2011重力坝毕业设计指导书
重力坝课程设计指导书
重力坝课程设计指导书重力坝课程设计指导书一、目的要求教学计划及教学大纲的要求，课程设计目的是为学生创造一次全面运用所学重力坝的理论知识解决实际问题的初步训练机会，使学生对水利枢纽及水工建筑物（重力坝）的设计内容，方法及步骤有系统的了解，培养和逐步提高学生的综合运算，绘图及编写设计报告的基本技能，为今后从事设计、施工、管理工作打下一定的基础。
同时通过课程设计来进一步考察学生的学习质量，综合能力，自学资料能力，并发现存在的问题与不足，为进一步改进教学提供可靠依据。
本课程设计的重点是使同学掌握重力坝设计的单一安全系数法和分项系数极限系数设计方法，并在此基础上进行相应的结构计算，水力计算，进行坝体体的剖面设计、构造设计。
二、课程设计内容根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。
主要设计内容：1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准。
2、大坝的枢纽布置根据给定的坝址地形图确定重力坝坝轴线位置。
并且通过下面的计算成果、剖面和坝段等具体内容，在给出的地形图上绘制出大坝平面布置图，并且确定大坝若干个大坝的控制点，标出控制点的坐标。
3、非溢流坝的断面尺寸拟定A.选择浆砌石和混凝土重力坝两种坝型,分别拟定基本三角形进行比较,考虑工程量、工程造价，地形、地质及施工进度等情况进行坝型比较，并且结合各自的溢流方式，选择合理坝型。
B.确定坝顶高程非溢流坝坝顶在洪水位以上的超高为△h，△h=2h1+ h0+ h c其中波高：2h1=0.0166V5/4×D1/3波长： 2L1=10.4(2h1)0.8波浪中心线在净水位以上的高度：〃h0=2π(h1)2/2 L1坝顶高程按设计洪水位和校核洪水位两种情况计算，选定较大值。
计算时相应的波长、波高计算可以参考课本或其他资料。
C. 确定坝顶宽度D. 确定坝底宽度根据稳定条件分析，坝基面的抗剪强度较高时，坝底宽度由应力条件控制，反之，坝基面抗剪强度较低时，坝底宽度由稳定条件控制。
本科毕业设计任务书重力坝设计
本科毕业设计任务书-重力坝设计一、题目重力坝设计二、任务背景水资源是人们生产和生活的重要基础，水利工程是保障人们生产生活水资源的重要措施。
重力坝是工程建造中广泛使用的一种坝型，与拱坝和引水隧洞构成了三大工程体系。
重力坝以其结构牢固、可靠性高、施工简单等特点受到了广泛的应用和青睐。
因此对重力坝的设计和施工研究不仅具有实际意义，而且在学术层面上也有重大的价值。
三、任务目的本次毕业设计的主要目的是通过对重力坝设计过程的全面理解，全面掌握坝体结构设计的基本原理和方法，以及重力坝建设的基本技术要求和施工流程。
同时，通过实践掌握建筑材料的使用以及建筑工程的基本原理和方法。
四、任务要求1.设计一座高度在50米以上的重力坝，设计包括：坝体型式、坝顶宽度与高度、坝坡比、坝底宽度、坝体的横纵向及强度设计以及坝体底部渗漏分析等。
2.建立坝体二维结构模型，并通过ANSYS软件仿真分析，在不同地震、温度作用下坝体的性能。
3.根据国家相关标准和规范，编制重力坝设计施工图纸，并进行指导设计与施工。
4.根据设计结果，对重力坝的性能进行评估，包括稳定性、安全性、经济性等方面的评估。
五、研究内容1.重力坝的设计原理、技术要求、基本构造形式等研究；2.岩土力学、抗震设计、渗流计算、水工结构等基础理论知识的研究；3.重力坝结构的实际建设情况调查和技术分析研究；4.设计仿真分析软件的操作方法和仿真结果分析。
六、进度计划1.第一阶段：研究重力坝的设计理论，掌握坝体结构的构造原理和方法，了解相关规范和标准，花费2周时间完成。
2.第二阶段：建立坝体二维结构模型，并进行仿真分析，掌握。
毕业设计 重力坝设计
毕业设计重力坝设计
1. 引言
重力坝是水利工程中常用的一种坝型，其主要特点是坝体厚重且体积大，具有重力作
用稳固坝体的特点。
在设计重力坝时，需要考虑到多种因素，如水文条件、地质条件、工
程造价等因素，以确保设计的坝体结构具有充分的安全性和经济性。
2. 水文条件
水文条件是设计重力坝时需要考虑的重要因素之一。
主要包括水文特征、水文历时和
频率以及预测值。
在设计重力坝时需要充分考虑降雨涝、暴雨及洪水等水文条件，预计出
各种水位的出现频率，并采用适当的控制水位高度的设计措施。
3. 地质条件
