壩

壩，又叫水壩、堤壩，規模較細嘅叫壆（粵音：bok3），係起響水中嘅牆，用嚟擋住啲水，防止洪水，或者水力發電，又或者儲水。 「dam」呢個字可以追溯到中古英文， 喺更早之前，可以追溯到中古荷蘭文，好似好多舊城市嘅名噉， 例如阿姆斯特丹同埋鹿特丹。 古代嘅水壩起喺美索不達米亞同埋中東地區，用嚟控制啲水。最早知嘅水壩係爪哇水壩，喺約旦，可以追溯到公元前三千年。埃及人都起水壩，好似薩德埃爾卡法拉水壩噉，用嚟控制洪水。喺而家嘅印度，多拉維拉有一個好精細嘅水資源管理系統，有成十六個水庫同埋水壩。也門嘅馬里卜大壩，起喺公元前1750年到1700年之間，係一個工程奇蹟；而土耳其嘅埃夫拉頓皮納爾，一個赫梯水壩同埋泉水神廟，可以追溯到公元前十五世紀到十三世紀。南印度嘅卡蘭奈水壩，起喺公元二世紀，係其中一個最古老嘅水調節結構，到而家仲用緊。 羅馬工程師用咗先進嘅技術同埋材料嚟起水壩，好似水硬性砂漿同埋羅馬混凝土噉，令到可以起更大嘅結構。佢哋引入咗水庫壩、拱重力壩、拱壩、扶壁壩，同埋多拱扶壁壩。喺伊朗，橋壩就用嚟做水力發電同埋提升水位嘅裝置。 喺中世紀嗰陣，荷蘭起水壩嚟調節水位，同埋防止海水入侵。喺十九世紀，大型拱壩喺大英帝國周圍起咗好多，標誌住水壩工程技術嘅進步。大型水壩嘅時代由1902年埃及嘅阿斯旺低壩開始。胡佛水壩，一個大型嘅混凝土拱重力壩，喺1931年到1936年之間起喺科羅拉多河上面。到1997年，估計全世界有八十萬個水壩，其中大約四萬個超過十五米高。 歷史 古代水壩 早期嘅水壩建築喺美索不達米亞同埋中東地區進行。水壩用嚟控制水位，因為美索不達米亞嘅天氣影響底格里斯河同埋幼發拉底河。 最早知嘅水壩係爪哇水壩，喺約旦，喺首都安曼東北面100公里（62英里）。呢個重力壩原本有一個9米-high（30英尺）高同埋1 m-wide（3.3 ft）闊嘅石牆，由一個50 m-wide（160 ft）闊嘅土堤支撐住。呢個結構可以追溯到公元前三千年。 但係，最古老嘅持續運作水壩係霍姆斯湖水壩，起喺敘利亞公元前1319年到1304年之間。 古埃及嘅薩德埃爾卡法拉水壩喺瓦迪加拉維，喺開羅南面大約25 km（16 mi），喺佢嘅底部有102 m（335 ft）長，同埋87 m（285 ft）闊。呢個結構起喺大約公元前2800年 定係公元前2600年，係一個導流壩用嚟控制洪水，但係喺建造期間或者之後冇耐就被大雨摧毀咗。 喺公元前十九世紀嘅第十二王朝期間，法老辛努塞爾特三世、阿蒙涅姆赫特三世，同埋阿蒙涅姆赫特四世挖掘咗一條16 km（9.9 mi）長嘅運河，連接法尤姆窪地同埋尼羅河喺埃及中部。起咗兩個叫做哈烏爾嘅水壩，東西走向，用嚟喺每年嘅洪水期間儲水，然後將水釋放到周圍嘅土地。個湖叫做「Mer-wer」或者莫里斯湖，覆蓋1,700 km2（660 sq mi），而家叫做比爾凱特卡倫。 到咗公元前三千年年中後期，喺多拉維拉，而家嘅印度，起咗一個精細嘅水資源管理系統。呢個系統包括十六個水庫、水壩同埋各種渠道，用嚟收集同埋儲存水。 古代世界嘅工程奇蹟之一係馬里卜大壩，喺也門。佢喺公元前1750年到1700年之間開始起，用夯土整成——橫截面係三角形，580 m（1,900 ft）長，原本4 m（13 ft）高——喺兩組石頭之間，兩邊都有，用堅固嘅石造工程連接住。喺唔同嘅時期進行咗維修，最重要嘅係喺公元前750年左右，同埋喺250年之後，水壩嘅高度增加到7 m（23 ft）。