的压强小,下部承受的压强大,为了抵抗水压,保证水坝的安全,就得将水坝下部修得宽些.仔细分析,这个回答有一定道理,但有些片面.我们知道,水的压强p=尺纳假设水的深度h为loom时,其底部压强才能达到9.8 xl护Pa,而通常的堤坝表面采用的是混凝土结构,其混凝土标号都很高,即使用很低标号的(75号)混凝土,其轴心抗压强度为5.1 xl护Pa,远高于水的压强;如果选用高标号的(以刃号)混凝土,其轴心抗压强度达4.1 xl护Pa,相当于42(X)m深的水的压强,理论上讲,作为拦海大坝抗水压也没问题了.所以,就抗水压而言,其下部无需加厚,之所以把水坝修得下宽上窄,主要是出于以下考虑:1抗坍塌为了节省原料费用,一般用土、石作为大坝内部的填充物.土、石等填充物由于重力作用,有向下坍塌的趋势.众所周知,下宽上窄的“山体结构”是防止坍塌的最佳设计,.