地质条件也是设计重力坝时需要充分考虑的一个因素。
主要包括地质构造、物理性质、地质力学性质和地质灾害等因素。
在设计重力坝时，需要对地质条件进行全面的地质勘测
及分析，并采取适当的加强坝体和基础的设计措施。
4. 坝体及基础的设计
重力坝的坝体具有良好的稳定性，是因为其坝体体积庞大且较宽厚，具有良好的抗滑性。
在设计坝体时需要注意选择坝体的材料及其强度，且坝体中的混凝土应加强措施，以
增强坝体的稳定性。
在基础设计方面，需要以地质灾害为基础，采取适当的加固措施以确
保重力坝的基础稳定性。
5. 结论
设计重力坝需要全面考虑水文条件、地质条件、坝体设计以及基础设计等多个因素。
仅仅注重单一因素，难以达到坝体的最佳安全和经济设计。
除上述因素外，设计过程中还
需要考虑成本和材料等多个因素，以确保设计出具有良好稳定性且经济性较高的坝体结
构。
[学士]重力坝毕业设计
![[学士]重力坝毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/cbd9a4120622192e453610661ed9ad51f11d5452.png)
第一部分重力坝毕业设计第一章基本资料设计洪水位（P = 5 %）上游：510.15m下游：480.12m校核洪水位（P = 1 %）上游：510.64m下游：481.10m正常蓄水位上游：509m死水位：488m可利用河底高程478.5m混凝土容重：24 KN/m3坝前淤沙高程：486m泥沙浮容重 10 KN/m3，内摩擦角为20°混凝土与基岩间抗剪断参数值：f `= 0.6c `= 0.3Mpa坝基基岩承载力：［f］=1000Kpa坝基垫层混凝土：C15坝体混凝土：C15= 22m/s50年一遇最大风速为：v`= 16m/s多年平均最大风速为：v吹程 D =1000m第二章重力坝的断面选取与荷载计算第一节流量-水位关系曲线计算流量-水位关系曲线计算表注：流量-水位关系曲线河谷断面图第二节重力坝坝体断面1.坝顶高程的确定①. 正常水位时gD/v2=9.81×1000/222=20.279.81h/222=0.0076×22-1/12×(9.81×1000/222)1/3h=0.79m当gD/v2=20~250时，h为累计频率h5%的波高∴h1%=h=1.24h5%=0.98m9.81Lm/222=0.331×22-1/2.15×(9.81×1000/222)1/3.75Lm=8.65mh z =π×0.982/8.65×cth(2πH/ Lm)hz=0.35m△h=h1%+h z+h c=0.98+0.35+0.4=1.73m根据公式Q=δsεmB(2g)1/2H3/2 得H={Q/[δsεmB(2g)1/2]}2/3＝{66.18/[1×1×0.502×24×(2×9.81) 1/2]}2/3 =1.15m设计洪水位=509+1.15=510.15m坝顶高程=509+1.73=510.73m②校核洪水位时gD/v2=9.81×1000/162=38.329.81h/162=0.0076×16-1/12×(9.81×1000/162)1/3h=0.53m当gD/v2=20~250时,h为累计频率h5%的波高∴h1%=h=1.24h5%=0.66m9.81Lm/162=0.331×16-1/2.15×(9.81×1000/162)1/3.75Lm=6.29mh z =π×0.662/6.29×cth(2πH/ Lm)hz=0.22m△h=h1%+hz+hc=0.66+0.22+0.3=1.18m根据公式Q=δsεmB(2g)1/2H3/2 得H={Q/[δεmB(2g)1/2]}2/3＝{112.56/[1×1×0.502×24×(2×9.81) 1/2]}2/3s=1.64m校核洪水位=509+1.64=510.64m坝顶高程=510.64+1.18=511.82m,故取坝顶高程为512m而该坝的开挖深度为1.5m ∴坝高=512-478.5=33.5m2.坝顶宽度的确定坝顶宽度取坝高的9%，则坝顶宽度=33.5×9%=3.015m,故坝顶宽度取3.5m3.坝面坡度的确定下游面的坡度采用1：0.84.坝基防渗与排水设施的拟订距距坝踵5m处设一个帷幕灌浆断面图如下：第三节荷载计算摩檫系数f ＇Γk 、粘聚力C ＇ΓK 的材料性能分项系数分别为1.3、3.0， 则相应的设计值：摩檫系数f ＇Γ=0.6/1.3=0.46 粘聚力C ＇Γ=300/3=100 Kpa选用砼为C15，抗压强度性能分项系数为1.5，则设计值 fc=15000/1.5=10000 Kpa 扬压力系数α为0.2（查表得出） 1.