土石坝设计大纲
1 前言
1.1 工程概况
工程位于，灌溉为主，兼顾发电、防洪等综合利用的水利水电枢纽工程。
1.2 设计任务简述
土石坝，最高坝高 m,坝顶宽 m,坝顶长 m，上游平均坝坡，下游平均坝坡。坝基座落在岩基上。设计阶段应按水利水电有关技术规范规定进行设计，并提出设计成果。
2设计依据文件和规范
2.1 有关本工程的文件
2.2 本大纲遵循的规程规范及标准
（1）GB50201—94 中华人民共和国防洪标准；
（2）SL252—2000 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准；
（3）SL274—2001 碾压式土石坝设计规范；
（4）SDJ213—83 碾压式土石坝施工技术规范；
（5）SL237—1999 土工实验规程；
（6）DL/T5073-1997 水工建筑物抗震设计规范；
（7）SL47—94 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范；
（8）DL/T5057—1996 水工钢筋混凝土结构设计规范；
3基本资料
3.1 工程等级和洪水标准
根据《防洪标准》GB50201—94有关规定，根据工程总库容，水电站装机容量，应列为小（1）型二等工程，主要建筑物为4级建筑物，坝按4级水工建筑物设计。
大坝防洪标准按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，并按可能最大洪水保坝。
3.2 特征水位
依据水库调洪演算成果，水库特征水位为：
正常蓄水位： m;
汛期防洪限制水位： m;
死水位： m;
设计洪水位： m；
校核洪水位： m；
防洪最高水位： m；
3.3 气温
（1）月平均气温：见表1
表1 月平均气温单位单位：℃
（2）绝对最高气温：℃；
（3）绝对最低气温：℃；
3.4 风速和吹程
（1）逐月多年平均最大风速： m/s；
（2）逐月多年平均最大风速相对应的风向：；
（3）吹程： km;
3.5 降雨量
多年平均降雨量：见表2
表2 多年平均月降雨量
3.6 冻土情况
（1）坝址冻土平均深度： m;
（2）土料场冻土平均深度： m；
3.7 地形资料
坝段比例尺1：1000，坝址1：1000，地质测绘同地质图要求。
3.8 地质资料
（1）区域地质资料
概述：1.区域地层分布；2.区域构造特征；3.河谷地貌形态；4.区域水文地质条
件；5.近库沿河坍滑体分布；6.天然建筑材料分布；7.水库内矿产资源情况；8.
水库可能出现的渗漏，不稳定库岸、水库侵没等工程地质问题。
（2）坝址工程地质资料
坝址工程地址勘测应满足技术初步设计深度，主要提供地址报告、坝区地貌、地
层岩性、地质构造、水文地质条件等。对坝基稳定、坝两岸岸坡稳定、坝基和绕
坝渗漏地质论证和评价。提供坝址工程地质平面、纵横剖面图、岩基面等值线图、
专门性问题工程地质图、坝的渗透剖面图、综合地质柱状图、钻孔柱状图、硐（井）
展示图、物探成果图及其它。
（3）坝址岩体结构类型分类。
（4）坝址岩体风化程度分级。
（5）坝址岩石物理力学及化学分析成果。
（6）坝址岩体软弱夹层物理力学性质。
（7）坝址岩、土开挖边坡：
边坡应根据工程具体地质资料情况列出（包括土、砂砾……等边坡）永久和临时
边坡。
（8）天然建筑材料
提供天然建筑材料图表、储备及试验成果、实际材料图等。
3.9 坝料设计指标
根据试验研究确定以下指标：
（1）料设计指标。
（2）层间接触面力学指标。
（3）应力应变分析中最小E i的取值。
3.10 混凝土设计强度指标
见DL/T 5057-1996
3.11 钢筋设计强度
见DL/T 5057-1996
3.12 坝的安全超高及抗滑稳定安全系数
（1）坝的安全超高
坝安全超高的下限值：见SL274-2001 。
（2）坝坡抗滑稳定安全系数
（3）采用SL274-2001中所列抗滑稳定最小安全系数。
3.13 地震设防烈度
工程区的地震基本烈度经国家地震局____和国家地震局烈度评定委员会审查，鉴定为度。由于工程所在区域的地质条件复杂以及本工程规模较大，属大（2）型工程，根据《水工建筑物抗震设计规范》，大坝设防烈度按基本烈度设防。
4 筑坝土石料场的选择与设计
4.1 防渗土料的选择
4.1.1 防渗土料的一般要求
防渗土料必须具备与其使用目的相适应的工程性质，如防渗料应有足够的防渗性和一定的抗剪强度，高土石坝心墙料还应具有低压缩性。防渗土料还应具有长期稳定性、有充足的抗管涌能力，地震时不产生过大的孔隙压力等。
4.1.2 防渗土料质量要求
防渗土料质量要求：
粘粒含量： 15％～30％；
塑性指数： 10％～20％；
渗透系数： <10-5cm/s，小于坝壳料100倍；
有机质含量： <2％；
水溶盐含量： <3％（易溶盐和中溶盐的总量）；
天然含水量：最好与最优含水量或塑限相近；
击实后密度：大于天然密度。
4.1.3 选定防渗土料时一般考虑的原则
（1）土的防渗性
土料的渗透系数小于1×104cm/s，即认为满足要求；
（2）土的抗剪强度
一般坝体土料强度均能满足要求；如基础有软弱夹层，则坝体的危险滑动面多为
和软弱面联成整体的滑面，此时要求土料有较高强度。
（3）土的压缩性
一般要求坝体底部土料要有低压缩性。要求非浸水和浸水饱和的压缩系数不要相
差很大，湿险性能很强。拉应力区的土应有较高的抗剪断凝聚力，同时在变形特
性上，防渗料与棱体料的差值要尽量少，以减少拱效应和使坝体内应力分配均匀。
（4）渗透稳定性
在渗透水作用下要有较高的抗管涌能力和较高的抗冲蚀能力，拟做模拟实际渗透
作用下的试验，加以判别。
（5）优先选用天然含水量和最优含水量相近的土料
选用天然含水量的最优含水量相近的土料将便于施工，二者相差大，则需加水或
翻晒。如在多雨潮湿地区筑坝，降低含水量困难，可选用天然含水量稍高于最优
含水量，但不应超过3％，以不影响施工为准。对于天然含水量低于最优含水量
的土，不宜低于2％。
（6）仔细研究颗粒级配
①粘粒（d<0.005mm）含量一般在30％以下，最大不宜大于40％，太大压实性能
差；
②最大粒径应不超过铺土厚度的2/3，以免影响压实；
③级配曲线呈连续，当不均匀系数（η=d60/d10）>5;曲率系数（C e d302/d10×d60）＝1～
3，认为级配良好；
④如遇两种土料均能满足要求，则应选用粒径范围较宽的土料。
（7）土的膨胀量、膨胀力和体缩
遇膨胀量、膨胀力及体缩较大，应做矿化分析，当粘土矿物以蒙脱石和伊里石为
主时，必须充分论证，工程中要采取措施。
（8）水溶盐、有机质含量
水溶盐含量是指易溶盐和中溶盐的总量，以重量计不大于3％；有机质含量（按
重量计），对心墙坝和斜心墙坝不大于2％。
（9）综合研究土料性质
在土料选择中，应综合研究土料性质，不可过分强调某一特性，因为各种因素的
常常是互相矛盾的，如土的含粘粒高，防渗性和可塑性好，但强度低；压缩性大，
施工较困难。
4.2 筑坝石料一般要求
4.2.1 筑坝石料一般要求
土石坝坝壳主要的作用是保持坝体稳定，因此，只要能满足坝体稳定、沉降量小、排水性能好、有一定强度的石料均可最为坝壳料，如新鲜岩石、石碴料、软岩、砾石、卵石、漂石、风化砂和风化砾石等。但其使用部位不同，新鲜岩石、天然砾石、卵石、漂石可置于坝壳任意部位；软岩置于下游坝壳内部，不与大气接触，并在下游水位以上；风化砂、风化砾石置于坝壳干燥区。
4.2.2 筑坝石料的技术要求
（1）优质石料的质量指标
优质石料，湿抗压强度 R>40.0 Mpa、经冻融R>30.0 Mpa；软化系数>0.8;冻融
损失率<1％；密度>2.4×106g/m3。
（2）砂砾料填筑坝体的质量要求
砾石含量5mm至相当于3/4填筑层厚度的颗粒在20％～80％范围内，紧密密度>2
×106g/m3，含泥量（粘粉粒）<10％，内摩擦角>30°,渗透系数（碾压后）大于
1×103 cm/s。
（3）填筑堆石要求
堆石料最大与最小边长之比不超过3～4倍的毛石；抛填堆石采用韧性石料、颗
粒较均匀。为保证小孔隙率，抛石时最好掺入一定数量的细粒料，当用水枪冲实
时，大颗粒之间的孔隙会被细粒均匀充填。碾压堆石可用不同的颗粒组成和不同
质量的卵砾块碎石，在严寒气候条件下不许洒水，石料仍可继续填筑。开挖碴料
也可上坝，但需分区布置。
4.3 反滤料、过滤料及排水料的选择
4.3.1 反滤料、过滤料及排水料一般技术要求
使用的石料或砾石料是坚硬未经风化与溶蚀的材料，并应耐风化且不易为水所溶解；其颗粒组成必需满足不穿越和排水条件好；没有塑性。
4.3.2 质量技术要求
反滤料、过滤料及排水带的材料，可使用砾、砾卵石、角砾碎石和破碎岩石、天然冲击层、山麓堆积物以及开挖出级配良好的小石块。级配：尽量均匀、要求一层的粒组不钻入另一层粒组的孔隙中去，最小粒径0.1mm含量不应超过5%；不均匀系数≤8；颗粒中无片状、针状、坚硬抗冻；含泥量<3%；渗透系数>5.8×103 cm/s。
4.4 填筑标准的确定
4.4.1 粘性土的填筑密度
对不含砾或少量砾的粘土性土料，以干密度为设计指标，按击实试验最大干密度乘以压实系数确定。压实系数不低于0.97～0.99。
4.4.2 堆石料填筑标准
（1）堆石的压实功能和设计孔隙率可按已有工程经验拟定，一般为20％～28％，并由碾压试验确定。施工时以施工参数（包括碾压设备的型号、振动频率和质量、铺
填厚度、加水量、碾压遍数等）及干密度同时控制。
（2）在一般情况下，应在施工初期进行碾压试验。以校核设计规定的填筑标准及碾压参数，并在必要时由设计单位进行修改。当土石料性质特殊时，应进行专门的碾
压试验和相应的试验室试验论证其填筑标准。
