土石坝-开题报告
土石坝设计开题汇报.doc
土石坝设计开题报告是我们写的时候需要写的，我们大家一起看看下面的土石坝设计，大家一起阅读吧！土石坝设计开题报告一、实验目的1.通过实验，掌握一种工程实践中常用的坝坡（或边坡）稳定分析软件的应用方法。
2.熟悉坝坡（或边坡）稳定分析步骤，判断坝坡（或边坡）的稳定性，并得出其稳定安全系数。
3.掌握各种参数对坝坡（或边坡）稳定性的影响，以便于今后的设计或施工工作中更好地进行稳定控制，保证坝坡（或边坡）的安全。
二、实验内容或设计思想根据指导老师提供的面板堆石坝或土石坝相关工程资料，应用理正边坡软件对坝坡进行稳定分析验证，并对实验结果进行分析。
三、实验环境与工具实验平台：Windows 系统操作平台。
软件：理正、AutoCAD。
四、实验过程或实验数据1.工程名称：湖北小溪口工程坝体下游边坡稳定分析。
2.坝型：面板堆石坝3.坝体标准剖面图（经镜像处理后）4.坝体分区简述根据坝体标准剖面，从上游到下游依次分为混凝土面板、垫层、过渡层、堆石区、下游护坡、堆石排水棱体等。
垫层料位于混凝土面板下面，根据面板坝对垫层料的要求：半透水性、高渗透稳定（并有自愈功能）、低压缩性、高抗剪强度及对细砂起反滤作用，设计垫层料水平宽度为3m。
垫层料应为连续级配，最大粒径为75mm，小于5mm含量占30%~40%。
垫层料是经过两种方式获得的：其一，由河床天然砂砾石掺20%人工砂所得；其二，料场石料经加工，并适当掺配而得。
现场试验证明，这两种方式所得到的垫层料其压实干容重23kn/m ,孔隙率15%，渗透系数0.001cm/s。
过渡料水平宽为3m，垫层料与过渡料以相同厚度平起并同时碾压。
为保证过渡料的反滤作用，确保各接触面的施工质量，必须按先铺粗料，清理合格后再铺细料的顺序施工。
垫层料和过渡料接触界面上大于300mm颗粒必须清除。
主堆石对面板起支撑作用，因此要求具有足够的密度和必要的变形模量，以减少其变形量。
铺层厚度0.8~1.0m，最大粒径600mm，5mm含量10%~15%，填筑干密度21.5kn/m ,孔隙率23%。
土石坝三维地质建模及有限元分析研究的开题报告
土石坝三维地质建模及有限元分析研究的开题报告一、选题背景土石坝是一种常见的土木工程构筑物，由于具有良好的节能环保性能，近年来逐渐得到推广和应用。
土石坝的建设需要考虑很多因素，其中包括地质条件等。
在坝体建设过程中，很重要的一步是进行地质建模和有限元分析，以确定建设方案和评估坝体的稳定性。
二、研究目的本研究旨在探究土石坝三维地质建模及有限元分析的方法和技术，以提高工程建设的可行性和可靠性。
具体研究目的如下：1. 了解土石坝的基本构成和常见问题，明确研究重点。
2. 掌握土石坝地质建模的基本原理和方法，实现三维建模。
3. 掌握有限元分析的基本原理和方法，对土石坝进行稳定性分析。
4. 对实际工程数据进行模拟和分析，验证研究成果的可靠性和实用性。
三、研究内容本研究涉及的主要内容包括：1. 土石坝的概念、分类和应用，以及常见问题和安全隐患的分析。
2. 土石坝三维地质建模的原理、方法和工具，包括对地质数据的处理和建模。
3. 有限元分析的基本原理和方法，包括软件的使用和分析结果的解读。
4. 运用三维地质建模和有限元分析方法，对实际工程数据进行模拟和分析，评估工程的稳定性和可行性。
5. 研究成果的总结和归纳，提出进一步深入研究的方向和建议。
四、研究方法本研究采用理论分析和实验模拟相结合的方法，建立三维地质模型，并运用有限元方法对土石坝进行分析。
具体研究方法如下：1. 数据收集：收集土石坝的建设和运维数据，包括地质、环境等相关数据。
2. 地质建模：将收集到的地质数据进行处理和整理，利用三维建模软件进行建模。
3. 有限元分析：运用有限元软件对土石坝进行稳定性分析和评估。
4. 结果分析：对分析结果进行解读和分析，总结评估坝体的稳定性和可行性。
五、研究意义开展土石坝三维地质建模及有限元分析研究，对于提高土石坝建设的可行性和可靠性，具有重要的意义和价值。
具体表现在以下几个方面：1. 提高土石坝工程的稳定性和安全性，减少事故的发生率。
土石坝开题报告前言
