江碾压混凝土重力坝设计计算书
重力坝计算书
MOW3 = －111.9×5.376 = －601.6 KN·m ∑MOW = 6986.7 KN·m ② 静水压力（水平力） P1 = γH12 /2 = 9.81×(1105.67－1090)2 /2 = －1204.4 KN P2 =γH22 /2 =9.81×(1095.18－1090)2 /2 = 131.6 KN (←) ∑P = －1072.8 KN (→) P1 作用点至 O 点的力臂为： (1105.67－1090)/3 = 5.223m P2 作用点至 O 点的力臂为： (1095.18－1090)/3 = 1.727 m 静水压力对 O 点的弯矩（顺时针为“－” ，逆时针为“+” ） ： MOP1 = 1204.4×5.223 = －6290.6 KN·m MOP2 = 131.6×1.727 = 227.3 KN·m ∑MOP = －6063.3 KN·m ③ 扬压力 扬压力示意图请见下图： (→)
由确定坝顶超高计算时已知如下数据：单位：m
平均波长 Lm 波高 h1% 7.644 0.83
坝前水深 H 15.5
波浪中心线至计算水位的高度 hZ
0.283
使波浪破碎的临界水深计算如下：
H cr Lm Lm 2h1% ln 4 Lm 2h1%
将数据代入上式中得到：
H cr 7.644 7.644 2 0.83 ln 1.013 4 7.644 2 0.83
单位： KN、 KN· m
正常使用极限状态 持久状态 1868.6准值
均采用荷载设计值
⑵．由规范 8.结构计算基本规定中可知大坝坝体抗滑稳定和坝基岩 体进行强度和抗滑稳定计算属于 1）承载能力极限状态，在计算时， 其作用和材料性能均应以设计值代入。基本组合，以正常蓄水位对 应的上、下游水位代入，偶然组合以校核洪水位时上、下游水位代 入。 而坝体上、下游面混凝土拉应力验算属于 2）正常使用极限状 态，其各设计状态及各分项系数 = 1.0，即采用标准值输入计算。 此时结构功能限值 C = 0。 荷载各项标准值和设计值请见附表 1。 ① 坝体混凝土与基岩接触面抗滑稳定极限状态 a、基本组合时，取持久状态对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数 γd1=1.2，结构重要性系数γ0 =0.9。 基本组合的极限状态设计表达式
碾压混凝土的重力坝设计大纲例范本
观测布置应符合下列原则：
（1）观测项目和测点布设应考虑碾压混凝土分层铺筑、上升速度快、间歇期短等特点，全面反映大坝的工作状况，并宜做到少而精；
（2）观测坝段应选择地质条件复杂或具有代表性的坝段；
（3）观测项目的确定，应根据工程的重要性、设计计算及模型试验成果、温度控制等方面的要求，并参考类似工程的观测布置资料；
（2）具有足够的整体性和均匀性，以满足坝基抗滑稳定要求和减少不均匀沉陷；
（3）具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定的要求；
（4）具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水压的长期作用下发生恶化。
6.1.2坝基处理措施
根据坝基处理要求，结合本工程地质条件，坝基处理措施有：坝基开挖、固结灌浆、防渗帷幕、坝基排水、断层破碎带与软弱夹层的处理等。
(3)SDJ 21－78 混凝土重力坝设计规范（试行）及补充规定；
(4)DL／T 5005－92 碾压混凝土坝设计导则；
(5)SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行)；
(6)SL 53-94 水工碾压混凝土施工规范；
(7)SL 48-94 水工碾压混凝土试验规范；
(8)SDJ 336－89 混凝土大坝安全监测技术规范。
4.4 泄洪建筑物布置
4.5 引(输)水建筑物布置
4.6 施工导流建筑物布置
5 坝体断面设计
5.1 设计原则
(1)碾压混凝土重力坝的断面设计在体型上应力求简单，便于施工，上游坝面宜采用铅直面。
(2)在断面设计中，应根据工程等级、结构布置、施工工艺和运行要求等因素注意做好防渗和排水设计。
(3)断面设计应注意对碾压混凝土层间薄弱面的复核。
6.2 坝基开挖
6.2.1坝基开挖深度
重力坝设计计算书
1挡水坝段的设计1.1坝顶高程的确定由于设计洪水位低于正常洪水位，故取正常洪水位和校核洪水位作为控制情况。
坝底高程取挡水坝段最低点▽275.00 m ，坝顶高程为正常蓄水位▽365.00 m ，校核洪水位▽369.29 m ，确定静水位至坝顶的高差△h 。
（1） 正常蓄水位情况下：▽h=c z l h h h ++ 式中： （1—1）▽h —静水位至坝顶的高差，m ；l h —波浪高度，这里用m ；z h —波浪中心线至静水位高度，m ；c h —安全超高，m ，此处取0.5m 。
由于多年最大风速v=25 m/s ,正常蓄水位=0.13th （1—2）=0.13=0.621 (m)所以 /==0.01 , 查累计频率与平均波高的比值得 /=2.42,==0.621=1.50 (m)Lm = 0.0386 ×g (1--3） =0.03869.81=14.61 (m)H=365 – 275 =90(m)Lm Hcth Lm h h l z ππ22= （1—4）= =0.487▽h=c z l h h h ++=1.50+0.487+0.5=2.487 (m)则坝顶高程为= +▽h=365.00+2.487=367.487（m ）（2） 设计洪水位情况下：由于多年最大风速v=25 m/s ,正常蓄水位=0.13th （1—2）=0.13=0.621 (m)所以 /==0.01 , 查累计频率与平均波高的比值得 /=2.42,==0.621=1.50 (m)Lm = 0.0386 ×g (1--3）=0.03869.81=14.61 (m)H=365 – 275 =90(m)Lm Hcth Lm h h l z ππ22=（1—4）= =0.487▽h=c z l h h h ++=1.50+0.487+0.5=2.487 (m)则坝顶高程为= +▽h=365.00+2.487=367.487（m ）（2）校核洪水位情况下：最大风速的多年平均值 =(12+10.3+15+18.7+13+12+16+25+16+19+10+12)/12=18.33 (m) =0.13th=0.13=0.281 (m)所以 /==0.005 , 查累计频率与平均波高的比值得 /=2.42,==0.281=0.55 (m)Lm = 0.0386 ×g=0.03869.81=7.14 (m)LmH cth Lm h h l z ππ22= = =0.133▽h=c z l h h h ++=0.55+0.133+0.4=1.083 (m)则坝顶高程为= +▽h=369.29+1.083=370.373（m ）综上所述，坝顶高程取较大值，并取防浪墙高度为1.2米，则坝顶高程为369.17米,取整数所以的坝顶高程取为370米。
H江碾压混凝土重力坝设计计算书