5 碾压式土石坝设计的基本要求
5.1 碾压式土石坝安全准则
（1）碾压式土石坝在施工和水库运用的各种情况下，坝体、坝基和坝肩必须是稳定的。
（2）在正常和非常工作条件的荷载组合情况下，必须保证它能长期安全运用和充分发挥设计的效益和社会效益。
5.2 设计中基本要求
5.2.1 坝体防渗的基本要求：
（1）降低坝体的渗透坡降，避免发生渗透破坏。
（2）减少经过坝体的渗流量，减少水中、土中水溶盐和有机物的溶蚀。
（3）降低坝体侵润线，以增加坝坡的稳定。
5.2.2 防渗措施
设计时应考虑防渗措施，形成防渗体系，如坝基截水墙、足够的和不易损坏的防渗区、防渗铺盖和下游排水井等。
5.2.3 坝顶超高
坝顶应有足够的超高，以防波浪造成漫顶。超高值中应考虑到坝基和坝体的沉降，以及引起的附加沉降。
5.2.4 抗裂性能要求
（1）对于压缩性大，坝址两岸岸坡陡峻，要注意压缩变形，防止由于变形过大而使心墙产生裂缝。
（2）减少坝体和坝基孔隙水压力：应尽量减少坝体和坝基孔隙水压力，特别是坝基中可能产生孔隙水压力；对于有淤泥的成层的可压缩性材料中，更应特别主语。超
过坝趾以外的地基产生很高的孔隙水压力，而该位置坝体自重很小或根本不会产
生垂直荷载，因此，位于范围以外的地基土壤强度可能下降到其原来的天然抗剪
强度之下。
（3）防止裂缝：为了防止坝体水平裂缝和纵缝，土石坝的防渗体和坝壳材料均应保证压实紧密。
5.3 施工上的要求
（1）认真地进行施工质量控制，以保证填筑料的合理分布，充分压实（达到设计压实
度）和适度水量控制，以及合理的设置排水设施和截水墙。
（2）主要结构尺寸需要满足施工上的要求。如填筑宽度，当为机械运输，碾压方便时，最小宽度不应小于2m；如采用人工运输，小型碾压工具时，可适当减少。
6 坝体结构布置设计
6.1 土石坝坝体断面拟定
6.1.1 土石坝坝体断面的拟定
（1）拟定土石坝坝体断面应考虑的主要条件：
1）筑坝材料的物理力学性能、储量。一般坝体材料的渗透系数应满足规范要求。
2）坝基地质条件和承载能力、渗透、压缩性能。
3）坝型条件。
4）施工条件。
（2）构造方面的要求：
1）一般坝坡做成折线型，上部较陡，下部较缓。
2）当上下游坝壳由相同材料筑成时，则上游坝坡应较下游坝坡平缓。
3）一般在下游坝坡每隔10m～30m宜设置戗道，戗道宽一般应大于2m；根据现代坝发展情况有40m～50m设一戗道，也有不设戗道。为施工道路
需要可设斜马道。
4）为施工方便，沿坝轴方向坝坡尽量做成同一的坝坡；如地质情况不同，或坝壳料材料性质不同，可各段用不同边坡，变坡之间应设渐变段。
5）坝坡的最后确定应进行稳定计算。
6.1.2 与基础的连接
（1）坝基为完整新鲜基岩：为防止粘土与岩石结合不好而发生沿岩石的集中渗透，应设混凝土垫。
（2）坝基为节理比较发育的基岩：建议采用混凝土垫，然后再在垫座上填筑粘土心墙。
混凝土层下部视为基岩情况，可进行固结灌浆（铺盖灌浆）和帷幕灌浆。也可采
用将截渗墙底部直接对坝基岩石进行固结灌浆和帷幕灌浆。
（3）坝基有断层破碎带的基岩：断层破坏带的处理，应按实际断层性质、角度、方向、宽度、深度以及断层内充填物的成分等条件，分析判断处理。一般断层应用混凝
土塞堵实。
6.1.3 与岸边的连接
与岸坡的结合面往往是工程中较薄弱的环节，要防止结合面发生集中渗流和避免防渗体裂缝。岸坡严禁做成垂直台阶面；岩石坡度一般不陡于1：0.5～1：0.75，凸变角应小于20°；开挖岩石坡应平整处理。
6.2 风浪计算、坝顶构造、护坡设计和坝面排水
6.2.1 风浪计算
（1）风速的选用
风速选用方法采用多年平均最大风速加成法。
（2）风向选用方法
风吹来的方向称风向，应选取最不利风向的最大风速作为设计风速。
（3）吹程的确定
吹程又称对岸距，水库吹程是指沿最大风速方向量测坝轴至对岸的直线距离，它
与水库的形状有关。水库风向应以垂直坝轴线或与坝轴夹角较大的主风向为主，
主风向应选择满库期或洪水危险期。当库区形状很不规则，且有岛屿等障碍物时，
应采用有效吹程。如沿计算方向有局部缩窄时，当束窄处的宽度B小于12倍计
算波长L,可近似取等效风区长度De=5B,但De不应小于自计算点到束窄处的距
离。
（4）风浪要素计算
国内外提出的风浪要素计算公式很多，大部分属经验或半经验的，选用时应研究
公式的使用条件，尽可能接近工程具体情况。
（5）风壅水面高计算
（6）风浪在坝坡上的爬高计算
风浪在坝坡上的爬高分规则波和不规则波两种方法，应根据具体条件选用。
（7）波浪压力计算
波浪压力包括最大压力区、波速、坝坡上的坡压力分布、作用于垂直墙上的波压
力和浮托力等的计算。
（8）地震涌浪计算
地震时水库发生涌浪，确定安全超高时应包括地震涌浪高度，一般地震涌浪波可
根据设计烈度和坝前水深计算或选用。
（9）库区滑坡涌浪计算
当库区发生滑坡，在滑坡地点产生涌浪，并能水平推进，到达坝前产生涌浪高度。
由于滑坡涌浪计算极为复杂，大多将边界条件简化后估算。
6.2.2 坝顶构造
（1）坝顶超高的确定
（2）坝顶高层的确定
（3）坝顶布置
（4）坝顶宽度
（5）防浪墙
（例：坝顶高程复核
坝顶高程等于水库静水位加坝顶超高。并按下列四种情况计算，取最大值。
（1）设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高
（2）正常蓄水位+正常运用情况的坝顶超高
（3）校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高
（4）正常蓄水位+非常运用情况的坝顶超高+地震安全超高
其中，地震安全超高取为0.55m。由于工程地震基本烈度为VIII，结合库小坝底
的工程特点，取地震引起的坝顶沉陷为0.05m，地震涌浪取0.5m。
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，坝顶超高值按下式计算：
y=R+e+A (1)
式中：
R—波浪爬高（m），按SL274-2001附录一计算。其中正常运用情况，采用多年平均最大风速的1.5倍；非常运用情况采用多年平均最大风速。（由于附近没有气象站，现采用阿拉尔气象站的统计成果，最大风速为23m/s。）
e—最大风壅水面高度（m）。按SL274-2001附录一计算，其中风速值的采用与R值相同。
A—安全加高。因土石坝坝高仅6.05m，大坝按IV级坝设计，正常运用情
况A=0.5m;非常运用情况A=0.3m。
坝顶超高计算结果见下表。
由以上计算可以看出，坝顶高程以运用情况（4）控制，防浪墙坝顶高程为1173.10m，取防浪墙坝顶高程1173.60m。因为防浪墙高度为0.5m，最终确定坝顶高程为1173.10m。
实测坝顶高程为1172.4～1172.6m。故，坝高不够。缺少的高度为0.5～0.7m。需要加高，否则不能达到1170.00m的水库蓄水位。）
6.2.3 护坡设计
（1）护坡形式选择主要取决于风浪特征；尽可能就地取材，经济合理；随着旅游事业的发展，坡型的艺术要求应予重视。
（2）上游护坡常用抛石护坡、砌石护坡、预制混凝土块（板）护坡、水泥土护坡，以及新型材料护坡。
（3）下游护坡常用草皮护坡、碎石（砾石）护坡、与尾水御接的堆石棱体护坡。
（4）坝坡防护范围：上游面，上部护至坝顶，并与防浪墙连接；下部护至水库最低水位以下能满足坝体土壤抗冲和防冰冻层要求的高程；对最低水位不确定的坝应护
至坝底。下游面，应由坝顶护至排水棱体，无排水棱体的则护至坝脚。护坡尺寸
均应通过计算和满足构造要求。
6.2.4 坝面排水
坝面排水设施的范围包括坝顶、坝坡、坝端和坝下游等部分的集水、截水及排水设施。
（1）坝顶排水：当坝顶无防浪墙时，坝顶应成拱背形，分别向上下游方向排水。当坝
顶有防浪墙时，坝顶则斜向下游侧，坡度2％～3％。
（2） 坝坡排水：常用的有井格形、菱形、混合形。形式选择应力求简单、美观大方。
坝坡排水沟间距，一般横向100m ～200m 设计一道；纵向设在戗道内侧。纵向排
水沟应在每段中间设置分流坡度（%1.0 i ～0.2%）。当坝坡下游为块石护坡或
混凝土块护坡时，可不设坝面排水沟。
（3） 坝端排水：坝端排水应注意：
1） 坝体与岸坡连接处或降水流向坝面以内的山谷，必须布置排水设施，其集水
面积应包括岸坡集水面积。排除的雨水应流向坝外，并设法与坝体渗透水分
开。
2） 坝端山坡较陡，集水面积较大，植被不好时，应设置逐步集流的纵横排水沟，
防止冲蚀坝端山坡。
3） 坝端如有山沟，应修建堆石体拦沙滞洪，并在集水面积内的坡面上采取水土
保持措施。
（4） 坝体下游排水
坝体下游排水常用的有减压井、导流沟或反滤堆等集水槽，应设置通往坝外的排
水沟。要求集水槽和排水沟进行衬砌，并设置水槽，以利观测。反滤堆的渗水必
须妥善排走，严禁堵塞。
（5） 坝面排水设计
坝面排水设计应确定设计标准、排水沟过流断面和结构形式。
1） 设计标准：按坝的等级确定洪水频率，在相应频率通过1h 暴雨而不漫溢为
标准。
2） 排水沟过流断面按暴雨强度计算，并相应设计过流断面。
3） 坝面纵横排水沟结构，一般为明沟，若与交通或其他建筑物交叉时，也可做
成暗沟，但宜用活动盖板，以利清淤，确保排水畅通。
7 稳定分析
7.1 稳定计算目的与内容
7.1.1 稳定计算理论与目的
（1） 稳定计算是用极限平衡理论，分析碾压式土石坝在土体重力、孔隙压力和水压力
及其它外部荷载使用下，坝体或坝体与地基一起的抗剪切破坏的能力。应保证坝
体与地基不发生坍滑与过度变形，使之具有足够的稳定性。
（2） 稳定计算是定量判断坝体与地基的稳定性的半经验性方法，为设计坝断面提供一
种相互比较的定量手段，以便评价各个可供比较的断面与填筑不同物料的功能。