土石坝开题报告前言1. 引言土石坝作为一种常见的水利工程结构，广泛用于水库、河流和排水系统等领域。
它是通过堆积土石材料来筑坝，形成一道阻水的屏障，用以调节水流、蓄水和防洪。
本篇开题报告将以土石坝为研究对象，探讨土石坝的设计、建造和监测等方面内容。
通过对土石坝的研究，我们希望能够深入了解土石坝的工作原理和性能，提高土石坝的设计和施工水平，以保障工程质量和人民生命财产安全。
2. 目的和意义土石坝作为一种重要的水利工程结构，其设计、建造和监测的科学性和准确性直接关系到工程的安全性和可靠性。
因此，深入研究土石坝的相关问题，对于提高土石坝的设计水平、提升施工技术和完善监测手段具有重要的意义。
此外，土石坝的研究还可以为其他水利工程提供参考和借鉴。
通过研究土石坝的工作原理和性能，可以从中汲取经验教训，为设计和施工其他水利工程提供指导和支持。
3. 研究内容和方法本研究将从土石坝的设计、建造和监测等方面展开研究，重点关注以下几个方面：3.1 土石坝的设计原理在土石坝的设计中，需要考虑各种因素，如地质条件、水文条件和工程要求等。
本研究将对土石坝的设计原理进行探讨，分析各种因素对土石坝结构的影响，并提出合理的设计方法和准则。
3.2 土石坝的建造技术土石坝的建造是一个复杂的过程，涉及到土石材料的选择、坝体的形成和坝体的加固等方面。
本研究将对土石坝的建造技术进行研究，总结和归纳目前常用的建造方法和技术，并提出改进和优化的方案。
3.3 土石坝的监测方法土石坝的监测是确保工程安全和可靠性的重要手段。
本研究将研究土石坝的监测方法，包括监测点的设置、监测参数的选择和监测数据的分析等方面。
通过对土石坝的监测研究，可以及时发现和处理问题，保证工程的安全性。
4. 预期成果和创新点本研究的预期成果包括以下几个方面：4.1 设计准则和方法的改进通过对土石坝的设计原理进行深入研究，可以提出更合理的设计准则和方法。
这将有助于提高土石坝的设计水平，增强其工程安全性和可靠性。
开题报告范文样本土石坝_范文模板及概述说明
开题报告范文样本土石坝范文模板及概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨土石坝的设计、建设与应用以及其存在的优缺点和问题，并提出改进和完善的建议和措施。
土石坝是一种常见的水利工程结构，广泛应用于水库、堤防等领域，其安全性和稳定性对于保障人民生命财产安全至关重要。
通过对土石坝定义与背景的介绍，我们将了解其基本概念和历史发展，并分析土石坝在不同工程中的应用情况。
接着，我们将深入探讨土石坝设计与建设过程中的各个环节及技术要点，并介绍安全控制与监测措施的重要性。
在分析了土石坝的优点与特点后，我们将深入剖析其中存在的问题并揭示潜在风险。
最后，我们将提出针对这些问题改进和完善土石坝结构的具体建议和措施。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、土石坝的定义和背景、土石坝设计与建设过程、土石坝的优缺点及存在问题分析以及结论与展望。
通过这五个部分的论述，读者将得到对土石坝完整而系统的认识。
1.3 目的本文旨在全面介绍土石坝的设计、建设与应用情况，并分析其优缺点和存在的问题。
通过深入剖析土石坝相关知识和技术要点，我们希望能够为相关领域的专家学者和从业人员提供一份参考指南，以促进土石坝工程质量的提升和安全管理的健全。
此外，本文还将展望土石坝未来发展趋势和应用前景，以期为今后相关研究提供参考。
我们希望通过本文对土石坝进行深入研究，不断推动其在水利工程中的应用发展，并为保障人民生命财产安全做出贡献。
2. 土石坝的定义和背景2.1 土石坝的定义土石坝是一种由土壤、岩石和其他材料构成的人工堤坝，用于阻拦水流并形成蓄水区域。
它主要由填筑材料（如泥土、小石子、岩石碎片等）、过渡区和溢流道组成。
土石坝通常用于灌溉工程、供水工程以及防洪和发电等方面。
2.2 土石坝的历史发展土石坝作为一种古老而广泛应用的人工建筑结构，在世界各地有着悠久的历史。
在中国，最早便有了灌溉和排水设施，这些设施通常采用土壤和岩石来构建一定高度和形态的堤体，以实现灌溉目的。
土石坝开题报告
土石坝开题报告1. 引言土石坝是一种常见的大型水利工程结构，用于蓄水、防洪、发电等目的。