设计洪水位W 1W 2W 3⑴.浪压力P 1=1/2γHL m /2=1/2×9.81×（0.98+0.35+8.65/2）×8.65/2=119.97 KNP 2=1/2γL m 2/4=1/2×9.81×8.652/4=91.75 KNP n = P 1+P 2 =119.97-91.75=28.22 KN P=1.2×P n =1.2×28.22=33.86 KNM 1n =-P 1×[1/3×(h 1%+h z +L m /2)+H 1-L m ]=-119.97×[1/3×（0.98+0.35+8.65/2）+31.65-8.65/2]=-3504.32 KN ·NM1=1.2M1n=1.2×(-3504.32)=-4205.18 KN·NM2n =P2×(1/3×Lm/2+H1-Lm/2)=91.75×(1/3×8.65/2+31.65-8.65/2)=2639.34 KNM2=1.2M2n=1.2×2639.34=3167.21 KN·N⑵.泥沙压力Psk =1/2γsbhs2tan2(45°-φs/2)=1/2×10×7.52×tan2(45°-20°/2)=137.89 KNPn =1.2Psk=1.2×137.89=165.47 KNM=-PnL=-165.47×1/3×7.5=-413.68 KN·N⑶.自重W1=γV1=24×3.5×33.5=2814 KNW2=γV2=24×23.3×29.1×1/2=8136.36 KNW3=γV3=9.81×1/2×1.62×1.62×0.8=10.30 KNW=W1+W2+W3=10960.66 KNM1=W1L1=2814×(26.8/2-3.5/2)=32783.1 KN·NM2=W2L2=8136.36×(26.8/2-3.5-23.3/2)=17357.57 KN·NM3=-W3L3=-10.30×(26.8/2-1/3×1.62×0.8)=-133.57 KN·N⑷.水压力上游：P1=1/2γH12=1/2×9.81×31.652=4913.45 KNM1=-P1L1=-4913.45×1/3×31.65=-51836.90 KN·N下游：P2=1/2γH22=1/2×9.81×1.622=12.87 KNM2=P2L2=12.87×1/3×1.62=6.95 KN·N⑸.浮托力P浮=γH2LB=9.81×1.62×26.8=425.91 KNM=0 KN·N⑹.渗透压力W1=γA1=9.81×1/2×5×[31.65-1.62-0.2×（31.65-1.62）=589.19 KNW2=γA2=9.81×5×0.2×（31.65-1.62）=294.59 KNW3=γA3=9.81×1/2×（26.8-5）×0.2×（31.65-1.62）=642.22 KNWK =W1+W2+W3=1526 KNW=1.2×1526=1831.2 KNM 1K =-W 1L 1=-589.19×(26.8/2-5/3)=-6913.17 KN ·N M 1=1.2 M 1K =8160.35 KN ·NM 2K =-W 2L 2=-1.2×294.59×(26.8/2-5/2)=-3211.03 KN ·N M 2=1.2 M 2K =-3853.24 KN ·NM 3K =-W 3L 3=-1.2×642.22×[26.8/2-5-(26.8-5)/3] =-727.85 KN M 3=1.2 M 3K =-873.42 KN ∑P=5099.91 KN ∑W=8284.51 KN∑M=-16296.96 KN ·N 2.校核洪水位W 1W 2W 3⑴.浪压力P 1=1/2γHL m /2=1/2×9.81×（0.66+0.22+6.29/2）×6.29/2=62.09 KN P 2=1/2γL m 2/4=1/2×9.81×6.292/4=48.52 KNP n = P 1+P 2 =62.09-48.52=13.57 KN P=1.2×P n =1.2×13.57=48.52 KNM1n =-P1×[1/3×(h1%+hz+Lm/2)+H1-Lm]=-62.09×[1/3×（0.66+0.22+6.29/2）+32.14-6.29/2]=-1883.60 KN·NM1=1.2M1n=1.2×(-1883.60)=-2260.32 KN·NM2n =P2×(1/3×Lm/2+H1-Lm/2)=48.52×(1/3×6.29/2+32.14-6.29/2)=1457.70KNM2=1.2M2n=1.2×1457.70=1749.24 KN·N⑵.