水工建筑物课程设计书(土石坝)
作业4土石坝课程设计
作业4土石坝课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解土石坝的基本结构、工作原理及功能。
2. 学生能掌握土石坝设计中的关键参数，如坝高、坝长、坝体材料等。
3. 学生能了解土石坝建设对环境及生态的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成土石坝的初步设计。
2. 学生能够分析土石坝建设中的常见问题，并提出合理的解决方案。
3. 学生通过实际操作，提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水利工程的兴趣，增强环保意识和责任感。
2. 学生在课程学习中，树立正确的工程观念，认识到工程对社会和自然环境的影响。
3. 学生通过学习土石坝设计，培养严谨、细致、创新的学习态度。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生将所学理论知识应用于实际工程设计中。
学生特点：学生已具备一定的水利工程基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需引导学生将理论知识与实际工程相结合，注重培养学生的实践操作能力和团队协作精神，同时关注学生在课程中的情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标，使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 土石坝基本概念：介绍土石坝的定义、分类、结构及工作原理，对应教材第二章。
- 坝体材料的选择与应用- 坝体结构的稳定性分析2. 土石坝设计原则及方法：讲解土石坝设计的基本原则、设计流程及关键参数，对应教材第三章。
- 坝高、坝长、坝型选择- 坝体材料力学性能分析3. 土石坝施工技术：分析土石坝施工过程中的关键技术，如填筑、压实、排水等，对应教材第四章。
- 填筑工艺及施工组织- 压实质量控制与检测4. 土石坝环境影响及防治措施：探讨土石坝建设对周边环境及生态的影响，并提出相应的防治措施，对应教材第五章。
- 环境影响分析- 生态保护与恢复5. 实践操作：组织学生进行土石坝设计实践，培养实际操作能力。
水工建筑物课程设计书(土石坝)
《水工建筑物》课程设计任务书（土石坝）题目：年月日学生姓名：学号：班级：专业（专业方向）：指导教师：樊新建侯慧敏王之君一、设计目的和要求1．通过课程设计，使学生初步掌握土石坝设计的一般原则、方法和步骤，巩固、加深和扩大所学的基础理论知识，，并使之系统化。
2. 通过课程设计，培养学生正确的设计思想、严谨的工作作风，踏实肯干和求实奋进的精神；初步掌握水工建筑物的设计原则、设计方法和步骤；3．培养学生的独立思考、独立工作能力，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。
二、特征水位正常蓄水位：设计洪水位：校核洪水位：三、设计任务及要求根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行土石坝枢纽的设计工作，设计深度为初步设计。
主要设计内容有：1．确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准；2．土石坝的枢纽布置；确定溢洪道的堰顶高程和坝顶高程，拟定溢洪道溢流孔数，确定溢洪道在土石坝枢纽中的位置。
3．土石坝基本剖面的设计；确定坝顶高程；按使用要求及工程经验确定坝顶宽度，上下游坝坡坡比，心墙或斜墙的位置及基本尺寸（均质土石坝无此项），初步拟定大坝剖面尺寸。
选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗透稳定性校核。
以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行坝坡稳定校核。
4．溢洪道剖面及下游消能方式的设计；溢流面曲线设计，校核闸门全开时校核洪水位和设计洪水位时的泄流量，闸门类型选择，溢洪道剖面布置，溢洪道的消能防冲设计，溢洪道的结构布置（边墩和导墙的尺寸拟定）。
5．大坝的细部构造设计：坝顶、护坡、反滤层、过渡层、排水。
6．坝基处理。
四、进度安排五．课程设计的要求1. 设计一律在设计教室进行，无故不参加设计规定时间的三分之一者，或抄袭他人成果者，均以零分计（抄袭双方）。
2. 每位学生必须独立完成课程设计的内容，提交设计成果。
设计成果包括：（1）计算书一份要求详细列出所有计算过程，并附计算草图；要求列出计算成果，简要说明计算成果的合理性，或设计的不足和还可以进一步改进的地方。
《水工建筑物设计原理》-土石坝设计
《水工建筑物设计原理》-土石坝设计水工建筑物设计原理 - 土石坝设计引言水工建筑物是指用来调节、储存、分派水资源的工程结构。
而土石坝作为其中一种常见的水工建筑物，具有重要的工程意义和应用价值。
本文旨在介绍土石坝设计的基本原理。
土石坝设计的目标土石坝设计的目标是确保工程结构的安全性、稳定性和耐久性。
在设计过程中，需要充分考虑坝体的承载能力、滑坡和决口的稳定性、渗流控制以及排洪能力等因素。
设计原则土石坝设计应遵循以下原则：1. 坝体结构合理布置：需要确保坝体布置合理，以便坝体能够充分承载水压力，并保持稳定性。