喺薩巴王國結束之後，水壩落入希木葉爾人（大約公元前115年）嘅控制之下，佢哋進行咗進一步嘅改進，建造咗一個14 m（46 ft）高嘅結構，有五個溢洪道、兩個磚石加固嘅水閘、一個沉澱池，同埋一條1,000 m（3,300 ft）長嘅運河，通往一個配水池。呢啲工程直到公元325年先至完成，當時水壩可以灌溉25,000英畝（100平方公里）嘅土地。 埃夫拉頓皮納爾係一個赫梯水壩同埋泉水神廟，喺土耳其科尼亞附近。佢被認為可以追溯到公元前十五世紀到十三世紀之間嘅赫梯帝國。 卡蘭奈係用未經雕琢嘅石頭建造嘅，超過300 m（980 ft）長，4.5 m（15 ft）高，同埋20 m（66 ft）闊，橫跨南印度泰米爾納德邦卡韋里河嘅主流。基本結構可以追溯到公元二世紀，並且被認為係其中一個最古老嘅導水或者水調節結構，到而家仲用緊。 水壩嘅目的係將卡韋里河嘅水引到肥沃嘅三角洲地區，通過運河嚟灌溉。 都江堰係中國最古老嘅現存灌溉系統，包括一個引導水流嘅水壩。佢喺公元前251年完成。一個大型嘅土壩，由孫叔敖，楚國嘅宰相建造，淹沒咗現代安徽省北部嘅一個山谷，創造咗一個巨大嘅灌溉水庫（周長100 km（62 mi）），呢個水庫到而家仲喺度。 羅馬工程 羅馬水壩嘅建造特點係「羅馬人有能力大規模噉計劃同埋組織工程建設。」 羅馬規劃者引入咗當時新穎嘅大型水庫水壩嘅概念，可以喺旱季為城市聚落確保永久嘅供水。 佢哋開創性噉使用防水嘅水硬性砂漿，尤其係羅馬混凝土，令到可以建造比以前更大嘅水壩結構， 例如霍姆斯湖水壩，可能係當時最大嘅水障礙物， 同埋哈爾巴卡水壩，都喺羅馬敘利亞。最高嘅羅馬水壩係蘇比亞科水壩，喺羅馬附近；佢50 m（160 ft）嘅紀錄高度一直冇被打破，直到1305年意外摧毀為止。 羅馬工程師經常使用古代嘅標準設計，好似土壩同埋磚石重力壩。 除咗呢啲之外，佢哋仲展現咗高度嘅創造力，引入咗大多數其他基本水壩設計，喺嗰時之前係唔知嘅。呢啲包括拱重力壩、 拱壩、 扶壁壩 同埋多拱扶壁壩， 所有呢啲都喺公元二世紀被認識同埋使用（睇羅馬水壩列表）。羅馬勞工仲係第一批建造壩橋嘅人，好似伊朗嘅瓦勒良橋噉。 喺伊朗，橋壩好似班德凱撒噉，就用嚟通過水車提供水力發電，水車通常驅動提升水位嘅裝置。其中一個最早嘅係羅馬人喺迪茲富勒建造嘅壩橋， 可以將水提升50腕尺（大約23米）嚟供應鎮入面。導流壩都係已知嘅。 磨坊水壩被引入，穆斯林工程師稱之為「Pul-i-Bulaiti」。第一個喺伊朗卡倫河嘅舒什塔爾建造，之後喺伊斯蘭世界嘅其他地方建造咗好多呢啲水壩。 水從水壩嘅後面通過一條大管道引導到驅動水車同埋水磨坊。 喺十世紀，穆卡達西描述咗波斯嘅幾個水壩。佢報告話喺阿瓦茲嘅一個水壩超過910 m（3,000 ft）長， 而且佢有好多水車將水提升到渡槽，通過渡槽流入城市嘅水庫。 另一個水壩，阿米爾壩，為300個村莊提供灌溉。 中世紀 沙阿巴斯拱壩（波斯文：طاق شاه عباس），又叫做庫里特壩，係世界上最薄嘅拱壩，亦都係亞洲最古老嘅拱壩之一。佢大約喺七百年前喺塔巴斯縣，南霍拉桑省，伊朗建造。佢有60米高，壩頂嘅闊度係一米。有啲歷史學家認為呢個水壩係由沙阿巴斯一世建造嘅，而其他人就認為佢只係維修過佢。 喺荷蘭，一個低窪國家，水壩經常被建造嚟阻止河流，以調節水位，同埋防止海水進入沼澤地。