大壩穩定性計算 使用指南

輸入重力壩單位長度壩體尺寸、混凝土重度、上游水位與建基面引數，計算抗滑穩定與抗傾覆穩定安全係數，判斷壩體在靜水壓力下的穩定性，用於小型水利樞紐初步設計複核。

計算公式與原理

壩體自重 W = ρc·g·H·B；靜水壓力 P = ½·γw·h²；揚壓力 U = α·γw·h·B 取半（三角形分佈）；抗滑安全係數 Ks = f·(W − U) ÷ P；抗傾覆安全係數 K0 = ΣM穩 ÷ ΣM傾

重力壩靜力穩定按抗滑與抗傾覆兩項校核。抗滑以壩底摩擦係數 f 乘有效法向力（自重扣揚壓力）除以水平靜水壓力，得 Ks；抗傾覆以穩定力矩（自重力矩與揚壓力力矩）除以傾覆力矩（靜水壓力力矩），得 K0。上游水深決定靜水壓力與揚壓力大小，揚壓力折減係數 α 反映帷幕與排水的減壓效果。

使用步驟

1. 填寫「壩高 H (m)」。
2. 填寫「壩底寬 B (m)」。
3. 填寫「壩體密度 ρc (kg/m³)」。
4. 填寫「上游水深 h (m)」。
5. 填寫「壩底摩擦係數 f」。
6. 填寫「揚壓力折減係數 α」。
7. 結果區會即時更新；可一鍵複製結果用於記錄或彙報。

典型使用場景

• 重力壩按抗滑、抗傾與應力校核。
• 滲流揚壓力折減後的穩定安全係數。
• 地震工況疊加慣性力複核。

算例參考

• 抗滑安全：壩基摩擦 f=0.6、自重 2400 kN/m、揚壓力 50 kN/m → K=0.6×(2400−50)/(水平水推) 需 ≥ 抗滑允許值。
• 應力：上游面拉應力超限需帷幕灌漿降揚壓，或加大壩體斷面。

注意事項

結果為按上述公式得到的理論估算值，實際表現受資料分佈、實現細節與執行環境影響，落地決策請以實測為準；本工具純前端執行，輸入不上傳伺服器。

揚壓力為何重要？

滲流抬升減小有效自重、降低抗滑，是壩穩定控制因素。

安全係數取多少？

按規範分級，正常/地震工況允許值不同，設計取不利組合。