混凝土重力坝毕业设计计算书
[学士]重力坝毕业设计
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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。
混凝土重力坝毕业设计任务书
混凝土重力坝毕业设计任务书混凝土重力坝枢纽毕业设计任务书及指导书华北水利水电学院二??七年一月混凝土重力坝枢纽毕业设计任务书一、枢纽概况及工程目的:潘家口水库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上。
控制流域面积33700平方公里～总库容为25.5亿立米。
水库枢纽由主坝、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用水城市人民生活用水～结合引水发电。
并兼顾防洪要求～尽可能使其工程提前受益～尽早建成。
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?级建筑物～其它均按?级建筑物考虑。
二、设计基本资料(参见附录一):设计任务和基本要求:(一)设计任务:1、根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用进行坝型的选择～枢纽布臵方案比较通过初步分析确定。
绘制枢纽下游立视图。
2、进行非溢流坝,挡水坝,的剖面设计～内容包括:拟定挡水坝剖面～稳定、应力分析等～并绘制设计图。
3、进行细部构造设计包括:混凝土标号分区、分缝、止水、廓道、排水。
4、设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰～符合GB规定～体现CAD绘图能力。
(二)基本要求:1、设计者必须发挥独立思考能力～创造性的完成设计任务～在设计中应遵循技术规范～尽量采用国内外的先进技术与经验。
2、设计者对待设计计算绘图等工作～应具有严肃认真一丝不苟的工作作风～以使设计成果达到较高水平。
3、设计者必须充分重视和熟悉原始资料～明确设计任务～在规定的时间内圆满完成要求的设计内容～成果包括:设计说明计算书一份、设计图纸2，3张,1#,。
1附录一潘家口水库混凝土重力坝毕业设计基本资料一、水文分析:1、年径流:滦河水量较充沛潘家口站多年平均年径流量为24.5亿立方米占全流域的53%～年内分配很不均匀～主要集中汛期七、八，—40%～而且年际变月份。
丰水年时占全年50，60%～枯水年占30化也很大。
2、洪水:多发生在七月下旬至八月上旬有峰高量大涨落迅速的特点～据调查近一百年来有六次大水。
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。
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1.5
由于防渗的需要,坝基须设置防渗帷幕和排水孔幕.据基础廊道的布置要求,初步拟定防渗帷幕与排水孔廊道中心线在坝基面处距离坝踵5.5m.
第二章
2.1
作用在坝基面的荷载有：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力、土压力,常取 坝长进行计算.
2.
自重
自重 在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位完全一样计算步骤如下；
∑P=17061.85 KN
K′=3.190789>2.3
> 2.3
故非溢流坝段抗滑稳定满足设计规X要求.
第四章
4.1
4.1.1
根据SL319-2005《混凝土重力坝设计规X》,按下列公式进行应力计算：
图4.1应力计算图示
<1>上游面垂直正应力：
<2>下游面垂直正应力：
式中：
4.
由《混凝土重力坝设计规X》SL319—2005可知：
4.2.
<1>上游面垂直正应力：
T=109.45
<2>下游面垂直正应力：
第五章
5.1
为了使水库具有较大的超泄能力,采用开敞式孔口,WES实用堰.
5.2
洪水标准的确定：本次设计的重力坝是Ⅲ级建筑物,根据GB50201—94表6.2.1,采用50年一遇的洪水标准设计,500年一遇的洪水标准校核.
5.3
流量的确定：根据基础资料可知,设计情况下,溢流坝的下泄流量为115.75m3/s；在校核情况下溢流坝的下泄流量为176m3/s.
