堤坝

水坝（英文：Dam）是建筑在溪流、河流和河口的屏障，用来防止洪水泛滥、生产水力发电、储水作饮食或灌溉、工商业之用。在河流中上流建造的短距离人工高耸河堤作用主要功能并非防止水患，而是为了集结河水，把水汇集在堤，将河谷淹没后形成水库，现代的大坝主要有两大类：土石坝和混凝土坝。简言之，堤坝之兴建与水库作用与原因相似，都是为了集结水源，而用意一般如下：堤坝一般都建于狭窄的谷地，因为两岸的山坡可以作为水库的天然围墙，而水坝的长度也可大大缩短。兴建之前，将被水淹没的地带的民居和古迹需要被移到其他地方。世界已知最早的大坝是在公元前三千年兴建，位在约旦的爪哇大坝（英语：Jawa Dam (Jordan)），在首都安曼东北方约100公里。此重力坝原高9米，由50米宽的土城墙支持。中国历史上有文字记载最早的大坝是建于公元前598～前591年间的安徽省寿县的安丰塘坝，坝高6.5米，库容约9070万立方米，至今运行了2,600多年，和都江堰、漳河渠、郑国渠合称为中国古代四大水利工程。按坝的受力情况分为：按筑坝材料分为：土石坝（土坝、堆石坝、砌石坝）、混凝土坝、钢筋混凝土坝、橡胶坝、钢闸门坝等。土石坝是用土或石头建造的宽坝，断面一般为梯形。因为底部承受的水压比顶部的大的多，所以底部较顶部宽。土石坝多是横越大河建成的，用的都是既普通又便宜但具有较好不透水性的材料。由于物料较松散，能承受地基的动摇。但水会慢慢渗入堤坝，降低堤坝的坚固程度。因此，工程师会在堤坝表面加上一层防水的黏土；或在坝体内修筑透水性更小的防渗层（防渗层有心墙和斜墙两种类型）；或设计一些通道，让一部分的水流走。混凝土坝多用混凝土建成，通常建筑在深而窄的山谷，因为只有混凝土才能承受堤坝底部的高水压，是最广泛应用的坝型，如建在岩基上，高度可达200米以上。混凝土坝可以细分为混凝土重力坝，混凝土拱坝，混凝土支墩坝等。混凝土坝的主要特点是利用自身的重量来支撑水体压力。混凝土重力坝为减少坝内应力及便于坝体散热，坝内一般会建结构缝，结构缝很宽的坝被称为宽缝重力坝。坝体筑成空腔的称为空腹坝，腔内一般做水电厂房。按过水方式溢流坝、非溢流坝。坝高超过15米，或者库容超过300万立方米、坝高在5米以上的坝为大坝（large dam），不足者为小坝。坝高超过150米为主力坝（major dam）。按施工方式不同，分为冲填坝、抛石坝、常规浇注的混凝土坝、碾压混凝土坝。若水坝的结构破坏或是显著受损，坝溃一般会演变成灾难。对于排水道及较大水库的常规性变形监测及渗漏监测有助于提早发现问题，在结构失效前进行补救措施。大部分水坝管理机制会让此时水坝的水位降低，甚至会将水排出。另一种作法则是在较脆弱的石上用硅酸盐水泥进行压力灌浆（英语：Pressure grouting）。在战争时，若水坝受破坏后，会对人口及环境造成大幅冲击，因此水坝视为“具有危险力量的设施”。因此在国际人道法中规定，若攻击水坝会造成大量平民伤亡时，禁止将水坝当作攻击目标。为了便于识别，会依照国际人道法的规定，在水坝上放上有三个橘色圆圈的保护标志（英语：protective sign）。坝溃的主要原因有泄洪能力的不足、溢洪道设计错误（南佛克坝（英语：South Fork Dam））、因为考查不足及水位变化造成的地质不稳定（昂特大坝（英语：Vajont Dam）、马尔巴塞坝（英语：Malpasset）、Testalinden湖（英语：Testalinden Creek）坝）、维护不当，特别是出水口（Lawn湖坝（英语：Lawn Lake Dam）、Val di Stava坝崩塌事故（英语：Val di Stava Dam collapse））、大量的降雨（Shakidor坝（英语：Shakidor Dam））、地震造成、人为、电脑或设计的失误（布法罗克里克洪水（英语：Buffalo Creek Flood）、Dale Dyke水库（英语：Dale Dike Reservoir）、Taum Sauk抽水蓄能电站（英语：Taum Sauk pumped storage plant））在国际人道法实施之前，第二次世界大战时曾有军队攻击水坝的行为，英国皇家空军的第617中队曾攻击德国的水坝，任务代号Operation Chastise，当时选定了德国的三个水坝攻击，目的是在破坏德国在鲁尔河及埃德河沿岸的基础建设、制造业以及电力供应。这次攻击也成为许多电影的主题。