泥沙压力Psk =1/2γsbhs2tan2(45°-φs/2)=1/2×10×7.52×tan2(45°-20°/2)=137.89 KNPn =1.2Psk=1.2×137.89=165.47 KNM=-PnL=-165.47×1/3×7.5=-413.68 KN·N⑶.自重W1=γV1=24×3.5×33.5=2814 KNW2=γV2=24×23.3×29.1×1/2=8136.36 KNW3=γV3=9.81×1/2×2.6×2.6×0.8=26.53 KNW=W1+W2+W3=10976.89 KNM1=W1L1=2814×(26.8/2-3.5/2)=32783.1 KN·NM2=W2L2=8555.4×(26.8/2-3.5-23.3/3)=17357.57 KN·NM3=-W3L3=-26.53×(26.8/2-1/3×2.6×0.8)=-337.11 KN·N⑷.水压力上游：P1=1/2γH12=1/2×9.81×32.142=5066.76 KNM1=-P1L1=-5066.76×1/3×32.14=-54281.89 KN·N下游：P2=1/2γH22=1/2×9.81×2.62=33.16 KNM2=P2L2=33.16×1/3×2.6=28.74 KN·N⑸.浮托力P浮=γH2LB=9.81×2.6×26.8=683.56 KNM=0 KN·N⑹.渗透压力W1=γA1=9.81×1/2×5×[32.14-2.6-0.2×（32.14-2.6）=579.57 KNW2=γA2=9.81×5×0.2×（32.14-2.6）=289.79 KNW3=γA3=9.81×1/2×（26.5-5）×0.2×（32.14-2.6）=631.74 KNWK =W1+W2+W3=1501.1 KNW=1.2×1501.1=1801.32 KNM1=-1.2W1L1=-1.2×579.57×(26.8/2-5/3)=-8160.35 KN·NM2=-1.2W2L2=-1.2×289.79×(26.8/2-5/2)=-3790.45 KN·NM3=-1.2W3L3=-1.2×631.74×[26.8-5-(26.8-5)/3] =-859.17 KN∑P=5215.35 KN∑W=8072.97 KN∑M=-18184.32 KN·N3. 抗滑稳定极限状态⑴基本组合时，取持久状况对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数γd=1.2γ0ψs(·)= γψ∑P=1.0×1.0×5099.91 =5099.91 KN1/γd R(·)= 1/γd（f＇Γ∑W+ C＇ΓA）=1/1.2（0.46×8284.51+100×26.8） =5409.06 KN∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即基本组合时满足设计要求⑵偶然组合时，取偶然状况对应的设计状况系数ψ=0.85，结构系数γd=1.2γ0ψs(·)= γψ∑P=1.0×0.85×5215.35 =4433.05 KN1/γd R(·)= 1/γd（f＇Γ∑W+ C＇ΓA）=1/1.2（0.46×8911.05+100×26.8） =6837.38 KN∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即偶然组合时满足设计要求4. 坝址抗压强度极限状态⑴基本组合时，设计状况系数ψ=1.0，结构系数γd=1.8γ0ψs(·)= γψ（∑W/T-6∑M/T2）×（1+m2）=1.0×1.0×[8284.51/26.8-6×(-16296.96)/26.82] ×（1+0.82） =730.23 Kpa≈0.73 Mpa1/γdR(·)=1/1.8×10000=5555.56 Kpa≈5.56 Mpa∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即基本组合时满足设计要求⑵偶然组合时，设计状况系数ψ=0.85，结构系数γd=1.8γ0ψs(·)= γψ（∑W/T-6∑M/T2）×（1+m2）=1.0×0.85×[8072.97/26.8-6×(-18184.32)/26.82] ×（1+0.82） =631.68 Kpa≈0.63 Mpa1/γdR(·)=1/1.8×10000=5555.56 Kpa≈5.56 Mpa∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即偶然组合时满足设计要求5.