14775.9
15784.29
扬压力
-25586.66
-57222.22
-59984.09
波浪力
混凝土重力坝毕业设计
长江工程职业技术学院大专学生毕业设计（论文）题目混凝土重力坝设计姓名学号系部水利工程系专业水利水电建筑工程指导教师2008年12 月25 日毕业设计任务书设计题目：混凝土重力坝设计（二）适用专业：水利水电工程指导老师：学生姓名：长江工程职业技术学院目录第一部分总则一、设计目的及要求 (2)二、设计方法 (2)第二部分设计资料和任务一、设计内容 (3)二、基本资料 (3)三、设计指导 (4)四、设计内容和时间安排 (6)五、设计成果要求 (6)六、参考文献 (7)第一部分总则一、设计目的及要求1、巩固、充实、加深、扩大学生的基本理论和专业知识通过实际工程的设计，使学生掌握混凝土重力坝的结构选型、尺寸拟定、工作条件、作用荷载及设计依据、内容、方法、步骤等。
从而达到较全面、系统地巩固、充实、提高所学的基础理论和专业知识，使之系统化。
2、培养学生独立工作、解决实际问题的能力学生在全面了解设计任务和熟悉给定资料的基础上，学会查找规范、手册、技术文献等参考资料及前人经验。
结合工程实际，在教师的指导下，独立进行工程设计。
3、训练学生的基本技能培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法，在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到较全面的锻炼和提高。
4、培养学生形成正确的设计思想，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。
二、设计方法1、由于设计时间短、任务紧，应尽量避免重作或返工。
但必须认识到，设计工作是逐步深入的，因此某些重作是正常的，甚至是必要的。
2、每个阶段设计中，趁进入角色之机，应及时收集资料，草写阶段设计说明并备全草图，这样既可及时校对，发现错误，又为最后的文字成果整理提供素材。
3、在学生与教师研讨问题时，学生应在充分钻研的基础上，先提出自己的看法和意见，不能请老师代作和决断。
老师只向学生提出启发性的意见、解决问题的途径和工作方向、建议等。
在采纳教师建议时，也必须自我消化、理解，但不强求一定纳用。
在设计过程中，提倡开拓精神，鼓励提出新的方案或见解，同时也要遵循严肃认真的科学态度。
混凝土重力坝毕业设计计算书
目 录目 录 (1)第1章非溢流坝设计 (2)1.1坝基面高程的确定 (2)1.2坝顶高程计算 (2)1.2.1基本组合情况下： (2)1.2.2特殊组合情况下： (3)1.3坝宽计算 (4)1.4 坝面坡度 (4)1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (5)第二章非溢流坝段荷载计算 (5)2.1 计算情况的选择 (5)2.2 荷载计算 (5)2.2.1 自重 (6)2.2.2 静水压力及其推力 (6)2.2.3 扬压力的计算 (7)2.2.4 淤沙压力及其推力 (10)2.2.5 波浪压力 (11)2.2.6 土压力 (12)第3章坝体抗滑稳定性分析 (13)3.2 抗滑稳定计算 (15)3.3 抗剪断强度计算 (16)第4章应力分析 (17)4.1 总则 (17)4.1.1大坝垂直应力分析 (17)4.1.2大坝垂直应力满足要求 (18)4.2计算截面为建基面的情况 (19)4.2.1 荷载计算 (19)4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (20)4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (21)毕业设计（论文）任务书W M --∑∑计算截面上全部垂直力之和；计算截面上全部垂直力及水平力对于计算截面形心的力矩之和。
4.1.2大坝垂直应力满足要求由《混凝土重力坝设计规范》SL319—2005可知：重力坝坝基面：运用期：要求上游面垂直正应力不小于0，下游面垂直正应力应小于坝基容许压应力4.0Mpa=4000Kpa。
；施工期：坝趾垂直应力可允许由小于0.1Mpa（100Kpa）的拉应力；重力坝坝体截面：运用期：坝体上游面不出现拉应力（计扬压力），下游面垂直正应力应不大于混凝土压应力值，采用C15混凝土，故混凝土压应力值为15/4=3.75Mpa=3750Kpa。
施工期：坝体任何截面上的主压应力应不大于混凝土的允许压应力，下游面可允许有不大于0.2Mpa（200Kpa）的主拉应力。
4.2计算截面为建基面的情况第五章溢流坝段设计5.1 泄流方式选择为了使水库具有较大的超泄能力，采用开敞式孔口，WES实用堰。