目录第一章工程规模的确定....................................................... - 3 -1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分..................................... - 3 -1.2 永久建筑物洪水标准................................................. - 3 -第二章调洪演算 ............................................................ - 4 -2.1洪水调节计算....................................................... - 4 -2.1.1 洪水调节计算方法........................................................ - 4 -2.1.2 洪水调节具体计算........................................................ - 4 -2.1.3 计算结果统计：.......................................................... - 8 -第三章大坝设计 ............................................................. - 9 -3.1 坝顶高确定 ........................................................ - 9 -3.1.1 计算方法................................................................ - 9 -3.1.2 计算过程................................................................ - 9 -3.2 坝顶宽度 ......................................................... - 10 -3.3 开挖线的确定...................................................... - 10 -3.4 非溢流坝剖面设计.................................................. - 10 -3.4.1 折坡点高程拟定......................................................... - 11 -3.4.2 非溢流坝剖面拟定....................................................... - 11 -3.5 非溢流坝段坝体强度和稳定承载能力极限状态验算...................... - 17 -3.5.1 荷载计算成果........................................................... - 17 -3.5.2正常蓄水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 42 -3.5.3正常蓄水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 43 -3.5.4正常蓄水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 43 -3.5.5正常蓄水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 46 -3.5.6校核洪水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 47 -3.5.7校核洪水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 47 -3.5.8校核洪水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 48 -3.5.9校核洪水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 50 -3.5.10正常蓄水位地震时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算..................... - 52 -3.5.11正常蓄水位地震时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 53 -3.5.12正常蓄水位地震时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 53 -3.5.13正常蓄水位地震时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 56 -3.5.14设计水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算........................... - 57 -3.5.15设计水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 59 -3.5.16设计水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 59 -3.5.17设计水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 61 -3.6 应力计算 ......................................................... - 62 -3.6.1 边缘应力............................................................... - 63 -3.6.2内部应力............................................................... - 63 -3.6.3 截面应力计算表......................................................... - 65 -3.6.4 应力图................................................................. - 65 -3.7 溢流坝段的设计.................................................... - 79 -3.7.1 溢流坝剖面设计......................................................... - 79 -3.7.2 消能防冲设计........................................................... - 81 -3.7.3 稳定及应力的计算....................................................... - 83 -第四章第二建筑物（压力钢管）的设计计算.....................................