作为一种重要的工程形式，土石坝的设计、施工与运维对于保障水资源的安全利用以及维护生态环境至关重要。
本开题报告旨在对土石坝的相关问题进行研究，并提出解决方案。
2. 研究目的与意义土石坝的设计、施工和运维涉及多个学科领域的知识，包括土力学、水力学、结构力学等。
通过对土石坝的研究，可以改进土石坝的设计与施工技术，提高土石坝的安全性和稳定性，减少水灾和发电事故的发生，保障水利工程的正常运行。
因此，本研究的目的在于提出土石坝设计与施工的优化方案，以提高土石坝的质量和效益。
3. 研究内容本次研究的内容主要包括以下几个方面：3.1 土石坝的结构与原理通过对土石坝的结构与原理进行研究，可以了解土石坝的基本构造和工作原理。
具体内容包括土石坝的主要构件、坝段组成、坝体形状与类型等。
3.2 土石坝的设计方法与原则研究土石坝的设计方法与原则，旨在提出合理的土石坝设计方案。
具体内容包括土石坝设计的基本原则、坝高与坝宽的确定、坝体与坝基的稳定性分析等。
3.3 土石坝施工技术与工艺研究土石坝的施工技术与工艺，旨在提出高效、稳定的施工方案。
具体内容包括土石坝施工工艺流程、施工设备与工具选择、施工质量监控等。
3.4 土石坝的运维与管理研究土石坝的运维与管理，旨在保障土石坝的长期稳定运行。
具体内容包括土石坝的巡视与检测、灌浆与修补技术、应急处置与灾害防范等。
4. 研究方法本研究将采用文献调研、实地调查和数值模拟等方法进行。
首先，通过对相关文献的查阅和分析，了解土石坝的相关理论和实践研究。
其次，将进行实地调查，收集土石坝的材料样本和现场数据，以便更准确地分析土石坝的工作情况。
最后，借助数值模拟软件，对土石坝的结构和性能进行数字模拟与分析，以获得更详尽的研究结果。
5. 预期结果与创新点本研究的预期结果包括：•提出一种优化的土石坝设计方案，提高土石坝的安全性和稳定性；•提出高效、稳定的土石坝施工方案，减少施工风险和成本；•提出科学、有效的土石坝运维与管理方法，保障土石坝的长期运行。
河北工程大学开题报告.
河北工程大学毕业设计(论文)开题报告题目S水库均质土石坝学生姓名李炜强班级学号110290215 专业水利水电工程毕业设计开题报告题目 S水库均质土石坝设计专业水利水电工程班级 11级水工本2班学生李炜强指导教师李飞学校河北工程大学2015 年1.毕业设计(论文)课题来源、类型根据专业培养要求和毕业设计的目的，本设计的课题来源于S水库枢纽的工程实际,本设计的课题类型属于设计类。
2.选题的目的及意义1.选题目的：(1) 本设计主要解决S水库枢纽布置，以及均质土石坝的设计；(2) 培养综合运用所学的基础理论，专业知识和掌握基本技能，创造性的分析和解决实际问题的能力；培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，全面提高综合素质，培养出具有水利水电工程规划、设计、施工和管理能力的全面人才。
2.选题意义：(1) 本设计主要是有关沟S水库土石坝枢纽的设计，S水库土石坝枢纽工程位于青海省共和县恰卜恰镇沟后村附近的黄河一级支流——沟后河上。
工程为小（1）型四等工程，主要建筑物为三级，由大坝、泄洪兼引水隧洞两部分组成。
枢纽的主要任务是以灌溉为主，可灌溉共和县农田三万亩，林地五千亩，同时解决恰卜恰镇三万多居民生活及城镇工业用水，本工程为安置龙羊峡水库库区移民的配套工程。
(2) 通过对已知资料、洪水标准及工程级别分析，在此基础上进行坝型选择和比较，确定坝型、枢纽布置方案和建筑物形式；拟定坝型、枢纽布置及建筑物基本尺寸后，计算其坝顶高程，然后进行渗流计算、沉降量计算、地基处理，坝与岸和地基的连接工作。
(3) 通过本次毕业设计，要求学生在教师的指导下，独立完成设计课题所规范的全部内容；一方面培养了学生综合运用已学过的理论知识和技能，分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力，树立正确的设计思想，掌握现代设计方法，培养我们勇于创新和开拓进取的精神；另一方面通过调查研究，查阅文献资料，陪养了学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，使学生综合能力全面升高，为我国以后的水利工程事业发挥更大的价值。