稳定计算得到的数值在很大程度上取决于所采用的抗剪强度指标的准确性。对于
稳定计算的成果，应根据已充分了解施工与运行状况的类似工程进行比较分析和
复核。
（3） 本大纲只述及通常应用的二维坝断面分析。
7.1.2 稳定计算要研究的资料，并进行选择
（1）筑坝材料的性能与计算指标；
（2）坝基的地质构造及土层的性能与计算指标；
（3）坝基的水文地质与渗流特性；
（4）选择有代表性的分析断面；
（5）确定荷载组合与最不利工况；
（6）选择恰当的计算手段与方法。
7.1.3 控制边坡稳定的时期与安全系数定义
（1）土石坝从施工、竣工、蓄水到泄水的各个时期，受有不同的荷载，坝体的抗剪强度也不同，故应分别核算各个工况吓得稳定性。但是，控制碾压式土石坝边坡稳
定的主要是三个时期：施工期（包括竣工时），控制上、下游边坡的稳定性；稳
定渗流期，控制下游边坡的稳定性；库水位降落期，控制上游边坡的稳定性。只
要这三个时期土石坝的上、下游边坡是稳定的，一般就认为土石坝是稳定的。
（2）稳定计算的安全系数定义是滑动面上的抗剪强度与剪应力的比值，以反映滑动面上土体抗剪强度所要发挥的程度。
7.2 荷载组合与最小安全系数
7.2.1 荷载组合
计算碾压式土石坝的稳定性，一般考虑三个时期中的荷载条件：
（1）施工期（包括竣工时）
1）施工期拦洪断面、临时蓄水断面或竣工断面在刚建成时的上、下游边坡的稳定性。
2）拦洪渡汛或边施工、边蓄水的水库蓄至最高水位，下游在最高与最低水位时的下游边坡的稳定性。
3）在拦洪渡汛或蓄水过程中，在水库各个水位下的上游边坡的稳定性
施工期的分析，通常认为较透水的、无凝聚性坝壳中侵润线与坝坡外水位齐平；
较不透水的凝聚性土料的防渗体不受坝坡外水的侵润与渗透；不必计算水库水
位降落时的上游边坡的稳定性。
（2）稳定渗流期
竣工后，断面在水库蓄水至最高蓄水位或拦蓄洪水至防洪最高水位与相应情
况的下游在最高与最低水位时，下游边坡的稳定性。稳定渗流期的分析，通
常都是认为坝体在相应的上、下游水位下已形成了稳定渗流场。不必再考虑
竣工后坝体逐渐形成稳定渗流场的中间过程情况以及局部有可能形成不了
稳定渗流场的情况。
（3）水库水位降落期
竣工后，断面在库水位由最高蓄水位或防洪最高水位、按水库运行条件降落
至死水位、防汛水位或其它最低水位（如放空水库等）的过程中，上游坝坡
在这些情况下所经历的降落水位下的稳定性。
水库水位降落期的分析，通常都认为坝体在降落前的最高水位下已形成了稳
定渗流场，所要分析的是此稳定渗流场在库水位降落过程中所形成的各个瞬
时渗流场。
7.2.2 运用条件
（1）正常运用条件
见SL274-2001。
（2）非常运用条件
见SL274-2001。
7.2.3 最小安全系数
根据SL274-2001。
7.3 抗剪强度指标的测定
7.3.1 抗剪强度指标的测定方法
不同计算工况下抗剪强度指标的测定方法见SL274-2001。
7.3.2 计算抗剪强度
坝体稳定分析中，通常采用总应力分析和有效应力分析两种方法。
（1）在施工期（含竣工时）、稳定渗流期、水库水位降落期等三个时期所采用的方法见SL274-2001。
（2）强度指标使用条件：
侵润线以上的无粘性土采用湿抗剪强度；
侵润线以下的无粘性土采用饱和抗剪强度；
库水位降落期核算上游坝坡稳定时，对在水库降落前高水位的侵润线以下，
降落水位的侵润线以上的无粘性土，一般采用饱和抗剪强度指标。
8 渗流控制
8.1 渗流计算的任务
8.1.1 通过坝身及地基的渗流量
8.1.2 坝身浸润线位置
8.1.3 渗流动水压力或水力坡降的大小
8.2 渗流稳定控制要求
8.2.1 渗径长度要求
坝体防渗体与混凝土、砌石等建筑物的接触面，防渗体与地基、岸边基岩的接触面，是渗流的薄弱环节，需根据实际坡降的大小来校核渗径长度是否满足安全需要。
8.2.2 渗透稳定要求
为确定防渗体的厚度和渗透稳定性要求，应分析渗流通过防渗坡降等，来确定防渗体厚度和连接措施，确保渗透稳定。
8.2.3 对地基渗透坡降要求
对透水地基，要分析渗流坡降是否超过允许值，特别要注意软弱夹层中的渗透坡降和接触坡降一定要控制在允许值内。沿整个地基的渗流平均坡降也必须控制在允许范围内。对于地基为弱透水表层的双层地基，除应保证覆盖层不被下层渗透压力顶穿破环外，还应保证农田或工业设施不被浸没破环。
（例：
坝体稳定渗流计算
坝体渗流计算采用北京水利水电科学研究院编制的《平面稳定渗流计算程序》(STSE95),分别对东副坝、主坝、西副坝等断面进行了计算。
①计算工况
上游正常蓄水位（1171.00m）与下游无水的稳定渗流期。
②计算参数
坝体各区和坝基岩层渗透系数采用试验、钻探和工程类比取值如下：
a．坝壳料 Ks=2.0x10-5cm/s。
b．坝基低液限土 Ks=2.0x10-5cm/s。
c．坝基粉细纱 Ks=3.0x10-5cm/s。
③计算结果
稳定渗流期计算结果见下表：
经计算，下游坝坡及坝基的出逸比降均小于允许的出逸比降，无渗透破坏。但渗漏量较大，得到其值达1100m3/h。）
9 坝基处理
9.1 岩石地基处理
9.1.1 岩石地基处理的目的
岩石地基处理的目的是改善岩基的透水性，改变岩基性质，使基础渗水量控制在允许范围内体及坝基稳定和渗透稳定，防止化学腐蚀。
9.1.2 拟定技术方案应研究的主要问题
⑴水文地质条件
1）地下水的调查：对地下水的产状、流速与流向进行调查，绘制不同时期的地下水等值线图，地下水流十分集中、受地下水的作用比较强烈的地段，作为
选择处理方案的重点。
2）地层的渗透系数：根据地下水的调查决定其埋藏深度、流速与流向，求出单位吸水率或渗透量，以了解地层的渗水和裂隙情况。
3）地层的构造：查清地层结构，掌握风化岩层埋藏情况，即掌握裂隙大小、分布、裂隙间填缝性质、地下水在裂隙间的运行情况等。
4）地下水的化学层份：了解地下水的硬度、PH值、含有的离子及硫酸与碳酸的侵蚀性。
⑵坝基风化岩石的化学成分分析
坝基风化岩石的化学成分与其渗透水的稳定有关，使可溶盐类控制在允许范围。
⑶坝基风化岩石的物理特性
1）渗透稳定性：通过试验了解坝基风化岩层在渗透水流作用下，是否有发生涌管、接触面滑动，透水流冲刷破坏的可能，论证应采取的滤层结构。
2）耐久性试验：风化岩层的耐久性试验，一般用冻融试验后进行加水试验，观测试样的变化成果。
3）物理力学性质试验：如容重、比重、孔隙率、压缩系数、强度……及坝基要求的各项试验。
⑷坝基处理类型
在确定所需处理的岩层深度范围以内，可将其划分为：
1）坝体防渗体与基岩的接触表面处理，使防渗体与基岩能紧密结合，防止接触冲刷或将防渗材料沿基岩裂缝带走，而破坏防渗体。
2）岩石基础内部处理，以改善防渗体与基岩的接触条件和防止绕坝渗漏。
10 沉降计算
10.1 沉降计算的任务、应具备的资料和计算点的选择
10.1.1 沉降计算的任务
⑴核算土石坝是否会产生危及坝体安全的过大沉降，并据以研究采取什么措施来减
少其沉降。
⑵计算沿坝轴线各断面的最终沉降量和竣工时沉降量，以便在施工时预先增加沉降
超高？？还要计算施工期不同阶段的沉降量。
⑶计算各断面间的不均匀沉降，以便研究坝体的不均匀沉降，坝体是否产生裂缝和
防止裂缝？？施。
10.1.2 沉降计算要求具备的资料
⑴坝体和坝基土石料的物理力学指标
沉降计算要求具备的坝体和坝基土石料的物理力学指标为：填土干密度γ d ，填筑含水量ω，填筑孔隙比e（包括起始孔隙比e0），土粒比重Gs,渗透系数Ks，固结系数Cv，侧压力系数k0及其他数据，由试验确定。
⑵土的压缩曲线
根据土的压缩实验确定。
⑶孔隙压力和有效应力
⑷其他资料
当坝基地下水和预期浇筑的水位有变化，尚需要坝体结构型式及坝基土构造，包括坝体断面型式、尺寸、坝基土层分布等资料。
10.1.3 沉降计算点的位置选择
沉降计算点位置选择按下列原则确定：
⑴根据坝高及坝段的地形地质变化情况，沿坝轴线选取若干有代表性的断面进行
计算。一般情况下，建议不少于3个代表断面，即河床部分的最大坝高断面、两
岸台地断面、地形地质突变处断面等。
⑵在每个断面上至少计算上恩垂线，例如坝轴
垂线及上、下游坝坡中点的垂线，地形地质变化处垂线。
⑶当需要绘制沉降等值线图或计算不均匀沉降斜率时，计算断面还应满足此项要求。
10.2 坝体和坝基的应力
10.2.1 坝体总应力
坝体中任一点自有重引起的竖向应力等于该点处单位面积以上的土柱重量。
10.2.2 坝体总应力
由坝基土体自重和因坝体荷载引起的附加应力叠加组成。因坝基土自重引起的竖向应力等于计算点处单位面积以上至坝基表面的土柱重量。
10.2.3 坝体荷载引起的附加应力计算方法
⑴高坝：地基可压缩层厚度小于坝底宽的1/10时，可不考虑在坝基内的应力扩散，去
坝顶以下的最大坝体自重应力为坝基的附加应力。
⑵当地基压缩层厚度大于坝底宽的1/10时，则应考虑坝基中的应力扩散。将坝体视
作外荷重，按弹性理论确定坝基内计算点由于坝体产生的附加应力。
10.2.4 坝体拱效应对竖向应力的影响
⑴高土质心墙坝，当心墙比坝壳压缩最大时，由于心墙土体与坝壳有显著的相对变形，
心墙荷载通过上、下游界面向坝壳充分地作出了传递，故应考虑在心墙中引起拱效
应对竖向有效应力的减少。同时，由于拱效应，心墙内可能产生水平裂缝，导致渗
流不稳定和渗流量增加。
⑵应用心墙在主动极限平衡状态下的应力关系，可计算出侧面与垂直（水平）的正应
力比、心墙中轴线上水平与垂直的应力比，某土层平均垂直应力等来判断心墙拱效
应和是否产生水平裂缝及其危害。
10.3 沉降量计算
10.3.1 粘性土坝体及坝基的沉降量计算
⑴坝基及坝体分层
坝基及坝体分层考虑：
1）坝体分层厚度不大于1/10～1/5坝高。