上游坝踵不出现拉应力极限状态因上游坝踵不出现拉应力极限状态属正常使用极限状态，故设计状况系数，作用分项系数和材料性能分项系数均采用1.0，扬压力系数直接用0.2代入计算，此处，结构功能的极限值C=0。
重力坝课程设计任务书
水工建筑物课程设计（重力坝枢纽任务书及指导书）水工教研室2015.01一、课程设计目的与要求通过设计，使学生初步掌握重力坝设计的一般原则、方法和步骤，加深和巩固基础理论知识，培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法以及查阅参考文献、计算、绘图和编写设计文件的能力。
设计过程中，学生必须发挥独立思考能力，在老师的指导下按时独立完成设计任务。
设计时应采用最新设计技术规范。
二、设计任务1、根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用，进行枢纽布置方案比较，通过定性分析确定最优枢纽布置方案。
并绘制下游立视图。
2、进行挡水坝的剖面设计，内容包括：拟定挡水坝剖面尺寸，然后进行稳定及应力校核，确定安全合理的剖面。
并绘制挡水坝断面图。
3、进行细部构造设计，包括：标号分区、分缝、止水、廊道、排水等。
4、成果包括:设计计算说明书1份，图纸2张。
三、基本资料德山水库位于河北省唐山、承德两地区交界处，坝址位于迁西县扬岔子村的滦河干流上，控制流域面积33700km2，总库容25.5亿m3。
水库枢纽为混凝土重力坝，由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津市和唐山地区工农业及城市人民生活用水，结合引水发电，并兼顾防洪要求。
根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为I级建筑物，其它建筑物按II级建筑物考虑。
1、工程地质资料（1）地貌坝址为低谷丘陵地区，两岸相对高差不大，河谷开阔，宽约600m，上下游两公里范围内河道顺直，主河槽位于右岸。
河床高程137m左右。
枯水期河床宽约100m，由于受河流侧向的侵蚀，两岸地形不对称。
右岸坡度较陡约60°左右，左岸较缓约20°，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140m～160m，三级阶地与缓坡相接直达山顶。
覆盖层为7～12m厚的砂砾卵石冲积层。
（2）岩性坝基主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，第四大岩层（Ar，Ⅰ4）为角闪斜长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，主要矿物为斜长石、石英及角闪石，本层岩体呈厚层块状，质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好，总厚度185m左右。
重力坝设计毕业设计
重力坝设计毕业设计
重力坝是大块状结构的建筑体，并且其自身重力对坝体稳定的作用起着决定性的作用。
重力坝的设计首先需要确定坝的类型和材料。
常见的重力坝可以分为堆石坝、混凝土坝和钢筋混凝土坝等。
而材料可以为碾压碎石、砂石、混凝土等。
在设计重力坝时，首先需要进行水文和地质调查，确定坝址和基础条件。
然后进行坝体和坝基的稳定性分析，以确定坝体的高度、宽度和坝底厚度等参数。
同时，还需要对坝体进行应力分析，以确定材料的强度和坝身的稳定性。
在进行重力坝设计时，需要考虑到以下几个方面的问题：
1. 坝基的稳定性：要对坝基进行稳定性分析，包括地质勘察、基岩的强度和稳定性分析等。
2. 决策坡面稳定性：要进行决策坡面稳定性分析，包括内倾角、抗滑稳定性、抗滑系统的设计等。
3. 渗漏问题：要考虑渗漏问题，包括防渗壁的设计、渗漏量的计算等。
4. 强度分析：要对重力坝的强度进行分析，包括应力分析、变形分析等。
同时，要考虑重力坝在温度、水荷载、地震等载荷作用下的强度和稳定性。