2. 坝址选择：坝址选择应考虑地质条件、水文条件和河道特征等因素，以确保选择的坝址能满足工程的安全要求。
3. 材料选择：选择适合的土石材料，保证坝体结构的强度和稳定性。
4. 设计和施工阶段的监测：在设计和施工过程中，需要进行监测，及时发现和解决可能出现的问题，确保工程的正常进行。
5. 灌浆加固：对于土石坝的基础和坝体，可以采用灌浆加固的方法，提高工程结构的稳定性和安全性。
设计步骤土石坝设计的主要步骤包括：1. 坝址勘察：对可能的坝址进行勘察，分析地质、水文和河道特征等因素。
2. 设计洪水计算：根据设计洪水条件进行水力计算，确定设计洪水位和泄洪能力。
3. 坝体稳定性计算：进行坝体稳定性计算，考虑坝体受力特点和材料的力学性质。
4. 渗流计算与渗流控制：进行渗流计算，设计渗流控制措施，保证坝体的稳定性。
5. 坝顶和坝基排水设计：设计坝顶和坝基的排水系统，以控制地下水位和渗流压力。
6. 设计图纸和施工方案：根据设计结果，绘制施工图纸，并制定施工方案。
结论土石坝设计的原理包括合理布置坝体结构、选择适当坝址、合理选择土石材料、设计和施工过程的监测以及灌浆加固等。
在设计过程中，需要进行坝址勘察、洪水计算、稳定性计算、渗流计算与控制、排水设计以及制定设计图纸和施工方案等步骤。
通过遵循这些原理和步骤，可以设计出安全、稳定和耐久的土石坝工程。
水工建筑物土石坝
水利工程12-2
水工建筑物土石坝
参数
土石坝计算成果正常蓄水位(m):2821.4设计洪水位(P=1%)(m):2822.98校核洪水位(P=0.05%)(m):2824.15
正常蓄水位时坝迎水面前水深H(m):9.4设计洪水位时坝迎水面前水深H(m):10.98校核洪水位时坝迎水面前水深H(m):
12.18
多年平均年最大风速W 10(m/s):
28.65
计算风向与坝轴线法线夹角β(º):
20风区长度D(m):15000
大坝级别:
Ⅱ上游坝坡护面类型代码:
6大坝上游坝坡m:
2.73
上游坝坡护面类型代码
•取值如下：
1.光滑不透水护面(沥青混凝土)：填“1”
2.混凝土或混凝土板护面：填“2”
3.草皮护面：填“3”
4.砌石护面：填"4"
5抛填两层块石(不透水地基)护面：填“5”
6.抛填两层块石(透水地基)护面：填“6”
上游护坡用400mm 厚干砌块石所以选“6”
坝迎水面水深H
1.正常蓄水位时坝迎水面前水深H:
2821.4-2812=9.4m
2.设计洪水位时坝迎水面前水深H：
2822.98-2812=10.98m
3.校核洪水位时坝迎水面前水深H：
2824.15-2812=12.15m
堰前水位-堰顶高程
风浪要素平均波高hm的确定
水位（m）正常水位设计水位校核水位平均波高h（m） 2.55 5.69 3.68安全加高（m）10.5。
水工建筑物-土石坝(第三章)
三、设计的基本要求 2.设置防渗和排水设施，控制渗流 土石坝挡水后，在坝体内形成渗流，在饱和
区，土石料承受上浮力，减轻了有效重量；浸水 使c、φ值减小；渗流力对坝坡稳定不利；渗流逸 出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。设置防渗 和排水可以控制渗流范围、减小逸出比降，增加 抗滑和抗渗稳定。防渗设施还有利于减小坝体和 坝基的漏水量。
水布垭混凝土面板堆石坝
水布垭位于湖北巴东清 江上，坝高233m，坝 顶长576m。主体建筑 物有：混凝土面板堆石 坝、河岸式溢洪道、右 岸地下式电站厂房和放 空洞等。
土石坝
小浪底水电站位于 河南洛阳；大坝为 斜心墙土石坝，坝 高154m。
小浪底土坝
密云水库
土石坝
密云水库位于北京市密云县，水库库容 41．9亿m3 ，大坝为壤土斜墙土坝，总 长4559．5 m，最大坝高66m。密云水 库修建于上世纪50年代末，当时清华大学 组织了本科生、研究生、年青教师共计近 百人，分成近二十个组参与水位、地质、 水工、机电、环境、泥沙、专业的设计、 施工，前后历时2年。
2 gH m
式中 k——综合摩阻系数，其值在（1.5～5.0）
×10-6之间，计算时一般取3.6×10-6；
D ——风区长度（m）；
—H m—坝前风区水域平均水深（m）；
— —计算风向与坝轴线法线的夹角（°）；
w——计算风速（m/s），正常运用情况，1、2
w 级坝，取 =（1. 5～2.0） w，m3ax 、4级坝取
中、低坝 b=5～10m。 坝顶宽度必须考虑心墙或斜墙顶部及反滤层布 置的需要。在寒冷地区，坝顶还需有足够的厚度， 以保护粘性土料防渗体免受冻害。
以上、以下坝坡2系m数上 。m下
)
，m上
土石坝课程设计指导书
《水工建筑物》课程设计 土石坝设计指导书2011年3月《水工建筑物》课程设计土石坝设计指导书一、目的通过这次设计，综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识，进一步掌握〈〈水工建筑物〉〉课程中“土石坝”的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
二、资料及工程任务工程设计资料包括地形、地质资料，水文、水利计算资料、筑坝材料资料等。
地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。