开题报告-水利枢纽混凝土面板堆石坝设计
X水利枢纽混凝土面板堆石坝设计1工程概况1.1 地形地貌工程区所处大地构造单元为扬子准地台中部,四川台坳东段,区内构造以褶皱为主,其轴线多呈西北向西突出的弧线,总体走向为北东向或北东东向.本区新构造运动的特点是以缓慢的间歇性抬升为特征.据历史地震资料,未发生过中强地震.从组成库盆的岩性特征分析,其透水性较弱,结合库区无大的断裂构造通过,裂隙多闭合,且连通性较差等构造特征,表明水库不存在连续的渗透途径；库周山体雄厚,无单薄分水岭和低于正常蓄水位的垭口；据库周泉,井点的调查资料,其出露点高程一般均高于正常蓄水位,上述表明,水库蓄水后不会产生永久性渗漏问题.坝址位于九道拐下游500米,坝址处河道顺直,河流流向SE1600.常水位355.00-362.00米,水面宽10-20米.河谷宽约50米,河床覆盖层厚度0-3米,正常蓄水位450.00米时,河谷宽222-285米,为不对称"V"型横向谷.两岸山体完整,雄厚,左岸坡角600-700,基岩裸露,右岸坡角300-500,部分地段有残,坡积物及崩积物,厚度1-5米.坝址处出露地层岩性为侏罗系中统千佛岩组〔J2q〕中上部砂岩,粉砂岩及泥质岩,夹页岩,为单斜岩层,岩层产状为700-850/NW∠220-320,断层发育程度较弱,仅F3,F4规模稍大,其余构造行迹主要为层间错动剪碎带.除此之外,无明显缺陷,但其优点相对突出：a〕河谷狭窄；b〕地形完整,防渗条件较好；c〕河道顺直,河谷为横向谷,岸坡稳定.2‰3333,库容系数0.499,属多年调节水库.333333,主要为混凝土骨料.现有公路均可直通各渠系建筑物场地,采运条件良好.工程建设过程中尽量减少对当地生态的破坏和做好物种保护,工程完工后积极恢复当地的原始生态.工程建成后灌溉面积为24.28万亩；为城镇年供水5314万t；弥补三峡水库淹没损失,减少移民安置难度；缓解电力供需矛盾,促进国民经济发展.2本工程设计的目的和意义本设计主要对挡水建筑物、泄水建筑物进行设计,培养综合运用已学过的理论知识和技能,分析和解决本专业范围内的实际工程问题,帮助树立正确的设计思想好,掌握现代设计方法.而且该工程设计能全面系统地总结所学专业知识,提高学生独立思考、解决问题的能力,并在计算、制图、写作、使用规范手册、计算机应用等基本技能等方面受到良好的训练,全面提升学生的综合能力,使其在我国以后的水利工程事业中发挥更大的作用.3设计的具体内容,步骤和成果本课题进行X水利枢纽混凝土面板堆石坝的设计,主要完成调洪演算,枢纽布置设计,大坝断面设计,泄洪设施的设计,并完成相关计算.3.1枢纽布置及坝及坝型的选择.X水库工程项目建议书阶段,在该坝址区比较勘察了三个坝址,其中：a> 九道拐坝址存在河谷宽阔；左岸为顺向坡,坡脚为地滑堆积物,厚达18m；两岸地下水位及相对隔水层顶板埋深较大,防渗工程量相对较大和上距陈家大院滑坡较近等不利因素.b> 大黑滩坝址那么存在左岸高程较低,尤其是高程435m以上坡角变缓,将引起坝轴线迅速增长和工程量大幅增加；左岸坝肩下游因桃溪河切割形成顺向坡,坡面有大量残、坡积物,对左坝肩稳定不利；坝址上游约500m处之二杨湾有数处地方煤窑,部分井口高程低于正常蓄水位,将影响未来水库水质等缺陷.c> 而小黑滩坝址具有河谷较窄,河道顺直；河谷为横向谷,岸坡稳定；两岸地形较完整,地下水位及相对隔水层顶板埋深较小,防渗条件较好等方面的优点.综上所述,小黑滩坝址地质条件最优,选其进行了进一步的工程地质勘察工作.坝型选取混凝土面板堆石坝.根据水利枢纽的规模,效益及其在国民经济中的重要性进行分等,再根据枢纽中各水工建筑物的作用大小及重要性,对建筑物进行分级.初步拟定泄水建筑物溢洪道的尺寸和形式,并根据来水过程进行调洪演算,可以确定出设计洪水位和校核洪水位.如：坝顶高程,坝顶宽度,上下游坝坡,垫层区,过渡区,堆石区,盖重区, 混凝土面板区.渗流计算主要是看面板的渗透梯度是否满足要求,如果不满足应该调整设计参数中面板厚度直到满足面板渗透梯度3.6确定泄洪隧洞的尺寸、形式及路线布置.