呢啲水壩通常標誌住一個城鎮或者城市嘅開始，因為喺呢啲地方好容易過河，而且經常影響荷蘭嘅地名。而家嘅荷蘭首都，阿姆斯特丹（舊名「Amstelredam」），就係喺十二世紀後期喺阿姆斯特爾河上面起咗一個水壩開始嘅，而鹿特丹就係喺羅特河上面起咗一個水壩開始嘅，羅特河係新馬斯河嘅一條小支流。阿姆斯特丹嘅中央廣場，覆蓋咗有八百年歷史嘅水壩嘅原始地點，到而家仲係叫做「水壩廣場」。 工業革命 羅馬人係第一個建造拱壩嘅人，拱壩入面，嚟自壩基座嘅反作用力穩定咗結構，抵抗嚟自外部嘅靜水壓力，但係直到十九世紀，當時嘅工程技術同埋可用嘅建築材料先至有能力建造第一批大型拱壩。 三座開創性嘅拱壩喺十九世紀早期喺大英帝國周圍建造。皇家工程兵嘅亨利·羅素監督咗米爾阿拉姆水壩喺1804年嘅建造，為海得拉巴市供水（佢到而家仲用緊）。佢嘅高度係12 m（39 ft），由21個跨度唔同嘅拱組成。 喺1820年代同埋30年代，中校約翰·拜監督咗加拿大麗都運河喺現代渥太華附近嘅建造，並且建造咗一系列彎曲嘅磚石水壩，作為水道系統嘅一部分。特別係瓊斯瀑布水壩，由約翰·雷德帕斯建造，喺1832年完工，係北美洲最大嘅水壩，亦都係一個工程奇蹟。為咗喺建造期間控制住啲水，喺水壩入面保持開放住兩個水閘，即係用於引導水嘅人工渠道。第一個喺水壩東側底部附近。第二個水閘喺水壩西側設置，喺底部上面大約20 ft（6.1 m）。為咗從較低嘅水閘切換到較高嘅水閘，桑德湖嘅出口被封閉咗。 喺澳洲帕拉馬塔市附近嘅亨茨溪，喺1850年代被水壩攔住，以滿足城市不斷增長嘅人口對水嘅需求。磚石拱壩牆由珀西·辛普森中尉設計，佢受到英屬印度皇家工程兵喺水壩工程技術方面取得嘅進展嘅影響。呢個水壩花費咗17,000英鎊，喺1856年完工，係澳洲建造嘅第一個工程水壩，亦都係世界上第二個按照數學規格建造嘅拱壩。 第一個噉樣嘅水壩喺兩年前喺法國開放。佢係工業時代嘅第一個法國拱壩，由弗朗索瓦·佐拉喺艾克斯普羅旺斯市建造，以改善1832年霍亂爆發摧毀咗該地區之後嘅供水。喺皇家批准喺1844年獲得批准之後，水壩喺接下來嘅十年入面建造。佢嘅建造係喺科學應力分析嘅數學結果嘅基礎上進行嘅。 喺澳洲昆士蘭州華威附近嘅75英里水壩，可能係世界上第一個混凝土拱壩。由亨利·查爾斯·斯坦利喺1880年設計，帶有一個溢流堰同埋一個特殊嘅出水口，佢最終被加高到10 m（33 ft）。 喺十九世紀後半葉，磚石水壩設計嘅科學理論取得咗重大進展。呢個將水壩設計從基於經驗方法嘅藝術轉變為基於嚴格應用嘅科學理論框架嘅專業。呢個新嘅重點集中喺法國同埋英國嘅大學工程學院周圍。格拉斯哥大學嘅威廉·約翰·麥誇恩·蘭金喺佢1857年嘅論文《論鬆散土壤嘅穩定性》入面，開創咗對水壩結構嘅理論理解。蘭金理論為水壩設計背後嘅原理提供咗良好嘅理解。 喺法國，J·奧古斯丁·托爾特內·德·薩齊利解釋咗垂直面磚石重力壩嘅力學原理，而佐拉嘅水壩係第一個基於呢啲原理建造嘅水壩。 現代 大型水壩嘅時代由1902年埃及阿斯旺低壩嘅建造開始，阿斯旺低壩係尼羅河上面嘅一個重力磚石扶壁壩。喺1882年入侵同埋佔領埃及之後，英國人喺1898年開始建造。呢個項目由威廉·威爾科克斯爵士設計，涉及當時幾位著名嘅工程師，包括本傑明·貝克爵士同埋約翰·艾爾德爵士，佢哋嘅公司約翰·艾爾德公司係主要承建商。 資本同埋融資由歐內斯特·卡塞爾提供。 睇埋 堤 河狸水壩 參攷