地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。
三、设计要求和设计步骤1、考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置，其建筑物包括土石坝、溢洪道、输水洞等。
水洞等。
2、综合分析比较确定土石坝坝型。
、综合分析比较确定土石坝坝型。
3、根据提供的料场资料，确定防渗料及坝壳堆石料填筑标准。
防渗粘土料按压实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。
控制。
4、利用已给的水库特征水位，考虑风浪及安全加高因素，按正常运行和非常运行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。
地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m 。
5、按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比，初步拟定大坝剖面尺寸。
尺寸。
6、选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
7、以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行下游坝坡稳定校核。
计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，抗剪强度指标按表4-8选用。
注意为计算简便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。
便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。
8、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。
、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。
9、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
土石坝课程设计最终稿
土石坝课程设计最终稿一、课程目标知识目标：1. 学生能理解土石坝的定义、结构及功能，掌握土石坝的组成部分及各部分的作用。
2. 学生能掌握土石坝的设计原则，了解影响土石坝稳定性的主要因素。
3. 学生了解我国土石坝的建设与发展历程，了解土石坝在水利工程中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析土石坝的稳定性，提出合理的改进措施。
2. 学生具备一定的土石坝设计能力，能够完成简单的土石坝设计图绘制。
3. 学生能够通过小组合作，进行土石坝模型的制作，培养动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水利工程建设的兴趣，提高对水利学科的认识和热爱。
2. 学生通过学习土石坝知识，增强环保意识，认识到水利工程与环境保护的重要性。
3. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为水利工程学科的基础课程，旨在让学生了解土石坝的基本知识，培养学生的实践能力和创新意识。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理和数学基础，对水利工程有一定的好奇心，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用案例教学、小组合作等方法，提高学生的学习兴趣和参与度。
通过课程学习，使学生具备基本的土石坝知识，为后续相关专业课程打下坚实基础。
同时，注重培养学生的团队协作和沟通能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 土石坝基本概念：土石坝的定义、分类、结构及功能，重点讲解各部分的作用和相互关系。
教材章节：第一章 水利工程概述，第三节 土石坝简介2. 土石坝设计原则：讲解土石坝设计的基本原则，如稳定性、经济性、施工便利性等。
教材章节：第二章 水利工程设计，第四节 土石坝设计原则3. 影响土石坝稳定性的因素：分析影响土石坝稳定性的主要因素，如坝体材料、坝基处理、水文地质条件等。
教材章节：第三章 土石坝稳定性分析，第一节 影响因素4. 土石坝施工技术：介绍土石坝的施工方法、工艺及质量控制。
教材章节：第四章 土石坝施工，第一节 施工方法与工艺5. 土石坝案例分析：分析国内外典型土石坝工程案例，总结经验教训。
水工建筑物土石坝课程设计
水工建筑物土石坝课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握土石坝的基本结构、功能和组成部分；2. 使学生了解土石坝的设计原理和施工方法；3. 帮助学生了解土石坝在水利工程中的作用及重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析土石坝工程案例的能力；2. 提高学生运用绘图软件绘制土石坝结构图的能力；3. 培养学生通过小组合作，解决土石坝设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，激发学生热爱水利事业；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作和工程实践；3. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力。