建坝前的地基处理,基础灌浆,防渗帷幕等.3.8编写说明书,并绘制图纸.4阅读的主要文献,资料名称1、水工设计手册:第6卷:土石坝,中国水利水电,20142、水工建筑物,林继镛著,中国水利水电,20093、混凝土面板堆石坝设计规范<SL228-2013>, 水利水电,20134、混凝土面板堆石坝设计规范<DL/T 5016—2011>,中国电力,20115、溢洪道设计规范<SL253-2000>,中国水利水电,20006、水工隧洞设计规范<SL279-2002>,中国水利水电,20027、水工建筑物荷载设计规范<DL5077-1997>,中国电力,19978、混凝土面板堆石坝安全监测技术实践与进展,中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会编著,：中国水利水电,20109、水布垭面板堆石坝筑坝技术,杨启贵著,：中国水利水电,201010、混凝土面板堆石坝,曹克明、汪易森、徐建军、刘斯宏著．：中国水利水电,200811、水利水电工程钢闸门设计规范<SL 74-2013>,水利水电,201312、水利水电工程制图标准水工建筑图<SL73-2013>,中国水利水电,20135工作的主要阶段,进度1、完成开题报告,外文翻译2、了解设计任务,熟悉、分析原始资料进行枢纽布置3、调洪演算,坝体剖面设计,渗流稳定计算4、溢洪道设计、计算,消能计算、设计5、绘图,编写设计说明书,计算书6、打印装订,准备答辩6现有条件及必须采取的措施如今能够操作计算机word,excel,CAD等常用软件,而且在大学三年学习的三大力学、水工CAD、水能规划、水工建筑物等一系列基础和专业课程,还有坝工和洪水调节课程设计让我们有足够的基础和能力完成设计任务.资料有：该工程地区的地形地貌资料,地质概况,水文气象特征,有关设计手册,文献.先自己了解资料并动手设计,遇到不懂的要积极查阅资料和问老师.7协助单位及要解决的主要问题等协助单位:三峡大学水利与坏境学院目前对调洪演算还不是太懂,CAD制图不是很熟练.。
基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究的开题报告
基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究的开题报告一、研究背景和意义土石坝是一种重要的水利工程结构，其安全稳定性直接关系到人们的生命财产安全和社会经济发展。
而渗流问题是土石坝安全稳定性研究的重要内容之一。
在土石坝工程设计、施工和运行过程中，渗流问题一直是困扰工程师的难题，如何在渗流对土石坝安全稳定性产生影响的情况下，保证土石坝的安全运行是当前亟需解决的问题。
本研究利用ANSYS软件，通过有限元数值模拟方法，研究土石坝内部的渗流分析及土石坝的稳定性分析，旨在探讨土石坝渗流及其对稳定性的影响规律，为土石坝设计、施工和运行提供技术支撑和依据。
二、研究内容和方法本研究的主要内容有两个方面：一是土石坝内部渗流模拟及分析；二是土石坝稳定性分析。
具体通过以下步骤实现：1. 确定研究对象：本研究以某一具体土石坝为研究对象，对其渗流分析及稳定性进行模拟和分析。
2. 建立土石坝模型：根据实际情况建立土石坝三维有限元模型，包括坝体、坝基、边坡等，考虑土、石材料的物理力学特性。
3. 渗流模拟：对建立的土石坝模型进行渗流模拟，通过ANSYS中的多孔介质渗流模型，对土石坝内部流场进行数值计算和分析。
4. 渗流分析：根据渗流模拟结果，分析产生渗流的原因，判断坝体、坝基是否产生渗漏现象，并分析渗漏现象的破坏机理。
5. 稳定性分析：根据建立的土石坝模型，通过ANSYS有限元分析软件对土石坝的稳定性进行数值计算，分析坝体的变形、破坏状况，确定安全系数，预测土石坝的破坏条件。
三、预期成果和意义本研究通过ANSYS软件，对土石坝内部的渗流分析及稳定性分析进行研究，预期取得以下成果：1. 对土石坝内部渗流模拟及分析技术的研究与应用，提高土石坝设计、施工和运行的水平，为工程师在实际工程中提供技术支撑和依据；2. 对土石坝安全稳定性分析方法的探究和应用，为土石坝的安全设计和管理提供科学依据，提高工程的安全性和经济效益；3. 深入了解土石坝渗流及其对稳定性的影响规律，为水工、环境等领域的科研人员提供参考，促进相关学科的发展。
