胡佛坝：重力拱坝的实质及定名问题

胡佛坝究竟属于什么类型的坝，至今各家众说纷纭。总起来有如下几种说法。

（1）重力坝（gravity dam）。由莫加罗布洛夫（Yu.B.Mgalobelov）等著的《岩基上的非常规混凝土坝》（Nonconventional Concrete Damson Rock Foundation），1997年版，不仅明言胡佛坝为重力坝，还特称之为“大体积重力坝”（large massive gravity dam）。

（2）重力坝，在平面上呈曲线形（gravity dam，curved in plan）。克里盖尔（W.P.Creager）等所著坝工名著《大坝工程》（Engineering for Dams），1944年版，就是这样称呼胡佛坝的。这种称呼沿袭于近代甚至古代重力坝，众多的坝例不在此一一列举。特别是在法国，自世界第一座近代重力坝富伦斯（Furens）坝之后，大部分重力坝都设计成“在平面上呈曲线形”。

（3）拱形重力坝（arched-gravity dam）或大体积拱形重力坝（massive arched-gravity dam）。这是胡佛坝的设计单位美国垦务局对胡佛坝的定名，国外绝大多数文献均从此说，如加拿大出版的《1970年世界年鉴》（The 1970 World Almanac），以及马其顿的坦塞夫（L.Tancev）的专著《坝及附属水工建筑物》（Dams and Appurtenant Hydraulic Structures）（2005年版）等。在我国用此名的有《中国水利百科全书》，1991年版。

（4）重力拱坝（gravity-arch dam）。在我国，大多数文献对胡佛坝取此说。这也许是由于英文中译时产生的误导，如有的英汉词典就将“arched-gravity dam”译成了“重力拱坝”。现在，在互联网上有关胡佛坝的中文网页中，几乎都称之为“重力拱坝”。要指出的是，在克里盖尔等《大坝工程》一书的另一章，又与其上述相矛盾地称之为“重力拱坝”。也许是因为这一章是由该书的另一位作者执笔，两位作者的看法未统一（该书有3位作者）。在外文文献中将胡佛坝称之为“重力拱坝”的情况极少见。

（5）拱坝（arch dam）。牵涉到“试载法”时，有些文献将胡佛坝列为“拱坝”的范畴。(www.xing528.com)

（6）此外，还有“下重上拱”一说，即胡佛坝的下部分坝体为重力坝，上部分坝体为拱坝。

那么，如何看待上述莫衷一是的提法呢？

判断坝型的重要标准是坝断面的“厚高比”，即坝底宽度与坝高的比值。众所周知，对拱坝来说，比值小于0.2时属“薄拱坝”，0.2～0.35时属“一般拱坝”，大于0.35时属“重力拱坝”。而胡佛坝的厚高比为0.9，远远超出了拱坝的范畴，甚至达到了重力坝厚高比的上限。重力坝为0.7～0.9。据此，可以说，胡佛坝在实质上属于“重力坝”范畴。之所以历来都不免将它与“拱坝”联系起来，无非是基于以下两方面的原因：一是用计算拱坝应力的方法——“试载法”计算了其坝体应力；二是其坝轴线呈拱形。其实这两条都改变不了其重力坝坝型的实质。试载法只是一种计算方法而已，关键是看所计算的断面形状如何。勒里亚夫斯基（S.Leliavsky）在其水工专著《灌溉与水工设计》（Irrigation and Hydraulic Design）一书中曾说到：在用试载法计算拱坝应力时，如果在悬臂梁底部不可避免地出现拉应力，就会迫使设计者加大梁底部的宽度，一直加大到断面形状类似于重力坝断面形状为止。为此，他还特别以胡佛坝的断面为例加以说明。至于拱形坝轴线由来久远，已于前述。除了拱坝以外，不仅是重力坝，土坝、支墩坝的坝轴线设计成拱形的也不乏其例，但并没有因此而改变这些坝坝型的实质。如果坝轴线在呈直线的情况下坝体就稳定，那么，设计成“在平面上呈曲线形”后其优点是明显的：可增大坝体安全的裕度，不过也增加了工程量。

从上面所列的6种说法也可清楚地看出，前3种说法，实际上都将胡佛坝定位于“重力坝”，而以其中第（3）种说法，即美国垦务局定名的“拱形重力坝”说法最切实。这可谓“名从主人”——原本就该如此称呼。至于第（4）种说法“重力拱坝”则不妥，因为它已属于“拱坝”的范畴。至于“拱坝”的说法，当然就更不妥了。

长期以来，人们对胡佛坝褒贬不一。持批评态度的认为坝的设计太保守，坝体断面太庞大——看来这可能与批评者对胡佛坝坝型的定位有关，用了拱坝的断面标准来评价胡佛坝的断面大小。