2）非均匀坝基，应按地基土的性质和类别划分计算层，但每层厚度不应大于坝底宽度的1/4，也不宜大于10m。
⑵坝体沉降量计算
坝体沉降量计算按单向压缩分层总和法计算。计算中应分别计算坝体施工期的沉
降量和坝体最终沉降量及任意时刻的沉降量。
⑶坝基的沉降量计算
坝基沉降量分单向压缩和侧向变形两部分沉降：
1）单向压缩用单向分层总和法计算沉降量，计算中要注意某层土未筑坝前的应力与筑坝后由于坝体荷重对该层产生的竖向附加应力之和。
2）压缩层厚度的确定：坝基压缩层较厚时，需规定一个计算深度。从坝基底面到该深度处的垂直距离，称为压缩层厚度Ya。该厚度按土层中的
应力分布确定。当某土层因筑坝而增加的竖向应力等于筑坝前该土层原
有的竖向应力的20％时，该土层至地表的深度即是压缩层深度。如果
在坝基面以下Y深处遇不可压缩层或基岩，而Y＜Ya，则取压缩层深度
为Y。
3）考虑侧向变形的坝基沉降量计算：一般坝基土层厚度小于坝底宽1/2时，计算沉降时可不考虑侧向变形的影响。但对于坝底宽度小，坝基土
层很厚或为不均质地层，侧向位移对沉降量影响不能忽略。
10.3.2 堆石体的沉降量计算
堆石坝之堆石体沉降量一般按经验估算。坝的计算沉降量以及坝顶预留沉降超高，应参考施工期的沉降量观测与已建工程经验综合分析确定。
10.3.3 非粘性土坝体及坝基的沉降计算
⑴坝基松散砂层的最终沉降量计算，可利用标准贯入试验N值进行计算。
⑵坝体或坝基砂砾石、堆石等粗粒料的最终沉降量，可利用变形模量E进行计算。
10.4 沉降随时间发展过程的计算
⑴沉降随时间发展过程的计算，一般系指粘性土体而言。对于透水性大的材料，沉降
达到稳定的历时很短，可不进行沉降随时间发展过程的计算。
⑵坝体或坝基的沉降过程计算，就是确定坝体和坝基在施工和运行过程中任何时刻的
沉降量。因此，在一般情况下，均可采用计算坝体和坝基沉降量的基本公式进行计
算。
⑶坝体和坝基的沉降过程系指主固结阶段而言，并按固结理论求解。为了计算沉降
过程，可先确定坝体和坝基某时刻t的固结度Qt。与固结度Qt相应的沉降量St
可按主固结沉降量与固结度Qt进行计算。
10.5 沉降量计算成果
沉降量计算后应提出沿坝轴线及其若干平行断面的沉降量分布图，并进行不均匀沉降斜率的计算。提出最大坝体断面及地形地基条件有变化坝体断面的沉降量分布图，并进行不均匀沉降斜率的计算。对重要工程宜绘出沉降等值线图。
11 工程量计算
11.1 按照坝分区的各类物料，分别计算工程量（包括开挖、填筑及各细部的量）
11.2 按DL/T5088-1999计算工程量，并按统一要求提供工程量
12 应提供的设计成果
12.1 设计文件
⑴设计说明书；
⑵各项专题设计报告和计算书；
12.2 主要图纸
⑴坝体平面布置图；
⑵坝体纵、横剖面图；
⑶坝基处理布置图（平面及纵剖面）；
⑷坝顶及护坡等细部结构图。
虞江水利枢纽工程设计——斜心墙土石坝方案设计任务书
C H A N G C H U N I N S T I T U T E O F T E C H N O L O G Y 毕业设计任务书 论文题目：虞江水利枢纽工程设计 学生姓名：何爱明 学院名称：水利与环境工程学院 专业名称：水利水电建筑工程 班级名称：水电1031 学号： 1006321125 指导教师：冯隽 教师职称: 研究生 学历：硕士 2013年 3月 20 日
长春工程学院 毕业设计任务书
注：任务书中的数据、图表及其他文字说明可作为附件附在任务书后面，并在主要要求中标明“见附件”。
附件：工程概况 1 流域概况 虞江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长约122公里，流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积为780平方公里。 本流域大部分为山岭地带，山脉和盆地交错于其间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，地表大部分为松软的沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流的含沙量较大。冲积层较厚，两岸有崩塌现象。 本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20％，林木面积约占全区的30％，其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖。 2 气候特征 2.1 气温 年平均气温约为12.8度，最高气温为30.5度，发生在7月份，最低气温为-5.3度，发生在1月份。 表1 月平均气温统计表（度） 表2 平均温度日数
2.2 湿度 本区域气候特征是冬干夏湿，每年11月至次年和4月特别干燥，其相对湿度为51～73％之间，夏季因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67～86％。 2.3 降水量 最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。 表3 各月降雨日数统计表 2.4 风力及风向 一般1—4月风力较大，实测最大风速为19.1米／秒，相当于8级风力，风向为西北偏西。水库吹程为15公里。实测多年平均风速14m/s。 3 水文特征 虞江径流的主要来源为降水，在此山区流域内无湖泊调节径流。根据实测短期水文气象资料研究，一般是每年五月底至六月初河水开始上涨，汛期开始，至十月以后洪水下降，则枯水期开始，直至次年五月。 虞江洪水形状陡涨猛落，峰高而瘦，具有山区河流的特性，实测最大流量为700秒立米，而最小流量为0.5秒立米。
土石坝设计
土石坝设计计算说明书 一、基本资料 1.1 工程概况 S水库位于G县城西南3公里处的S河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自西南向东由高变低。河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。 由于S河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。 1.2枢纽任务 枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。 根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩，装机7200千瓦。防洪方面，由于水库调洪作用，使S河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使S河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。 1.3地形、地质概况
1.3.1地形情况 库区属于低山区，两岸山体雄厚，分水岭山顶高程在550m~750m 左右。山体多呈北东向展布，山高坡陡，坡度在30°~50°，局部60°~70°，地形险峻。库区植被茂盛。沿河两岸冲沟发育，以北东—南西向为主。基岩在河流两岸及冲沟处出露良好。 坝址附近河流流向总体向南，河床宽约8-15m。两岸山体雄厚，山顶高程在370m以上。坝址两岸上、下游均发育有冲沟，冲沟切割深度20m左右。 1.3.2地质情况 库区地质构造以断层和裂隙为主，断裂构造较为发育，以小断层为主，未发现有区域性大断裂通过。库区主要发育以下几组节理裂隙： ①北东东组：产状N70 ～80°E/NW∠65～85°，裂面平直，闭合～微张，延伸长短不一，约3～4条/m。 ②北西组： 产状N30～40°W/SW∠50～75°、NE∠65～85°，裂面平直～稍起伏，闭合～微张，延伸一般较短，约4～5条/m。 产状N60～70°W/NE∠50～75°，裂面平直，闭合～微张，延伸一般较长，约3～4条/m。 坝址区断裂构造不发育，勘察所发现的断层构造均分布在坝址下游,有北东和北西两组。 在坝址区地震折射时距曲线，未发现明显的时间间隔变缓跳跃点，推测所测量的物探剖面中没有断裂构造带。
金家坝土石坝设计说明说
水利水电工程专业 专项设计说明书 水工建筑物课程 设计题目：土坝设计（金家坝水利枢纽）班级：水电1141 姓名 指导教师：老师 长春工程学院水利与环境工程学院 水工教研室 2013 年 12 月 23日
目录 前言 (3) 1 基本资料及设计数据 (4) 2 枢纽布置 (8) 3 土坝设计 (9) 4 参考文献 (15)
前言 水工建筑物课程设计是一门基础课程，水工建筑物设计对于一个水利水电专业的学生来说，有特别重要的作用，水工设计是学生在跨出校门，走上工作岗位之前，学校安排的一次重要的设计课程。设计对于锻炼一个学生的动手能力起到相当重要的作用。 本次设计目的在于培养学生的动手能力以及具体问题具体分析的能力，做设计的同学都知道，理论与实际并不完全一样。设计过程中会遇到课本上没有包括的情况，这就要求学生们能够联合所学知识跟实际遇到的工程概况，来对这其中的水工建筑物做适合的设计调整，以适合实际工况。 此次设计开始于2013年12月15日，结束于2013年12月23日。设计期间在孙立宇老师的精心指导下，在同学们的不懈努力下。设计得以很好的完成。 设计中，由于学生水平有限以及所借资料比较陈旧。所以，设计中有很多不足之处，甚至还存在错误之处。这些，望老师给予指正。我们一定虚心学习，努力学习。在今后的工作生涯中，一定可以不断地完善自己，充实自己。