- 102 -4.1 引水管道的布置................................................... - 102 -4.1.1压力钢管的型式 ........................................................ - 102 -4.1.2轴线布置 .............................................................. - 102 -4.1.3 进水口................................................................ - 102 -4.2 闸门及启闭设备................................................... - 103 -4.3 细部构造 ........................................................ - 103 -4.3.1通气孔设计 ............................................................ - 103 -4.3.2充水阀设计 ............................................................ - 103 -4.3.3伸缩节设计 ............................................................ - 103 -4.4 压力钢管结构设计与计算........................................... - 103 -4.4.1 确定钢管厚度.......................................................... - 104 -4.4.2 承受内水压力的结构分析................................................ - 105 -第五章施工组织设计 ........................................................- 111 -5.1 导流标准 ........................................................ - 111 -5.2导流方案......................................................... - 111 -5.3 导流工程参数..................................................... - 112 -第一章工程规模的确定1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分参考《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-20001、可确定该工程规模为大（1）型工程等级为Ⅰ级2、水工建筑物级别（永久性水工建筑物）工程等级为Ⅰ级，则主要建筑物级别1级，次要建筑物3级3、临时性水工建筑物级别保护对象为1级主要永久建筑物，3级次要永久建筑，则临时性水工建筑物为4级。
重力坝工程量计算书
重力坝坝体工程量计算非溢流坝段1#：右岸断面1混凝土面积为17.5㎡，土方开挖为24.38㎡；断面2混凝土面积为128.71㎡，土方开挖为120.69㎡；断面3混凝土面积为128.71㎡，土方开挖为27.12㎡。
断面1与断面2距离为12.26m，断面2与断面3距离为8m则坝段1#混凝土方量为（17.5+128.71）/2*12.26+128.71*8=1925.947 m³土方开挖量为（24.38+120.69）/2*12.26+（120.69+27.12）/2*8=1480.519 m³非溢流坝段2#：右岸断面3混凝土面积为128.71㎡，土方开挖为27.12㎡；断面4混凝土面积为365.09㎡，土方开挖为163.88㎡；断面5混凝土面积为365.09㎡，土方开挖为120.69㎡。
断面3与断面4距离为14m，断面4与断面5距离为8m则坝段2#混凝土方量为（128.71+365.09）/2*14+365.09*8=6377.32 m³土方开挖量为（27.12+163.88）/2*14+（163.88+120.69）/2*8=2475.28 m³非溢流坝段3#：右岸断面5混凝土面积为365.09㎡，土方开挖为120.69㎡；断面6混凝土面积为982.6㎡，土方开挖为605.06㎡；断面7混凝土面积为982.6㎡，土方开挖为248.77㎡。
断面5与断面6距离为14m，断面6与断面7距离为8m则坝段3#混凝土方量为（982.6+365.09）/2*14+982.6*8=17294.63 m³土方开挖量为（120.69+605.06）/2*14+（605.06+248.77）/2*8=8495.57 m³非溢流坝段4#：右岸断面7混凝土面积为982.6㎡，土方开挖为248.77㎡，断面8混凝土面积为2380.91㎡，土方开挖为616.29㎡；断面9混凝土面积为2380.91㎡，砂砾石开挖为907.56㎡；。
H江碾压混凝土重力坝设计说明书1
重力坝以材料力学法分析，它可以直接求出坝体横剖面边界之内的任何一点的应力。坝体稳定的条件是坝体和坝基的最大应力须在坝段混凝土和坝基岩石的容许应力范围之内。溢流坝段的分析同上。
厂房为全地下式厂房，主厂房尺寸为388.5×28.5×74.4(m×m×m)，机组间距为3ห้องสมุดไป่ตู้.5m，安装间(主/副)长度为60／30m。主变室为地下式，尺寸为405.5×19.5×32.3～34.2(m×m×m)。开关站为地面户内式，平面尺寸为335×17.5(m×m)。
1.1.2
LT水库是W江防洪的战略性工程，承担W江中下游地区防洪任务，总防护人口达1200万人，保护耕地近700 万亩。工程的兴建可使W江和W、N江三角洲防洪标准由约20年一遇提高到约400年一遇（400m提高到约50年一遇），遇DTX水库联合防洪，可使下游的防洪标准由20年一遇提高到100年一遇；无论式从防洪效益还是替代防洪工程投资来说，其防洪作用均非常显著。
The spillway is a necessary discharge structure for a river project, which is used to discharge the excess flood that thereservoir can not accommodate so as to guarantee the project retaining structure and other structure security run. Usually the gravity dam installs spillway in the crest.The design of the blood calculus based on the water balance, and I used the list algorithm, find out the best one in the practicable spilling alternatives, with their design water level and check water level together.