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毕业设计（论文）开题报告题目南沟门水库枢纽布置及粘土心墙坝设计专业水利水电工程班级工113学生胡健指导教师王瑞骏2015 年一、毕业设计(论文)课题来源、类型根据专业培养要求和毕业设计的目的，本设计的课题来源于南沟门水库枢纽的工程实际,本设计的课题类型属于设计类。
二、选题的目的及意义1.选题目的：(1) 本设计主要解决南沟门枢纽布置，以及粘土心墙坝的设计；(2) 培养综合运用所学的基础理论，专业知识和掌握基本技能，创造性的分析和解决实际问题的能力；培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，全面提高综合素质，培养出具有水利水电工程规划、设计、施工和管理能力的全面人才。
2.选题意义：(1) 南沟门水利枢纽主要向延安石油化学工业基地及当地城乡生活用水，改善灌溉条件，并利用供水进行发电；南沟门水库工程工程位于陕西省延安市黄陵县境内，由葫芦河南沟门水库、洛河引洛入葫马家河引水枢纽和输水隧洞三部分组成，该水利枢纽工程为Ⅱ等大（2）型工程，其永久泄水建筑物导流泄洪洞、溢洪道按2级建筑物设计，设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为5000年一遇。
南沟门水库位于洛河支流葫芦河下流，距黄陵县城约20公里。
水库坝址距河口3km，控制流域面积5443平方千米，占全流域面积约99.9%，工程由拦河坝、泄洪洞、引水发电洞、泄洪道组成。
马家河引水枢纽位于洛河中游洛川县西北约12km的马家河村，距下游交口河水文站约38km，坝址以上流域面积11548平方千米，占洛河流域总面积的42.9%。
引洛入葫输水隧洞洞长6.115km。
(2) 由于延安市境内石油、煤炭等矿产资源丰富，是陕西省最大的石油工业基地，规划建设的延安石油化学工业区是陕北能源化工基地的重要组成部分。
然而随着延安石油工业发展和石油化学工业区建设步伐加快，水资源供需矛盾也日益尖锐，修建南沟门水利枢纽工程，不仅可以解决延安石油工业区用水问题、灌溉条件等问题，而且促进地方经济社会可持续发展；(3) 通过本次毕业设计，要求学生在教师的指导下，独立完成设计课题所规范的全部内容；一方面培养了学生综合运用已学过的理论知识和技能，分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力，树立正确的设计思想，掌握现代设计方法，培养我们勇于创新和开拓进取的精神；另一方面通过调查研究，查阅文献资料，陪养了学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，使学生综合能力全面升高，为我国以后的水利工程事业发挥更大的价值。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势另一方面，同其它的坝型类似，土石坝自身也有不足的一面：(1) 施工导流不如混凝土坝方便，因而相应地增加了工程造价。
(2) 坝顶不能溢流。
受散粒体材料整体强度的限制，土石坝坝身通常不允许过流，因此需在坝外单独设置泄水建筑物。
按施工方法的不同，土石坝可分为：碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破坝、水力冲填坝和水中倒土坝，其中应用最广的是碾压式土石坝。
其中碾压式土石坝按坝体横断面的防渗材料及其结构，可划分为以下几种主要类型[7]:1. 均质坝坝体绝大部分由一种抗渗性能较好的土料筑成。
坝体整个断面起防渗和稳定作用，不再设专门的防渗体。
均质坝结构简单，施工方便，当坝址附近有适合的土料且坝高不大时可优先采用。
值得注意的是：对于抗渗性能好的土料（如粘土），因其抗剪强度低，且施工碾压困难，在多雨地区受含水量影响则更难压实，因而高坝中一般不采用此种型式。