1. 基本资料 1.1基本资料 1.1.1工程概况 水电枢纽工程位于乌江流域下游一级支流甘龙河的中游。河流全长106km，河道天然落差804m，平均比降7.1‰，流域总集水面积1700km2。 1.1.2设计依据 本阶段对上述内容进行复核。根据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，按照水库总库容划分，本工程为二等工程，工程规模为大（2）型，主要建筑物中的挡水坝、岸坡式溢洪道和引水洞进水口建筑物级别为2级，引水发电系统和电站厂房建筑物级别为3级，次要建筑物级别为3级，临时建筑物级别为4级。 洪水设计标准为：挡水坝和岸坡式溢洪道的正常运用洪水重现期为100年，非常运用洪水重现期为2000年；厂房的正常运用洪水重现期为50年，非常运用洪水重现期为200年；消能防冲建筑物的洪水设计标准为50年。
土石坝设计大纲
1 前言 1.1 工程概况 工程位于，灌溉为主，兼顾发电、防洪等综合利用的水利水电枢纽工程。 1.2 设计任务简述 土石坝，最高坝高 m,坝顶宽 m,坝顶长 m，上游平均坝坡，下游平均坝坡。坝基座落在岩基上。设计阶段应按水利水电有关技术规范规定进行设计，并提出设计成果。 2设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 2.2 本大纲遵循的规程规范及标准 （1）GB50201—94 中华人民共和国防洪标准； （2）SL252—2000 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准； （3）SL274—2001 碾压式土石坝设计规范； （4）SDJ213—83 碾压式土石坝施工技术规范； （5）SL237—1999 土工实验规程； （6）DL/T5073-1997 水工建筑物抗震设计规范； （7）SL47—94 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； （8）DL/T5057—1996 水工钢筋混凝土结构设计规范； 3基本资料 3.1 工程等级和洪水标准 根据《防洪标准》GB50201—94有关规定，根据工程总库容，水电站装机容量，应列为小（1）型二等工程，主要建筑物为4级建筑物，坝按4级水工建筑物设计。 大坝防洪标准按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，并按可能最大洪水保坝。
3.2 特征水位 依据水库调洪演算成果，水库特征水位为： 正常蓄水位： m; 汛期防洪限制水位： m; 死水位： m; 设计洪水位： m； 校核洪水位： m； 防洪最高水位： m； 3.3 气温 （1）月平均气温：见表1 表1 月平均气温单位单位：℃ （2）绝对最高气温：℃； （3）绝对最低气温：℃； 3.4 风速和吹程 （1）逐月多年平均最大风速： m/s； （2）逐月多年平均最大风速相对应的风向：； （3）吹程： km; 3.5 降雨量 多年平均降雨量：见表2 表2 多年平均月降雨量 3.6 冻土情况 （1）坝址冻土平均深度： m; （2）土料场冻土平均深度： m；
碾压式土石坝设计规范,sl2742001
碾压式土石坝设计规范,sl2742001
碾压式土石坝设计规 范,sl2742001 篇一：碾压式土石坝施工规范 碾压式土石坝施工规范 1 范围 本标准给出了碾压式土石坝施工的技术要求和安全监测、质量控制等内容。 本标准适用于1、2、3级碾压式土石坝的施工，4、5级土石坝应参照执行。坝高超过70m的碾压式土石坝，不论等级均应按本标准执行。 对于200m以上的高坝及特别重要和复杂的工程应作专门研究。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB6722-1986 爆破安全规程
GB50201-1994防洪标准 GB50290-1998土工合成材料应用技术规范 DL / T5128-2001混凝土面板堆石坝施工规范 SD220-1987 土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工规范SDJ12-1978 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）SDJ17-1978 水利水电工程天然建筑材料勘察规程 SDJ217-1987 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨海部分）（试行）SDJ218-1984 碾压式土石坝设计规范 SDJ336-1989 混凝土大坝安全观测技术规范 SDJ338-1989 水利水电工程施工组织设计规范（试行）SL52-1993 水利水电工程施工测量规范 SL60-1994 土石坝安全监测技术规范 SL62-1994 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 SL169-1996土石坝安全监测资料整编规程 SL174-1996水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 SL237-1999土工试验规程 3总则 3.0.1 为了反映近年来土石坝施工技术的重大进展，对SDJ213-83《碾压式土石坝施工技术规范》进行修订， 以适应当前土石坝建设的需要。
土石坝设计报告
目录 目录 (1) 前言 (3) 1、综述 (4) 1.1、基本资料 (4) 1.2 、综合说明 (14) 2.坝型坝址选择 (15) 2.1坝型选择 (15) 2.2工程等别确定 (15) 3.坝体布置 (16) 3.1溢流坝段布置 (16) 3.2泄水孔坝段布置 (16) 4.非溢流坝设计 (17) 4.1、剖面尺寸拟定 (17) 4.2、荷载极其组合 (19) 4.3、坝体抗滑稳定计算 (22) 4.4 、坝体应力计算（选做） (22) 5.溢流坝设计 (24) 5.1、溢流坝剖面确定 (24) 5.3消能防冲设计 (30) 6.坝身泄水孔设计（略） (32) 7.坝体构造 (32) 7.1坝顶 (32) 7.2坝内廊道 (33) 7.3坝体分缝 (34) 7.4坝体止水与排水 (36) 7.5、大坝混凝土材料及分区 (36) 8.地基处理设计 (38)
8.1一般规定 (38) 8.2 坝基开挖 (38) 8.3 坝基固结灌浆 (39) 8.4 坝基防渗与排水 (39) 总结 (41) 参考文献 (42)
前言 本次水闸设计的主要目的是让同学们能熟悉水闸设计的基本步骤、方法。让我们对以前所学的水工建筑物课程中水闸做一个整体的了解，并能将以前所学的理论知识运用的实际工作中，由于本设计作者水平有限，所以设计中难免有不妥之处，请老师指出以便纠正和改进。 编者 2011-10-28
1、综述 1.1、基本资料 1.1.1、工程概况 C重力坝是规划中某江中下游河段梯级电站的第11级，也是某江中下游水电规划报告推荐的首期开发的4个骨干工程之一。 坝址控制流域面积约113987km2，多年平均流量1720m3/s，多年平均年径流量542亿m3。水库正常蓄水位732.00m，相应库容2.412亿m3，死水位727.00m，相应库容1.914亿m3，调节库容0.498亿m3，为日调节水库。电站共装5台220MW 水轮发电机组，总装机容量1100MW。 1.1.2、地形 坝址处于河道S形拐弯下游出口处，正常蓄水位732m处河谷宽约412m。右岸山坡坡度约60°左右，左岸高程710m以上为山坡，坡角为25~36°，以下为河流阶地，阶面宽约74m。左岸河漫滩宽约126m，河漫滩在坝址上游长约240m，下游长约300m。主河床位于右岸，枯水位河床宽约100m，水深约10m，水流湍急。坝基右岸为玄武岩，左岸为白云岩，右河床与左岸漫滩之间为基岩凸起小岛。地形条件有利于布置厂坝导墙兼施工导流纵向混凝土围堰。 1.1.3、工程地质： 1、库区地质：德山水库、库区属于中高山区，河谷大都为峡谷地形，只西城峪至北台子一带较为宽阔沿河两岸阶地狭窄，断续出现且不对称，区域内无严重的坍岸及渗漏问题。 2、坝址地质：ⅰ地貌：坝址位于扬查子村南300m处，为低谷丘陵地区，两岸相对高差不大，河谷开阔，宽约300～400m上下游两公里范围内，河道S 形拐弯，主河槽位于右岸。枯水期河床宽约100m，由于受河流侧向侵蚀两岸地形不对称。右岸坡度较陡约60°左右，左岸较缓坡角为25～36°，河床中除漫滩外，左岸还有三级阶地发育，一、二级阶地高程自700～710m。三级阶地与缓坡相接直达山顶。覆盖层厚度为7～12m的砂砾卵石冲积层。ⅱ岩性：坝区主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，其次为第四纪松散堆积物，以及不同时期的侵入岩脉，坝区范围内片麻岩依其岩性变化情况可分为六大层，其中第一、四、六层岩性较好，但第一、六层因受地形限制建坝工程很大。第四大岩层(Ar I 4)为角闪斜长片
土石坝设计说明书
前言 根据教学大纲要求，学生在毕业前必须完成毕业设计。毕业设计是大学学习的重要环节，对培养工程技术人员独立承担专业工程技术任务重要。通过毕业设计可以进一步培养和训练我们分析和解决工程实际问题及科学研究的能力。通过毕业设计，我们能够系统巩固并综合运用基本理论和专业知识，熟悉和掌握有关的资料、规范、手册及图表，培养我们综合运用上述知识独立分析和解决工程设计问题的能力，培养我们对土石坝设计计算的基本技能，同时了解国内外该行业的发展水平。 这次我的设计任务是E江水利枢纽工程设计（土石坝），本设计采用斜心墙坝。该斜心墙土石坝设计大致分为：洪水调节计算、坝型选择与枢纽布置、大坝设计、泄水建筑物的选择与设计等部分。