5. 施工技术：要考虑重力坝的施工技术，包括施工方法、施工
工艺等。
同时，要考虑到施工过程中可能会遇到的问题，如地质灾害、基础沉降等。
以上是重力坝设计的一些基本内容，具体的设计过程和方法需要根据具体的项目条件来确定。
在设计过程中，需要全面考虑各种因素的影响，并做出合理的决策和设计方案。
最后，还需要进行可行性分析和经济性评价，以确定设计方案的技术可行性和经济可行性。
重力坝毕业设计说明书(总)
第一部分设计说明书1 概述1.1工程地理位置大华桥水电站位于云南省怒江州兰坪县兔峨乡境内澜沧江上游河段上，距兰坪县城77km，是澜沧江干流水电基地上游河段规划的八座梯级电站中的第六级，电站距黄登水电站约40km；下邻距苗尾水电站约60km。
1.2流域概况澜沧江是湄公河上游在中国境内河段的名称，藏语拉楚，意思为“獐子河”。
它也是中国西南地区的大河之一，是世界第六长河，亚洲第三长河，东南亚第一长河。
澜沧江源出青海省唐古拉山，源头海拔5200米，主干流总长度2139千米，澜沧江流经青海、西藏和云南三省，在云南省西双版纳傣族自治州勐腊县出境成为老挝和缅甸的界河，后始称湄公河。
湄公河流经老挝、缅甸、泰国、柬埔寨和越南，于越南胡志明市流入中国南海。
1.3水文气象资料（1）洪峰流量根据水文分析，各频率下的洪水流量列入下表所示。
表1.3-1 下坝址各频率洪水成果表（2）洪峰单位过程线依据观测资料，88个小时的单位洪峰流量如表1.3-2所示，其过程线如图1.3-1所示。
表1.3-2 坝址单位洪水过程表图1.3-1 单位洪水过程线（3）水库水位~库容关系表1.3-3 水位~库容曲线0 20 40 60 80 100120 0816243240485664728088流量（%）时间（h ）图1.3-2 水位~库容曲线（4）坝址水位流量关系表1.3-4 坝址水位流量关系表00.51 1.52 2.53x 104库容（万m 3）水位（m ）（5）其它资料1）坝址区地震基本烈度为Ⅵ度2）风速及风区长度：重现期为50年的年最大风速为30.5m/s ，多年平均最大风速为16.3 m/s 计算，风区长度为400m ；3）淤沙情况：坝前淤沙高程为1406.9m ，泥沙浮重度为9.0kN/m 3，内摩擦角s 为15°；1.4坝址区地质构造资料坝址处坝基岩体以中等坚硬的板岩和坚硬的石英砂岩互层为主，二者比例基本为1：1，层面闭合，结合紧密，微风化岩体完整性较好（RQD 为50%~70%），从岩体强度、抗变形能力上石英砂岩较好，而板岩较差。
毕业设计任务书-重力坝 (2)
毕业设计（论文）课题任务书（2015 ---- 2016学年）学院名称：水利与环境学院课题名称BX水利枢纽设计学生姓名专业水利水电工程学号指导教师殷德胜任务书下达时间2015.12.20课题概述:（设计型课题包括工程概况，设计的具体内容、步骤；论文型课题包括课题研究要解决的理论或实际问题，研究方法和内容）BX水利枢纽由挡水建筑物、泄水建筑物、电站建筑物等主要建筑物组成。
其主要任务是发电和防洪。
本毕业设计以该枢纽为对象，选用实体重力坝为挡水建筑物，要求学生利用所学知识独立完成以下工作：1）分析地形地质、水文气象、施工条件等基本资料；2）根据枢纽建筑物的组成及施工导流等因素进行枢纽总体布置；3）调洪演算；4）非溢流坝段设计，包括剖面设计、坝段稳定及强度分析等；5）溢流坝段设计，包括消能防冲设计、溢流剖面设计、坝段稳定及强度分析等；6）电站坝段设计，主要是引水建筑物设计；7）细部构造设计和地基处理；8）文献资料翻译等。
基本资料情况：（说明基本资料文字部分的内容及主要参数，图纸部分如地形图、地质平面图、地质剖面图及给定建筑物的布置图等）提供BX水利枢纽的流域情况、水文气象资料、地形地质资料等。
包括：1）基本资料2）枢纽地形图一张要求阅读或检索的参考资料及文献：（包括指定给学生阅读的外文资料）1)祁庆和.水工建筑物[M](3版). 北京：中国水利水电出版社，1997.2)陈胜宏.水工建筑物[M]. 北京：中国水利水电出版社 20033)潘家铮.重力坝设计[M]. 水利电力出版社.1987.4)防洪标准(GB50201-94)[S]. 中国计划出版社,19955)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)[S].水利电力出版社.20006)混凝土重力坝设计规范 (SL319-2005) [S].