2. 土石坝防渗透分区坝与均质坝不同，在坝体中设置专门起防渗作用的防渗体，采用透水性较大的砂石料作坝壳，防渗体多采用防渗性能好的粘性土，其位置可设在坝体中间（称为心墙坝）或稍向上游倾斜（称为斜心墙坝）；或将防渗体设在坝体上游或接近上游面（称为斜墙坝）。
作为本次研究设计的心墙坝由于心墙设在坝体中部，施工时就要求心墙与坝体答题同步上升，因而两者相互干扰大，影响施工进度。
又由于心墙料与坝壳料的固结速度不同，心墙内易产生“拱效应”而形成裂缝；斜墙的抗震性能和适应不均匀沉降的能力不如心墙。
斜心墙坝壳不同程度克服心墙坝斜墙坝的缺点，故我国154m高的小浪底水利枢纽即采用斜心墙型式。
3. 非土质材料防渗体坝防渗体采用混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、土工膜或其他人工材料制成，其余部分用土石料填筑而成。
防渗体设在上游面的称为斜墙坝（或面板坝），防渗体设在坝体中央的称为心墙坝。
采用复合土工膜防渗的土石坝，坝坡可以设计得较陡，使土石工程量减小，从而降低工程造价。
这种坝施工方便工期短、受气候因素影响小，是一种很有发展前景的新坝型。
1. 坝基覆盖层的防渗处理有重大突破坝基的防渗处理时土石坝工程设计的关键问题，它与坝体的设计、施工、安全可靠性、工期和造价有密切关系，甚至直接影响到工程方案的选择。
早期在深透水坝基上建土石坝，常在坝基打设钢板桩防渗，由于常出现桩尖卷刀、板状倾斜、槽口撕开等问题，效果不是很理想。
1954年法国在坝高128m 的谢尔·帮松土石坝对其110m厚砂卵石坝基进行了著名的覆盖层灌浆试验，随后埃及的阿斯旺大坝对深达225m的覆盖层采用深达174m的帷幕灌浆进行地基防渗处理，使其承受110m的水头，是世界上最深的基础防渗工程。
建成后的实测资料表明防渗帷幕承担96%的深透水头，工程运转良好。
实践证明深帷幕灌浆是处理深覆盖层防渗问题的一项有效措施，60年代中叶兴起的混凝土防渗墙、泥浆固壁、冲击钻造孔，防渗效果更加经济可靠，加拿大尼克3号土石坝水头为105m，防渗墙墙深131m，为最深的防渗墙。
从工程建成后实际运行情况看，防渗效果均良好。
当覆盖层深度较小时，还可以采用造价低廉的泥浆截水槽[16]。
坝基的各种防渗技术的发展和工程经验的积累为在不良的坝址上修建高土石坝开拓了广阔的前景，许多不宜修建混凝土坝的坝址经过适当的地基处理都能够修建土石坝[8]。
2. 施工导流设计和施工技术的改进河流峡谷高土石坝的泄洪方式通常是岸坡溢洪道配合泄洪隧洞。
由于土石坝施工导流，尤其是采用大型导流隧洞施工导流，因工期长，造价高，其经济和理性往往被否定[12]。
综合分析国内外的高土石坝的工程实践，结合先进的科学技术，在施工导流设计和技术上进行如下的改进[9-10]：（1）抢筑较高的施工围堰作为坝体的组成部分，简化土石坝的施工导流。
按一般水位库容曲线，随着施工围堰高度的增加，防洪库容迅速增大，从而有效地减小下泄流量，降低对导流隧洞泄洪能力的要求，也就是降低了导流隧洞的施工工程量，最终降低了导流隧洞的工程造价，从而降低整个土石坝枢纽建设的总工程造价。
（2）大型土石坝枢纽的施工导流流量很大，因而导流建筑物工程量比较庞大，减少导流建筑物的工程量和造价将是降低土石坝枢纽总造价的重要一环，设计和实施坝体临时溢洪断面，让部分施工期导流洪水从坝体临时断面上溢流，从而替代或减小造价昂贵的大型施工导流隧洞。
目前最成功和最节省的临时溢洪断面是采用加筋堆石护面，使钢筋网能够承担堆石压力和水的拖曳力，施工简单，不干扰正常施工，溢洪后无需进行处理即可继续填筑坝体。
（3）大断面、高流速、大泄量的导流隧洞的快速施工为修建土石坝创造了良好条件，近十多年来，由于地下工程设计和施工技术的迅速发展，出现了“新奥法”快速掘进、喷锚支护等新工艺、新方法，大大加快了隧洞的施工进度，从而加速了土石坝的施工进度，降低了土石坝工程造价，改变了大江大河上建筑高土石坝不安全不经济的传统观念。
以上所述的土石坝在设计和施工上的改进，使得土石坝这种坝型在施工导流上的弱点在一定程度上得以克服，使得土石坝更具生命力。
3. 高土石坝的计算理论和计算技术不断完善20世纪30年代以来，土力学的进展，大型计算机的出现和数值计算方法的发展，使土石坝的许多问题能在多种复杂情况下被模拟，诸如坝体的应力应变分析，边坡稳定、地震荷载作用下的动力分析，非均匀介质的坝体坝基渗流计算等课题均被深入研究[13]。