1 工程提要 E 江水利枢纽系防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用的水利工程，该水利枢纽工程由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、引水隧洞、发电站等建筑物组成。 该工程建成以后，可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁，根据下游防洪要求，设计洪水时最大下泄流量限制为900s m /3，本次经调洪计算100年一遇设计洪水时，下泄洪峰流量为672.6s m /3。原100年一遇设计洪峰流量为1680s m /3，水库消减洪峰流量1007.4s m /3；其发电站装机为3×8000kw ，共2.4×104kw ；建成水库增加保灌面积10万亩，正常蓄水位时，水库面积为17.70km 2，为发展养殖创造了有利条件。 综上该工程建成后发挥效益显著。 1.1 工程等别及建筑物级别 根据SDJ12-1978《水利水电枢纽工程等级划分设计标准（山区，丘陵区部分）》之规定，水利水电枢纽工程根据其工程规模﹑效益及在国民经济中的重要性划分为五类，综合考虑水库的总库容、防洪库容、灌溉面积、电站的装机容量等，工程规模由库容决定，由于该工程正常蓄水位为2821.4m ，库容约为 3.85亿m 3，估计校核情况下的库容不会超过10亿m 3，故根据标准（SDJ12-1978），该工程等别为二等，工程规模属于大（2）型，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时性建筑物级别为4级。 1.2 洪水调节计算 该工程主要建筑物级别为2级，根据《防洪标准》（GB50201-94）规定2级建筑物土坝堆石坝的防洪标准采用100年一遇设计，2000年一遇校核，水电站厂房防洪标准采用50年一遇设计，500年一遇校核。临时性建筑物防洪标准采用20年一遇标准。 根据资料统计分析得100年一遇设计洪峰流量为设Q =,/16803s m （p=1%）， 2000年一遇校核洪峰流量为校Q =2320m 3/s ，（%05.0 p ）。
土石坝设计计算说明书
土石坝设计计算说明书 专业：水利水电建筑工程 指导老师：李培 班级：水工1303班 姓名：王国烽 学号：1310143 成绩评定： 2015年10月
目录 一、基本材料 (2) 1.1水文气象资料 (2) 1.2地质资料 (2) 1.3地形资料 (2) 1.4工程等级 (2) 1.5建筑材料情况 (2) 二、枢纽布置 (3) 三、坝型选择 (4) 四、坝体剖面设计 (5) 4.1坝顶高程计算 (6) 4.1.1 正常蓄水位 (6) 4.1.2 设计洪水位 (7) 4.1.3 校核洪水位 (8) 4.2坝顶宽度 (9) 4.3坝坡 (9) 五、坝体构造设计 (10) 5.1坝顶 (10) 5.2上游护坡 (10) 5.3下游护坡 (10) 5.4防渗体 (10) 5.5排水体 (11) 5.6排水沟 (11)
一、基本资料 1.1水文气象资料 吹程1km，多年平均最大风速20m/s，流域总面积2971km2。上游地形复杂，沟谷深邃，植被良好，森林分布面广，为湖北主要林区之一。 1.2地质资料 河床砂卵砾石最大的厚度达23m。两岸基岩裸露，支局不存在有1~8m厚的残坡积物。在峡谷出口处的左岸山坡，存在优厚1~30m，方量约150万m3 的坍滑堆积物，目前处于稳定状态。 1.3地形资料 坝址位于古洞口峡谷段，河谷狭窄，呈近似“V”型，河面宽60~90m。 1.4工程等级 本工程校核洪水位以下总库容1.38亿m3，正常蓄水位325m，相应库容1.16亿m3，装机容量3.6万kw，设计洪水位328.31m，校核洪水位330.66m，河床平均高程240m。混凝土面板堆石坝最大坝高120m。根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003的规定，本工程为二等大（2）型工程。1.5建筑材料情况 坝址附近天然建筑材料储量丰富。砂砾料下游勘探储量318.5万m3，石料总储量21.86万m3，各类天然建筑材料的储量和质量基本都能满足要求。
土石坝水库设计重点和难点的分析
土石坝水库设计重点和难点的分析 发表时间：2016-07-04T15:28:18.530Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：杨黎明[导读] 基于土石坝水库质量角度考虑，应该充分落实好相关的设计工作，在设计的过程中不仅应力求符合相关的规范。 楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司 摘要：基于土石坝水库质量角度考虑，应该充分落实好相关的设计工作，在设计的过程中不仅应力求符合相关的规范，而且需要慎重考虑当地的实际特点。然而在现阶段对土石坝进行设计的过程中，普遍存在较多不合理之处。尤其是其中存在一些重点难点，一旦不能用综合系统性思想去考虑，将难以得到充分解决。基于此，本文结合现阶段土石坝水库项目实际情况，就如何进行科学有效设计开展一定探讨，旨在能够充分解决设计阶段面临的重点与难点。 关键词：土石坝；水库；设计；重点；难点 土石坝历史十分悠久，属于较为古老的坝型。在我国尤其是很多基层地区，应用十分广泛。但是目前的很多土石坝仍然不能保持良好质量，始终具有一系列问题，经常不可避免出现渗漏或者滑坡。这些问题如果不能采取有效措施解决，情况就会更加严重，甚至可以造成溃坝等不良问题的出现。我们通过分析造成这些问题的原因，发现土石坝设计开展阶段，相关人员责任不够明确，并且在各项工作落实上也不够到位，所以土石坝设计非常关键。 一、土石坝建设现状 （一）建设概况 土石坝实际建设阶段，一般就地取材即可，所以说在此过程中花费的成本也相对较低，并且在适应性上也会更强。同时坝体以此作为基础，抗震性十分良好，在寿命上也相对来说较长，因此非常值得在我国尤其是基层地区推广。就我国水库来说，在具体应用方面普遍较为广泛[1]。并且土石坝在具体施工建设的过程中，一般就地进行取材，在造价方面也相较于其他工程建设比较低廉，同时具备良好的抗震能力，寿命上也往往会较长。所以水库土石坝质量方面要想得到保障，需要对其展开有效的设计，这点相对来说十分重要。一旦设计过程中出现不当，普遍容易出现错设抗洪数据的问题，并且无法实现抵抗宏讯。设计开展阶段，如果不能够对各个方面予以考虑周全，就会容易导致勘测等环节也存在一定滞后性，并且非常容易导致施工超前，造成较为严重的溃坝问题。 （二）土石坝险情 第一，土石坝渗漏方面问题，这也是溃坝现象十分关键因素。渗漏本身存在较多种类，只有找出此类问题的原因，渗漏才能合理控制。在材质方面，普遍容易不够过关。就地取材一般也是没有办法，因为对于有些地区，在交通条件等方面就不够方便，因此在取材开展的过程中，实际上就更不科学。在筑坝的材料方面，存在较多不过关现象。例如在杂质上容易过多，并且很多材料水溶性强。坝身设计开展过程中，在很多方面也存在着不过关。一些排水体方面的设计，也不够科学[2]。第二，土石坝在投入使用之后，通常来说很多情况下还容易产生裂缝。我们通过分析造成此类问题的原因，发现清淤工作开展的过程中，相对而言不够彻底。尽管目前已经采用相关坝基防渗措施，但是实际上并未奏效。在泄洪等工序开展过程中，还普遍存在着操作不当问题。第三，土石坝使用过程中，还会出现一定程度的滑坡。此类现象的原因一般包括如下几点：首先，在勘察设计开展的过程中，普遍所作的工作不够到位。其次，在进行建设的过程中，所作工作也不够规范。此外，在碾压等工序开展的过程中，同样也不够合理。 二、土石坝设计方面的重点及难点 （一）水文分析计算 第一，在年径流量情况方面，应该结合实际情况做好科学有效的计算。通常对于多数水库来说，在一年整体范围之中，其相应的径流量分配离散型程度较高，一般集中于汛期，也就是常说的六至八月份期间。第二，对于洪水方面的有关特性，也应该结合实际情况展开有效的分析。洪水一般情况由暴雨引起，而暴雨在发生的过程中，不仅强度上相对较大，而且相对比较集中。第三，应注重加强洪水设计。结合暴雨途径等方面的情况，进行合理有效的推算。对于洪峰流量等方面各项指标，也应该遵循规范进行推求。 （二）建筑物设计 第一，对于工程规模方面的实际情况，应该进行合理有效的复核。结合水库项目现状，合理有效判定究竟建设多大规模。同时在水库死水位方面，也应该予以合理有效确定。在地形测量的过程中，应优先选择较为先进测量仪器，争取在测量精度上符合规范。第二，土坝工程方面设计。应结合工程具体情况，合理确定坝顶高程。对于坝顶方面的设计来说，一定出现超高等现象，也需要遵循科学公式进行计算。对于坝体细部方面的构造，应该力求实现合理有效设计。首先对于坝坡来说，需要结合实际情况和规范进行确定。另外对于上游护坡，也应该开展有效的设计。第三，对于水库来说，水位观测同样较为重要，因此对于观测站点来说，也应该对其进行布设。 （三）环境保护设计 第一，对于生活区来说，为了实现人民健康，首先应该合理确定水源和水质。需重视水库方面的管理，并最大限度保护周围植被，杜绝开垦荒地等不良行为的出现，这样才能防止出现水土流失问题，也不会污染水源。第二，在施工期，不可避免的会出现生活污水，因此需要结合施工期实际情况，妥善加强各个方面的管理，同时对于垃圾污水集中进行处理。第三，需要加强水土保持，同时还应该适当的采取相关绿化措施。通常工程建设具体开展的过程中，不可避免的就会可能导致水土流失，因此需要加强水土保持防护。在植被有效的作用之下，一方面能够避免雨水冲击，另一方面能够降低冲刷作用，所以需要加强绿化工作，重视各方面的有效管理，力求凸显工程实际效益。 （四）施工组织设计 第一，施工导流方面问题。要想能够更加方便后续的施工建设，并且大大的缩短实际工期，并有效降低工程成本，在建筑物施工具体开展过程中，应该合理确定导流方式。对于导流建筑物方面，也需要进行科学规划设计，并且不能忽略基坑排水。第二，料场对于后续各项工作非常重要，因此还需要对其进行有效的选择，并力求便于后续的开采。在粘土料场方面，应该使其尽量靠近或者位于库区。考虑到后续施工阶段，不可避免的会用电，因此需要注重接线设计。