水利电力出版社.20057)水工建筑物荷载设计规范DL5077-1997[S]，中国水利电力出版社，1997.8)泄水建筑物消能防冲论文集[C]. 水利出版社.1980.11设计（论文）成果要求：（包括外文翻译、开题报告、设计或研究报告正文的数量和质量,设计图纸的内容、张数、图幅等要求）1、开题报告： 6 页3000 字2、译文：6页3000 字3、设计书：40～50 页，约20，000 字4、计算说明书：40～50 页，约20，000 字5、设计图纸：A1图两张各设计阶段进度及要求起止日期要求完成的具体内容及质量1-2周3-4周5-9周10周11-12周13周14周了解课题，熟悉查找参考资料坝型选择、枢纽布置调洪计算、坝经济剖面设计与计算完成设计说明书、计算书的编写绘制大图及细部结构放大图教师评阅毕业答辩审核（系主任）批准（教学院长）。
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湖南水利水电职业技术学院
Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 毕业设计指导书
课题名称潘家口水库水库—重力坝及设计
适用专业：水利工程
指导老师：丁琼
设计开始日期：年月日
设计结束日期：年月日
水利工程系编
潘家口水库水库—重力坝设计指导书
一、了解任务书及分析原始资料
设计任务及原始资料是设计工作的依据，因此必须首先全面了解本设计的任务。
熟悉该河流的一般自然地理条件，坝址附近的水文、气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件。
当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据，只有在熟悉资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型，进行枢纽布置、主要水工建筑物设计，因此应该把必要的资料整理到说明书中去，了解每一项资料在设计中的用处，通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大的影响的主要因素和关键性的问题，为以后设计工作的进行和进一步深入掌握资料打下基础。
二、坝轴线选择
根据坝址地形、地质、建筑材料、施工条件、工程量、投资并结合枢纽布置，进行方案比较，选定一条有利的坝轴线。
三、坝型选择
选取三种或以上坝型，根据地形、地质、建筑材料、气候条件、施工情况及工程量、投资等方面，综合比较，选定最优坝型。
四、枢纽布置
根据选定的坝轴线从地形、地质、施工、运用等方面大致确定建筑物的相对位置、建筑物形式，并加以定性分析和论述，确定枢纽工程的等别及建筑物级别。
五、建筑物设计
1、主要建筑物——坝工设计，每个同学都要详细设计。
(1)选择坝线、坝型。
选定枢纽布置方案：
根据规范要求，参照已建工程并结合坝址处气候，日气温变化，各条坝线的河谷不对称或对称，河谷宽度与坝高之比，坝基及两岸岩层是否夹有软弱岩层或夹泥层等等情况说明该处不宜修建拱坝或其
它类型的轻型混凝土坝。
绘出坝的剖面及平面布置图。
（2）对枢纽布置也应进行方案比较。
主要比较各个方案的优缺点。
例如某枢纽有如下两个方案：方案I。
主河槽从右到左为溢流坝、底孔及电站，两岸为溢流坝。
优点是电站进口紧临底孔，可利用底孔冲沙。
缺点是建筑物拥挤，底孔放水影响电站尾水。
电站及其引渠开挖量大。
方案II：从右到左为溢流坝，底孔，两岸山坡为非溢流。
右岸修建电站引水隧洞。
优点是利用自然地形增加6m发电水头。
电站厂房自成系统，场地开阔。
缺点是增加了隧洞工程量。
比较：方案II虽增加一条引水隧洞，相应增加了工程费用，但由于减少了土石开挖方量，且增加了6m发电水头，河床的主要建筑物布置相对容易，故以方案II为推荐方案。
2、进行非溢流坝的剖面设计。
(1) 确定挡水重力坝的剖面
①基本三角形顶点。
②下游坝面坡比，以水荷载为主要作用依据，并参考已建工程拟
定；
③确定坝顶高程及坝顶宽度。
坝顶高程确定参考教科书或规范当中的确定方法。
坝顶宽度常取坝高的1/8~1/10，最小不低于3m。
如需要满足两岸交通要求，还需参考公路交通规范，确定坝顶宽度。
④实用剖面，一定的坝顶宽度(见③)，一定的超高(按规范规定或教材)，坝段划分(12~20m)。
(2)坝体强度验算：
①计算方法：材料力学法，概率极限状态设计。