XX碾压混凝土重力坝设计说明书
2.1
2
1．依据
为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性有机统一起来，水利枢纽及其组成建筑物要分等分级，即按工程规模、效益及其在国民经济中的重要性，将水利枢纽分等，然后将枢纽中的建筑物按作用和重要性进行分级。设计水工建筑物均需要根据规范规定，按建筑物的重要性、级别、结构类型、运用条件等，采用一定的洪水标准，保证遇设计洪水标准以内的洪水时建筑物的安全。
三级配为4080mm∶20～40mm∶5～20mm= 30∶40∶30
二级配为 20～40mm∶5～20mm= 50∶50
2.碾压混凝土配合比见表1－3；
3.碾压混凝土热力学性能见表1－4；
4.碾压混凝土物理力学指标见表1－5；
5.碾压混凝土单价（初步估计）为220元/m 。
表1-3 碾压混凝土配合比（初步推荐）
临时性建筑物类型
临时性水工建筑物级别
3
4
5
土石结构
50～20
20～10
10～5
混凝土、浆砌石结构
20～10
10～5
5～3
根据本工程的等别及表2—3、表2—4的有关规定确定，可确定XX工程的洪水标准见表2-5：
表2—5XX工程的洪水标准
水工建筑物
类型
永久性水工建筑物级别
临时性建筑物
重现期（年）
设计
1000～500
碾压混凝土单价初步估计为220表13碾压混凝土配合比初步推荐设计标号2090209020902090三级配三级配二级配二级配水胶比055905590556052634343838170170180190粉煤灰掺量50605040外加剂掺量rc1025rc1025rc1025rc1025混凝土材料用量kgm9595100100水泥8510290114粉煤灰8510290767617598418401483147913781376外加剂043043045048理论容重kgm2509250324992506表14碾压混凝土热力学性能表应用部位面层二级配90rcc水泥品种中热425水灰比056056056胶凝材料用量kgm水泥908595粉煤灰908595温度c202020404040导温系数000370003600036000360003500035导热系数kjkgk798181858385绝热温升c28d160155170最终185175195线膨胀系数909085表15碾压混凝土物理力学指标90rcc水泥品种中热425水灰比056056056胶凝材料用量kgm水泥908595粉煤灰908595018018018抗压强度mpa240240250抗拉强度mpa202021抗剪断强度mpa121251212508085弹性模量1000mpa2525255极限拉伸值000011009095容重gcm245024802470122工程基本参数xx水利枢纽工程参数表项目参数项目参数枢纽任务发电为主兼顾防洪死库容6510流域面积67176km兴利库容129310年降雨量1474mm调洪库容112410年平均流量772m年平均径流量2436亿立方取水方式单管单机有压取水安装高程2462m最大风速及1539ms22km设计水头615m辉绿岩引用流量1000电站装机415万kw碾压混凝土重力坝水轮机型号hl220lj550最大坝高90m发电机型号sf150601280坝顶宽度10m引水管道d73m钢管溢流方式表孔溢流电站及底孔辅助泄洪主厂房平面尺寸12884244m溢流堰型wes曲线实用堰导流方案分段围堰法导流底孔58m围堰形式横向
重力坝设计计算书
院：土木工程学院专业：水利水电工程专业年级： 2012学号：学生姓名：杨林指导教师：邹爽老师2015年7月16日目录一、设计坝顶高程1.确定坝基开挖高程 (1)2.计算坝顶高程 (1)二、绘制坝基开挖线 (2)三、设计非溢流坝段1.设计实用剖面 (3)2.实用坝体剖面稳定及强度验算 (4)四、设计溢流坝段1.孔口形式及溢流坝前沿总长 (15)2.溢流面体型设计 (15)五、溢流坝段稳定验算1.溢流坝段剖面图 (18)2.设计洪水位状况 (19)3.校核洪水位情况 (21)六、设计消能工1.选择鼻坎形式 (24)2.确定挑角、鼻坎高程和反弧半径 (24)3.计算挑距和下游冲刷坑深度 (24)七、坝体细部构造拟定1.横缝布置 (28)2.坝顶的布置 (28)3.廊道系统 (28)4.横缝灌浆，固结灌浆，排水措施 (29)八、附录重力坝设计资料 (30)一、设计坝顶高程1.确定坝基开挖高程由相关水文、地质等资料初步估计坝高为50米左右，可建在微风化至弱风化上部基岩上，又下坝址河面高程1858.60m ，综合槽探、硐探、钻探和地表地质勘察资料，坝址区左右岸坡残坡积层厚度达3～5m ，局部地段深达10m ，河床上第四纪冲积覆盖层厚度为8.8m 左右；结合风化线深度，初步拟定坝基最低开挖高程为1843.50m 。
大坝校核洪水为500年一遇，坝体级别为4级。
2.计算坝顶高程坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。
(1).相关资料(2). 计算h l 根据官厅公式计算： 当20gDV =20～250 时，为累计频率5%的波高h 5%; 当20V gD=250～1000 时，为累计频率10%的波高h 10%; 本设计20V gD=（9.8×0.6×103）/20.72=13.723 故取h l ≈h 5%.（3）.计算防浪墙顶高程及基本剖面坝高二、绘制坝基开挖线坝高超过100m时，坝可建在新鲜、微风化或弱风化下部基岩上；坝高在50～100m时，可建在微风化至弱风化上部基岩上；坝高小于50m时，可建在弱风化中部至上部基岩上。
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目录第一章工程规模的确定......................................................... - 3 -1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分..................................... - 3 -1.2 永久建筑物洪水标准................................................. - 3 -第二章调洪演算 .............................................................. - 4 -2.1洪水调节计算....................................................... - 4 -2.1.1 洪水调节计算方法........................................................ - 4 -2.1.2 洪水调节具体计算........................................................ - 4 -2.1.3 计算结果统计：.......................................................... - 8 -第三章大坝设计 .............................................................. - 9 -3.1 坝顶高确定 ........................................................ - 9 -3.1.1 计算方法................................................................ - 9 -3.1.2 计算过程................................................................ - 9 -3.2 坝顶宽度 ......................................................... - 10 -3.3 开挖线的确定...................................................... - 10 -3.4 非溢流坝剖面设计.................................................. - 10 -3.4.1 折坡点高程拟定......................................................... - 11 -3.4.2 非溢流坝剖面拟定....................................................... - 11 -3.5 非溢流坝段坝体强度和稳定承载能力极限状态验算...................... - 17 -3.5.1 荷载计算成果........................................................... - 17 -3.5.2正常蓄水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 41 -3.5.3正常蓄水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 42 -3.5.4正常蓄水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 42 -3.5.5正常蓄水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 45 -3.5.6校核洪水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算.......................... - 46 -3.5.7校核洪水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 46 -3.5.8校核洪水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 47 -3.5.9校核洪水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................ - 49 -3.5.10正常蓄水位地震时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算..................... - 51 -3.5.11正常蓄水位地震时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 52 -3.5.12正常蓄水位地震时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 52 -3.5.13正常蓄水位地震时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算....................... - 55 -3.5.14设计水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算........................... - 56 -3.5.15设计水位时坝体2-2面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 58 -3.5.16设计水位时坝体3-3面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 58 -3.5.17设计水位时坝体4-4面的抗滑稳定性及强度验算............................. - 60 -3.6 应力计算 ......................................................... - 61 -3.6.1 边缘应力............................................................... - 62 -3.6.2内部应力 ............................................................... - 62 -3.6.3 截面应力计算表......................................................... - 64 -3.6.4 应力图................................................................. - 64 -3.7 溢流坝段的设计.................................................... - 78 -3.7.1 溢流坝剖面设计......................................................... - 78 -3.7.2 消能防冲设计........................................................... - 80 -3.7.3 稳定及应力的计算....................................................... - 82 -第四章第二建筑物（压力钢管）的设计计算......................................- 100 -4.1 引水管道的布置................................................... - 100 -4.1.1压力钢管的型式 ........................................................ - 100 -4.1.2轴线布置 .............................................................. - 100 -4.1.3 进水口................................................................ - 100 -4.2 闸门及启闭设备................................................... - 101 -4.3 细部构造 ........................................................ - 101 -4.3.1通气孔设计 ............................................................ - 101 -4.3.2充水阀设计 ............................................................ - 101 -4.3.3伸缩节设计 ............................................................ - 101 -4.4 压力钢管结构设计与计算........................................... - 101 -4.4.1 确定钢管厚度.......................................................... - 102 -4.4.2 承受内水压力的结构分析................................................ - 103 -第五章施工组织设计 .........................................................- 109 -5.1 导流标准 ........................................................ - 109 -5.2导流方案......................................................... - 109 -5.3 导流工程参数..................................................... - 110 -第一章工程规模的确定1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分参考《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-20001、可确定该工程规模为大（1）型工程等级为Ⅰ级2、水工建筑物级别（永久性水工建筑物）工程等级为Ⅰ级，则主要建筑物级别1级，次要建筑物3级3、临时性水工建筑物级别保护对象为1级主要永久建筑物，3级次要永久建筑，则临时性水工建筑物为4级。