同时，计算技术的发展加快了设计进度，提高了设计质量，使土石坝可采用较陡的坝坡，并可在烈度为9度的强震区建设。
4.充分利用当地材料高土石坝需要的土石放量很大，通常为混凝土坝体的4～6倍左右，故充分利用一切材料筑坝，尽可能利用开挖的土石料上坝，使挖填方平衡，是土石坝设计能否经济合理的关键[15]。
随着土力学理论和重型振动碾压机的发展，对高土石坝的筑坝材料也放宽了要求，只要正确设计和精心施工，几乎所有的土石料均可用来筑坝[11]。
此外，为使心墙与坝壳材料的弹性模量尽可能协调，防止和降低坝壳对心墙的拱效应，防止水平裂缝和纵向裂缝，采用粘土和砾石掺合而成的人工混合料作为防渗材料[14]。
通过大量研究，劣质土料也能用于实际工程。
如红黏土、湿陷性黄土，膨胀土，各种含砾土、黏质的砾石土，风化料、残积冰积，洪积的碎石土等，只要有正确的土料设计，合适的机械施工设备，科学的压实参数，均可以作为防渗土料。
在建的瀑布沟工程（坝高186m）采用冰积洪积成因的碎石土做心墙，小浪底工程（坝高154m）以制备砾石土（砾石[20][1] 贾金生主编. 中国大坝建设60年. 北京：中国水利水电出版社, 2013.[2] 郎小燕.合溪水库工程粘土心墙反滤层设计.浙江水利水电专科学报，2007,19(3)：20-22.[3] J.L.谢拉德.土石坝设计的发展趋势.水利发电与坝工建设，2001：54-61.[4]高磊.水利工程土石坝施工技术与发展趋势.山西水利,2014,(1)：28-30.[5]徐李纳,赵旭波.水利工程土石坝施工的技术与趋势.黑龙江科技信息,2014,(1).[6]顾淦臣.高土石坝的发展进程和发展趋势.河海大学科技情报,2007,(3).[7]林继镛.水工建筑物.北京：中国水利水电出版社，2006：216-217.[8] 林锦良. 东圳水库水利工程防渗处理施工技术应用. 黑龙江水利科技, 2014.08.[9] 郭庆国，蔡长治著. 土石坝建设实用技术研究及应用. 郑州：黄河水利出版社,2004：25.[10]杨再彬. 库水利工程地质灾害防治技术及措施. 企业技术开发, 2014，33(4).[11] Tolga Özer, Leslie G. Bromwell.Engineering Geology,2012.151（29）： 89-99.[12] Elsevier Ltd. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciencesand Aeromechanics Abstracts.2008.20（3）.[13] 王柏乐主编；中国水电工程顾问集团公司编. 中国当代土石坝工程. 北京：中国水利水电出版社, 2004：203-205.[14] 吴建江.土石坝水利工程中的施工技术分析.中国新技术新产品. 2013.（6）.[15] Ali Akhtarpour, Ali Khodaii.Construction and Building Materials,2013,41：319-334.[16] 姜春艳.水利工程中坝体防渗技术处理.中国新技术新产品.2013.（6）.[17] Dong-Joo Min, Hyoung-Soo Kim.Journal of Applied Geophysics, 2006,59（3）：236-243 .[18] 庞艳辉.土石坝施工要点研究.中国新技术新产品,2014,(16).[19] 田丛秋.水利工程建设中土石坝技术的应用.民营科技,2014,(2)：44-47.[20] 邓子凤.红源水库粘土心墙坝的渗流稳定计算.江西水利科技2013，39(4)：317-321.四、本课题主要研究内容1. 设计阶段(1)可行性研究阶段：论证南沟门水库枢纽工程在技术上的可行性、经济上的合理性以及开发上的迫切性；(2)初步设计阶段：研究确定该工程的等别和主要建筑物的级别，选定各种特征水位，选定坝址、输水路线、主要建筑物的形式、轮廓尺寸及枢纽布置以及装机容量等；(3)施工设计阶段包括建筑物地基的开挖、地基的处理、施工方法及施工进度的问题。