土石坝毕业设计介绍
陕西广播电视大学 ZF水库水利枢纽工程 土石坝课程设计 分校(工作站) 水利厅工作站 专业 2014水利水电本科 学号 1461001254502 学生姓名魏铎 2016 年 1 月
第一章基本资料 第一节、工程概况及工程目的 ZF水库位于QH河干流上，控制面积4990km2总库容5.05×108m3。该工程以灌溉发电为主，结合防洪，可引水灌溉农田7.12万亩，远期可发展到10.4万亩。灌溉区由一个引水流量为45m3/s的总干渠和四条分干渠组成，在总干渠渠首及下游24km处分别修建枢纽电站和HZ电站，总装机容量31.45MW,年发电量11290完千瓦时。水库建成后，除为市区居民生活和工业提供给水外，还可使城市防洪能力得到有效的提高。水库防洪标准为百年设计，万年校核。枢纽工程由挡水坝、溢洪道和输水洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。 第二节、基本资料 1、特征水位及流量 挡水坝、溢洪道、输水洞的特征水位及流量见表2-1。 表2-1 ZF水库工程特征值
序号名称单位数量备注 1 设计洪水时最大泄流量m3/s 2000 其中溢洪道815 相应下游水位700.55 2 校核洪水时最大泄流量m3/s 6830 其中溢洪道5600 相应下游水位m 705.6 3 水库水位 校核洪水位（P=0.1%）m 770.4 设计洪水位（P=1%）m 768.1 兴利水位m 767.2 汛限水位m 760.7 死水位m 737.0 4 水库容积 总库容(校核洪水位一下库容) 104m350500 防洪库容(防洪高水位至汛期限制 水位) 104m313600 （P=２%）防洪库容(防洪高水位至汛期限制 水位) 104m31237 （P=５%）兴利库容104m335100 其中共用库容104m311000 死库容104m310500 5 库容系数50．50% 6 调解特征多年 7 导流泄洪洞 形式 明流隧洞工作阀门前为有 压 隧洞直径m 8 消能方式挑流 最大泄量（P=0.01%）m3/s 1230 最大流速m/s 23.1 闸门尺寸mxm 7*6.50 启闭机T 300 检修门mxm 8*9.00 进口底部高程m 703.35 8 灌溉发电隧洞 形式m3/s 压力钢管内径m 5.40 灌溉支洞内径m 3.00 最大流量m3/s 45.00 进口底部高程m 731.46 9 枢纽电站 形式引水式 厂房面积mxm 39*16.2
水库挡水坝设计说明
本科生课程设计任务书 2013—2014学年夏季学期 水利与土木工程学院农业水利工程专业 课程设计名称：水工建筑物课程设计 设计题目：温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-6） 完成期限：自 2014 年 7 月 15 日至 2014 年 7 月 26 日，共 2 周 1．枢纽概况 本工程以形成环境景观水库为主，工程建成后，可以形成60000~70000m2面积的水域，蓄水30万m3，可以在一定程度上减少流域的水土流失，减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害，进一步改善和美化环境，调节小气候，改善周边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。 2. 设计要求 根据所给资料进行枢纽工程设计，要进行设计构思、方案论证、计算分析、编制工程图、编制毕业设计说明书等。各阶段要求详见课程设计指导书。 3. 设计容 （1）枢纽布置，包括枢纽方案选择，大坝的平面布置。 （2）挡水坝的剖面和构造设计 （3）挡水坝的渗流设计 （4）挡水坝的稳定设计 4. 设计成果及要求 （1）计算说明书一份，字数不应少于1万字。 （2）CAD绘制A2号图纸一：在地形图上绘制枢纽平面布置图，在地质剖面图上绘制下游立 视图，交电子版图纸。 手绘1号图纸一：大坝典型剖面图，细部结构图2~3个（项目自定），比例尺自定。5．主要参考文献 （1）碾压式土石坝设计规（SL274-2001）.：中国水利水电，2002 （2）林继镛主编. 水工建筑物（第四版）. ：中国水利水电，2006 指导教师（签字）： 系主任（签字）： 批准日期： 2014年 6月 25日
目录 1．设计基本资料 (3) 1．1 枢纽概况 (3) 1．2 流域概况 (3) 1．3 枢纽任务和规划数据 (3) 1．3．1 特征水位 (3) 1．3．2 防洪标准与安全泄量 (3) 1．4 自然条件 (4) 1．4．1 地形 (4) 1．4．2 地质 (4) 1．4．3 水文气象 (5) 1．5 建筑材料 (6) 1．6 其它资料 (7) 1．6．1 外来材料 (7) 1．6．2 交通 (7) 1．6．3 施工动力、劳动力情况 (7) 2．枢纽布置 (7) 2．1 工程等别及建筑物级别 (7) 2．1．1 水库枢纽建筑物组成 (8) 2．1．2 工程规模 (8) 2．2 坝址及坝型的选择 (9) 2．2．1 坝址的选择 (9) 2．2．2 坝型选择 (9) 2．2．3 泄水建筑物型式的选择 (9) 2．3 枢纽建筑物的平面布置 (10) 3．坝工设计 (10) 3．1 坝型选择 (10) 3．2 坝体断面设计 (11) 3．2．1 坝顶宽度 (11) 3．2．2 坝底高程 (11) 3．2．3 坝坡与马道 (11) 3．2．4 坝顶高程 (12) 3．2．5 防渗设施 (16) 3．2．6 排水设施 (17) 4．挡水坝渗流计算 (18) 4．1 单宽渗流量计算 (18) 4．2 总渗流量计算 (26) 5．稳定计算 (25) 5．1 基本原理与计算方法 (25) 5．2 安全系数试算 (26)
土石坝毕业设计开题报告(参考)
开题报告 1 研究目的和意义 土石坝是修建历史最悠久、世界上建设最多而且也是建得最高的一种坝型。公元前2900年，在埃及首都孟非司城（M emphis）附近尼罗河上修建的一座高15m，顶长240m的挡水坝是世界上第一坝，它就是土石坝。我国已建的8.6万座水坝绝大多数是土石坝。前苏联修建的罗贡土石坝坝高325m。土石坝如此长久而广泛地被采用，与它对基础的广泛适应性、筑坝材料可当地采取、施工速度快、经济等主要优点有关。选择土石坝坝型进行设计研究，目的是：①了解土石坝枢纽各建筑物组成、建筑物的工作特点以及在枢纽中的布置；②了解和掌握调洪演算的方法和水库各种特征水位的确定；③在对土石坝枢纽中各建筑物的设计中，了解各建筑物的选型比较方法以及所选定建筑物的设计难点和重点，并掌握相应的设计方法；④掌握计算机绘图和程序计算方法，培养设计报告撰写能力；⑤通过设计研究，培养文献资料查阅、发现问题、独立思考问题和解决问题的能力。 通过土石坝水利枢纽的设计研究，掌握一个水利枢纽的设计步骤程序和方法，学习和发展土石坝设计理论，促进土石坝建设。 2.阅读的主要文献、资料；国内外现状和发展趋势 1）水利电力部，碾压式土石坝设计规范（SDJ218-84），水利电力出版社，1985。 2）华东水利学院主编，水工设计手册，土石坝分册和结构计算分册，水利电力出版社，1984。 3）水利电力部，水工建筑物抗震设计规范（DL 5073-1997）,中国电力出版社，1997。 4）华东水利学院译，土石坝工程，水利电力出版社，1978。 5）武汉水利电力学院，水工建筑物基本部分，水利电力出版社，1990。 6）水利电力部，混凝土重力坝设计规范（SDJ21-78），水利电力出版社，1981。 7）中华人民共和国水利部，溢洪道设计规范（SL253-2000）,中国水利水电出版社，2000。 8）中华人民共和国水利电力部，水工隧洞设计规范（SD134-84），水利电力出版社，1985。 9）中华人民共和国水利部，水利水电工程钢闸门设计规范（SL 74-95），水利电力出版社，1995。 10）成都科技大学水力学教研室合编，水力学下册，人民教育出版社，1979。 11）华东水利学院等合编，水文及水利水电规划上下册，水利出版社，1981。 对20世纪70年代美国发生的一系列大坝失事进行调查后，美国总统科学技术政策办公室于1979年6月25日在写给卡特总统的报告中指出“虽然人类筑坝已有几千年历史，但是直到目前，坝工技术并不是一门严密的科学，而更恰当地说是一种‘技艺’。不论是建造新坝还是改建老坝，在每一个规划和实施阶段都还需要依赖于经验判断”。因此坝工研究更依赖于工程实践，对其的研究工作贯穿于设计、施工和运行管理的各个环节。从国内外土石坝建设状况看，土石坝数量最多，相应的筑坝经验最丰富。但前些年国内百米以上的土石坝很少，这主要受当时的施工机械和技术限制。近年来，随着施工技术的发展，特别是振动碾压机械的应用，国内土石坝建设速度很快，且往高坝建设发展，目前已开工建设的水布垭面板堆石坝坝高233m。虽然土石坝筑坝经验很丰富，但仍存在许多问题需解决，因此，选择土石坝设计为主要研究方向。 3 主要研究内容及技术路线
水工建筑物课程设计(土石坝设计)