②荷载及荷载组合。
每个学员要求分别对一种基本组合和一种特殊组合进行验算。
③计算公式见《水工建筑物》第2章第4节。
(3) 坝基接触面抗滑稳定验算
①计算方法：安全系数法。
②荷载及荷载组合。
每个学员要求分别对一种基本组合和一种特殊组合进行验算。
③计算公式见《水工建筑物》。
④成果分析。
根据以上计算结果，分析所拟断面是否安全可靠、经济合理，是否需要修改断面，最后确定坝体剖面。
3、进行溢流坝的剖面设计。
(1) 确定溢流坝的剖面；
①泄流型式
②单宽流量
③堰顶高程首先由调洪演算求出设计洪水位和相应的下泄流量Q。
当采用开敞式溢流时，堰顶水头H0由开敞式溢流堰泄流能力计算公式反算得出，由设计洪水位减去堰上水头H0即为堰顶高程。
④溢流面体型设计
组成：顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段。
顶部曲线可采用WES曲线。
H d为定形设计水头，按堰顶最大作用水头H max的75%~95%计算。
反孤段的反弧半径R=(4-10)h，h为校核洪水位闸门全开时反弧段最低点处的水深。
当反弧段流速v＜16m/s时可取下限，流速越大，反弧半径也宜选用较大值。
中间的直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度一般与非溢流坝段的下游坡相同。
选择消能方式
(2) 坝体强度验算（与非溢流坝段相同）
(3) 坝基接触面抗滑稳定验算（与非溢流坝段相同）
4、细部构造设计
①标号分区设计
根据应力计算成果和大坝各部位的工作条件的不同对强度、抗冻、抗渗、抗热、抗冲磨等各种性能提出不同要求，并确定各区的位置、尺寸。
②廊道、分缝止水、排水设计
廊道：设计断面尺寸、剖面位置以及平面、立面布置和相互联接
等。
分缝止水：包括横缝设计和溢流坝段、挡水坝段的止水设计。
排水：包括对溢流坝段的坝身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定。
③地基处理
包括开挖清理、灌浆、断层处理等。
开挖与清理：提出开挖要求、方法和清理标准，并对一些简单的工程问题提出解决措施；
灌浆：包括帷幕灌浆和固结灌浆，确定灌浆排数、深度、孔距、排距、灌浆压力等；
断层处理：根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施。
5、泄水建筑物设计——每个同学选择做溢洪道设计或导流泄洪洞设计。
A、溢洪道设计
B、导流泄洪洞设计
六、毕业设计进度计划
七、设计成果的具体要求：
1、文字：
(1) 按章节叙述。
要先拟好提纲，然后编写。
(2) 包括基本资料和基本数据。
(3) 说明设计标准、设计情况及依据。
(4) 阐述设计思想、原则及方法。
(5) 对具体设计要说明设计的前提，设计原理、方法、主要过程及阶段成果，最后成果。
(6) 对成果的分析及结论。
(7) 要求简明扼要、叙述清楚，字迹工整。
2、图纸：
(1) 枢纽平面布置图1张
(2) 坝体断面图2张
(3) 细部构造图1～2张
要求图面合理、设计正确、整洁、清晰，绘图认真仔细。
不乱改乱写，图幅尺寸、规格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说
明等均按工程制图标准。
参考书、参考资料：
[1]DL5021－93，水利水电工程初步设计报告编制规程[S] 。
[2]中华人民共和国行业标准．《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区丘陵）》（SDJ217-87）．北京：水利电力出版社，1988。
[3]中华人民共和国行业标准．《水利水电工程水利计算规范》
（SL104-95）．北京：水利电力出版社，1995。
[4]《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》，中华人民共和国电力行业标准，DL5180-2003。
[5]《水工混凝土结构设计规范》SL/T，191-96。
[6]中华人民共和国行业标准．《水电站进水口设计规范》
（SDJ335-89）．北京：水利电力出版社，1989。
[7]《水利水电工程专业毕业设计指南》，索丽生等，中国水利水电出版社。
[8]《水工设计手册》（第七册），水电站建筑物，华东水利学院主编，水利电力出版社，1989。