课程性质分析：本课程为水利工程学科的基础课程，旨在让学生掌握土石坝的基本知识，培养学生的工程实践能力。
学生特点分析：高二年级学生对水利工程有一定的了解，具备基本的物理和数学知识，但缺乏实际工程经验，需要通过课程学习，提高实际操作能力。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 设计丰富的教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队协作能力；3. 强化课程目标，关注学生的学习成果，为后续教学和评估提供依据。
二、教学内容1. 土石坝的基本概念- 土石坝的定义、分类及用途- 土石坝在我国水利工程中的应用案例2. 土石坝的结构与组成- 坝体、坝基、坝壳、排水系统等基本结构- 各组成部分的材料及性能要求3. 土石坝设计原理- 坝型选择、坝体稳定性分析- 坝体材料的选择与配合设计4. 土石坝施工技术- 施工准备、施工方法及工艺- 施工质量控制与验收标准5. 土石坝工程案例分析与评价- 分析典型土石坝工程案例，了解工程实际应用- 评价土石坝工程的优缺点，探讨改进措施6. 土石坝结构图绘制- 运用绘图软件，绘制土石坝结构图- 学会标注、注释及图纸规范教学内容安排与进度：第一周：土石坝基本概念、分类及用途第二周：土石坝结构与组成、材料性能要求第三周：土石坝设计原理、坝型选择第四周：土石坝施工技术、质量控制第五周：土石坝工程案例分析、评价第六周：土石坝结构图绘制、图纸规范教材章节关联：本教学内容与教材中“土石坝工程”章节相关，涵盖该章节的主要知识点。
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《水工建筑物》课程设计任务书
（土石坝）
题目：年月日学生姓名：学号：班级：
专业（专业方向）：指导教师：樊新建侯慧敏王之君一、设计目的和要求
1．通过课程设计，使学生初步掌握土石坝设计的一般原则、方法和步骤，巩固、加深和扩大所学的基础理论知识，，并使之系统化。
2. 通过课程设计，培养学生正确的设计思想、严谨的工作作风，踏实肯干和求实奋进的精神；初步掌握水工建筑物的设计原则、设计方法和步骤；
3．培养学生的独立思考、独立工作能力，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。
二、特征水位
正常蓄水位：设计洪水位：校核洪水位：
三、设计任务及要求
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，进行土石坝枢纽的设计工作，设计深度为初步设计。
主要设计内容有：1．确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准；
2．土石坝的枢纽布置；
确定溢洪道的堰顶高程和坝顶高程，拟定溢洪道溢流孔数，确定溢洪道在土石坝枢纽中的位置。
3．土石坝基本剖面的设计；
确定坝顶高程；按使用要求及工程经验确定坝顶宽度，上下游坝坡坡比，心墙或斜墙的位置及基本尺寸（均质土石坝无此项），初步拟定大坝剖面尺寸。
选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗透稳定性校核。
以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行坝坡稳定校核。
4．溢洪道剖面及下游消能方式的设计；
溢流面曲线设计，校核闸门全开时校核洪水位和设计洪水位时的泄流量，闸门类型选择，溢洪道剖面布置，溢洪道的消能防冲设计，溢洪道的结构布置（边墩和导墙的尺寸拟定）。
5．大坝的细部构造设计：坝顶、护坡、反滤层、过渡层、排水。
6．坝基处理。
四、进度安排
五．课程设计的要求
1. 设计一律在设计教室进行，无故不参加设计规定时间的三分之一者，或抄袭他人成果者，均以零分计（抄袭双方）。
2. 每位学生必须独立完成课程设计的内容，提交设计成果。
设计成果包括：
（1）计算书一份
要求详细列出所有计算过程，并附计算草图；要求列出计算成果，简要说明计算成果的合理性，或设计的不足和还可以进一步改进的地方。
要求内容说理清楚，语句通顺，字迹工整。
（2）设计图纸至少2张（2号图纸）
图纸上主要内容应包括：土石坝枢纽平面布置图；要求标出坝段桩号及溢洪道的布置；溢洪道剖面图和土石坝剖面图，堰面曲线及坐标列表，止水详图；大坝下游面立视图；要求在剖面图上标出详细坝体构造布置情况、坝基处理情况。
六、主要参考文献
1．水利水电工程等级划分及防洪标准，SL 252-2000.
2．水工建筑物荷载设计规范，DL5077-1997.
3．水工设计手册, 地质、水文及结构计算分册，水利水电出版社 1989..
4．祁庆和.水工建筑物（第三版）.中国水利水电出版社，1997.
5．吴媚玲.水工设计参考手册，中国水利水电出版社，1999（10）
6．碾压土石坝设计规范，中国水利水电出版社，2002.
7．溢洪道设计规范，中国水利水电出版社，DL 5166-2002.。