水工建筑物课程设计任务书（Ⅱ）学院名称：能源与环境学院专业：水利水电工程年级：2008级 1 设计题目 黑河水利枢纽土石坝设计 2 主要内容 本工程采用混合式开发，开发任务为发电，兼顾下游环境与生态用水。该枢纽挡水建筑物为土石坝，坝体防渗体材料采用粘土；泄洪建筑物为布置在右岸的水工隧洞；引水发电隧洞亦布置在右岸。 枢纽主要工程参数： （一）发电及水库特征 （1）、本电站装机容量_________万千瓦。 （2）、水库校核洪水位：_________m； 水库设计洪水位：_________m； 水库正常蓄水位：_________m，设计死水位：_________m； 正常蓄水位以下相应水库库容________m3。 （3）、厂房型式为引水式发电厂房。 （4）、坝底高程为 ______ ___m。 （5）、多年平均最大风速__ ___m/s，库面吹程__ ___k m，风向与坝轴线垂直。 （6）、土石坝坝型为粘土__ ___堆石坝。 （二）地震设计烈度为度。 （三）河床处坝基相对不透水层埋深_____ ___m。 （四）其他 ___ __。 黑河水利枢纽设计资料说明： 黑河水利枢纽位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县境内，是白水江河干流水电规划“一库七级”开发方案的龙头水库梯级电站。首部枢纽距九寨沟县县城约74km，厂区距九寨沟县县城约54km，若尔盖—九寨沟公路从工程区通过，对外交通方便。 （一）水文 （1）流域概况 白水江系白龙江的一级支流，发源于岷山山脉东麓，分为黑河和白河两源，两源于黑河桥汇合后始称白水江，自西北向东南流，流经九寨沟县白河乡、安乐乡、城关、双河乡，自柴门关出四川境，流入甘肃省文县，于碧口汇入嘉陵江一级支流白龙江。白水江九寨沟县境内河道长约50km。该河段南部与平武县境内的火溪河为界；西南部与松潘县岷江源头分水；西北毗邻黄河的黑河流域；北接白龙江。
坝工部分以挡水建筑物和泄水建筑物为主的土石坝水利枢纽设计毕设说明书
说明书 摘要 该江位于我国西南地区，本工程拦河坝为碾压式粘土心墙土石坝。由于山区水位暴涨暴落，所以设置成兴利库容和拦洪库容完全不结合，即正常蓄水位和汛限水位均为2822.5米。本设计是侧重于坝工部分以挡水建筑物和泄水建筑物为主的土石坝水利枢纽设计。 第一步，通过调洪演算得到最佳的溢流堰孔口净宽和堰顶高程方案，比较不同类型的土石坝在施工特点，技术经济等方面的优劣，最终确定大坝坝型为粘土心墙土石坝，并且初定了大坝的轮廓尺寸。然后通过土料设计，对照指标确定了砂砾料场及粘土料场的位置。再次选择坝体的三个典型断面对大坝进行渗流计算，画出流网图，校核渗流逸出处的渗透坡降确定是否满足要求。然后通过vb编程进行稳定分析，最终进行坝体细部构造设计。 第二步，进入主要建筑物设计阶段。确定出大坝的型式及坝址和坝轴线。另外确定该枢纽的组成建筑物，包括挡水建筑物、泄水建筑物、水电站厂房等。 第三步，进入第二主要建筑物设计阶段。确定出泄水建筑物的尺寸，型式和结构，定为泄水隧洞。然后进行轴线选择和水力计算，从下泄能力、净空余幅、挑距和冲刷深度等方面校核设计的可行性。最后进行细部构造设计。 第四步，进行初步的施工组织设计。确定导流标准，施工分期。定出开始日期、截流日期、拦洪日期、封孔蓄水日期、初始发电日期和竣工日期。 最后进入专题设计，隧洞衬砌应力计算，利用理正岩土分析软件，计算衬砌及配筋。 本设计以《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》为基本设计依据，外加参考了与土石坝的有关资料和书籍。由于知识有限，对于本设计中的不妥及错误之处，恳请批阅批评指正。在设计过程中得到了束一鸣，王玲玲，苏怀智等老师的知道，再次表示由衷的感谢。 本设计共历时9周。 关键词：粘土心墙土坝 Abstract 目录
土石坝设计基本资料3
土石坝设计基本资料（三） 一、设计资料 1、概况 江平水库位于G县西南3公里处的江平河中游坝址以上控制流域面积431km2；沿河道有地势较平坦的小平原，地势自南向东有高变低。最低高程为62.5m。河床比降为千分之三，河流发源于苏唐乡大源锭子，整个流域物产风丰富。土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材，竹子等土特产。江平河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又造成干旱现象，因此，有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水资源。 2、枢纽任务 枢纽主要任务是以灌溉发电为主，并结合防洪，航运，养鱼及供水等任务进行开发。初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机容量9000KW。防洪方面，使江平河下游不致洪水成灾，同时配合下游水利枢纽，大意下游起到一定的防洪作用，在流域规划中规定本枢纽在通过设计洪水流量时，控制最大泄流流量不超过900 m3/s。航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。 3、地形地质概况 地形情况：江平河流域多为丘陵山区，在江平枢纽上游均为大山区。河谷山势陡峭，河谷边坡一般为600~700，地势高差都在80~120m，河谷冲沟切割很深，山脉走向大约为东西方向，岩基出
露较好，河床一般为100m左右河道弯曲相当厉害，沿河沙滩及坡积层发育，尤以坝址下游段的更为发育，在坝轴下游300m处的两岸河谷呈马鞍形，其覆盖物较厚，岩基产状凌乱。 地质情况：靠上游有泥盆五通砂岩，靠下游为二迭纪灰岩，几条坝轴线皆落在五通砂岩上面，地质构造特征：在江平咀以南，即灰岩与沙岩分界处，发现一大断层，其走向近东西，倾向大致向北西，在第一坝轴线左肩的为五通砂岩，特别破碎，在100多米范围内就有三四处小断层，产状凌乱，坝区右岸破碎深达60m 的钻孔芯获得率仅为20%，岩石裂隙十分发育。岩石的渗水率很小。坝区下游石灰岩中发现两处溶洞，江平咀大溶洞和大泉眼大溶洞，前者对大坝及库区均无影响，后者朝南东方向延伸的话，可能通过库壁，库水有可能顺着溶洞漏到库外。坝址覆盖层沿坝轴线厚度达1.5~5.0m，K=1×10-4cm/s，浮容重V浮=10.7KN/ m3，内摩擦角Ф=350 4、水文、气象 （1）、水文：千年一遇雨量498.1mm，二百年千年一遇雨量348.2mm，五十年千年一遇雨量299.9mm，雨洪峰流量Q0.1%=1860 m3/s，Q0.5%=1550m3/s，Q1%=1480m3/s，多年平均水量为4.55亿m3 （2）、气象：多年平均风速10m/s，水库吹程D=9Km，多年平均将雨量430mm/年，库区气候温和，年平均气温16.9℃，年最高气温40.5℃，年最低气温-14.9℃ 5、其它 （1）、坝顶无交通要求 （2）、对外交通情况
伦潭水利枢纽土石坝设计说明书
伦潭水利枢纽土石坝设计说明书 第一章工程概况 伦潭水利枢纽工程位于铅山县天柱山乡境内，距县城约50km，坝址地处铅山河支流杨村水中游，是铅山河流域内具有防洪、灌溉、发电、供水及水产养殖等综合效益的控制性工程。 铅山河是信江中上游南岸的一条主要支流，发源于闽赣边境的武夷山脉。流域东邻石溪水，西毗陈坊河，南靠武夷山，北抵信江，集雨面积1255km2。流域内山高林密，植被良好，气候温和，矿产资源丰富，尤以铜矿著称。铅山河流域理论电力蕴藏量约14×108 kW·h，初步查明的可开发水电装机有18.46×104 kW，可开发电量6.7×108 kW·h，其水力资源之丰富为信江之冠。 经综合分析论证，伦潭工程规模基本选定为：水库正常蓄水位252.0m，死水位230.0m，防洪限制水位250.0m，防洪高水位为254.70m，相应防洪库容为0.261×108m3，调节库容0.938×108m3，水库总库容1.798×108m3；灌溉农田面10.62万亩；电站装机容量20.0MW；枯水季节能为下游工矿企业补充1500×104m3生产生活用水。 在发电方面：电站装机2×10.0MW，年发电量6074×104kW.h，保证出力4520kW，年利用小时3037h；在供水方面：枯水季节能补充下游工矿企业生活生产用水1500×
104m3。 第二章设计的基本资料及水库工程特性 2.1 设计的基本资料 2.1.1水文气象 伦潭水利枢纽坝址处于铅山河支流杨村水中游。杨村水为信江二级支流，发源于武夷山脉读书尖。河流自南向北流经篁碧、港口、天柱山、港东、杨村、五都等地，在下坂与石塘水相汇后称铅山河。杨村水主河长70km，流域面积465km2，河道平均坡降6.6‰。伦潭水库坝址以上集雨面积242km2、主河长41.9km，流域平均宽度5.77km，主河道平均比降11.62‰。坝址附近无水文测站，选择铅山河流域内铁路坪水文站作为参证站，由1959年至2000年共42年径流资料，推求坝址多年平均流量为11.0m3/s，C v=0.31,C s=2.5C v，多年平均径流深1438.8mm，多年平均径流量3.48×108m3。铅山河为雨洪式河流，洪水与暴雨相应，多发生在4~9月份，洪水主要由锋面雨形成，台风雨也能形成较大洪水。经分析计算，坝址设计洪水成果：校核洪水标准（P=0.1%)，相应洪峰流量为2640m3/s，洪量W1=87.73×106m3、W3=155.17×106m3；设计洪水标准（P=1%）、相应洪峰流量为1500m3/s，洪量W1=52.06×106m3、W3=92.08×106m3。铅山河属少泥沙河流，坝址多年平均悬移质输沙量4.55×104t、推移质输沙量1.82×104t。