叶石源

有学生向我提出这样一个问题：“老师，我这次出外旅游发现一个这样的问题，江堤的迎水面和背水面与水库堤坝的迎水面和背水面的坡度不相同，江堤的迎水面坡度缓和，背水面坡度很陡；而水库大坝的迎水面坡度很陡，背水面坡度缓和。您说这是什么原因，能不能用我们所学的物理知识进行解释。”对于这个问题我们要从堤坝的主要功能和受力两个方面来说明。

一般江河大堤和水库大坝的横截面如图1和图2所示。比较上面两图，不难发现，它们的共同之处都是上窄下宽，不同的是江河堤的迎水面坡度缓，背水面坡度陡，而水库坝则恰恰相反，挡水面坡度陡，背水面坡度缓。

1.为什么江河大提与水库大坝都修成上窄下宽无论是江河大堤，还是水库大坝都修成上窄下宽，其目的主要是为了“三防”

1.1防水压。根据液体内部压强公式p=ρgh可知，堤坝内的水越靠近堤坝底，水深h越大，水产生的压强也越大.堤坝下宽能承受较大的水压，确保堤坝的安全。

1.2防渗漏。堤坝下部受水的压强越大，水越容易渗进坝体.把下部修得宽些，就可以延长堤坝内水的渗透路径，增大渗透阻力，堤坝中间还有核心墙，它是用黏土或钢筋水泥筑成，从而提高堤坝的防渗透性能。

1.3防滑动。堤坝内水的压力总有将大堤向外水平推动和将大坝推向下游的运动趋势，堤坝基底需要有与之抗衡的静摩擦力，才能保持堤坝平衡.将堤坝下部修宽既可增大坝体的重力，也可增大迎水面（挡水面）上水对坝体竖直向下的压力，因此，可以增强坝体与坝基间的最大静摩擦力，达到防止堤坝滑动的目的。……