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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1兵团广播电视大学开放教育（专科）题目：混凝土重力坝设计分校：姓名：学号：专业：指导教师：目录目录 (1)第一章非溢流坝设计 (5)1.1坝基面高程的确定 (5)1.2坝顶高程计算 (5)1.2.1基本组合情况下： (5)1.2.1.1 正常蓄水位时： (5)1.2.1.2 设计洪水位时： (6)1.2.2特殊组合情况下： (6)1.3坝宽计算 (7)1.4 坝面坡度 (7)1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (8)第二章非溢流坝段荷载计算 (9)2.1 计算情况的选择 (9)2.2 荷载计算 (9)2.2.1 自重 (9)2.2.2 静水压力及其推力 (9)2.2.3 扬压力的计算 (11)2.2.4 淤沙压力及其推力 (13)2.2.5 波浪压力 (14)2.2.6 土压力 (15)第三章坝体抗滑稳定性分析 (17)3.1 总则 (17)3.2 抗滑稳定计算 (18)3.3 抗剪断强度计算 (19)第四章应力分析 (21)4.1 总则 (21)4.1.1大坝垂直应力分析 (21)4.1.2大坝垂直应力满足要求 (22)4.2计算截面为建基面的情况 (22)34.2.1 荷载计算 (23)4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (24)4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (24)4.2.4 施工期 (24)第五章溢流坝段设计 (26)5.1 泄流方式选择 (26)5.2 洪水标准的确定 (26)5.3 流量的确定 (26)5.4 单宽流量的选择 (27)5.5 孔口净宽的拟定 (27)5.6 溢流坝段总长度的确定 (27)5.7 堰顶高程的确定 (28)5.8 闸门高度的确定 (29)5.9 定型水头的确定 (29)5.10 泄流能力的校核 (29)5.11.1 溢流坝段剖面图 (30)5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (30)（1）正常蓄水情况 (30)（2）设计洪水情况 (31)（3）校核洪水情况 (31)第六章消能防冲设计 (32)6.1洪水标准和相关参数的选定 (32)6.2 反弧半径的确定 (32)6.3 坎顶水深的确定 (33)6.4 水舌抛距计算 (34)6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (35)第七章泄水孔的设计 (37)7.1有压泄水孔的设计 (37)7.2孔径D的拟定 (37)7.3 进水口体形设计 (37)7.4 闸门与门槽 (38)7.5渐宽段 (38)7.6 出水口 (38)7.7 通气孔和平压管 (39)参考文献 (40)5 第一章 非溢流坝设计1.1坝基面高程的确定由《混凝土重力坝设计规范》可知，坝高100~50米时，重力坝可建在微风化至弱风化中部基岩上，本工程坝高为50~100m ，由于本坝址岩层分布主要为石英砂岩，故可确定坝基面高程为832.0 m 。
由水位—库容曲线查的该库容为0.03×108m 3，故可知该工程等级为Ⅳ级。
1.2坝顶高程计算 1.2.1基本组合情况下： 1.2.1.1 正常蓄水位时：坝顶高程分别按设计和校核两种情况，用以下公式进行计算： 波浪要素按官厅公式计算。
公式如下：1/31/121022000.0076gh gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭1/3.751/2.15022000.331gL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭212z h Hh cthLLππ=库水位以上的超高h ∆：1c z h h h h ∆=++式中1h --波浪高度，mz h --波浪中心线超出静水位的高度，m c h --安全超高，mo v --计算风速。
水库为正常蓄水位和设计洪水位时，宜用相应洪水期多年平均最大风速的1.5~2.0倍；校核洪水位时，宜用相应洪水期多年平均最大风速，m/sD-风区长度；m L--波长；M H--坝前水深1.2.1.2 设计洪水位时：根据水库总库容在880.210~0.2510⨯⨯之间可知，大坝工程安全级别为III 级 计算风速o v 取相应洪水期多年平均最大风速的1.8倍，即o v =47.7m/s根据公式1/31/121022000.0076gh gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭，可知波浪高度1h =2.71m 根据公式1/3.751/2.15022000.331gL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭，可知波长L=23.19m根据公式212z h Hh cthLLππ=，可知波浪中心线超静水位高度z h =0.994274m 可知库水位超高 1c z h h h h ∆=++=4.1m可知坝顶高程=890.00+4.1=894.1m 1.2.1.2 校核洪水位时：计算风速o v 取相应洪水期多年平均最大风速，即o v =26.5m/s根据公式1/31/121022000.0076gh gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭，可知波浪高度1h =1.30m 根据公式1/3.751/2.15022000.331gL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭，可知波长L=7.0034m根据公式212z h Hh cthLLππ=，可知波浪中心线超静水位高度z h =0.7577m 可知库水位超高 1c z h h h h ∆=++=2.355m 可知坝顶高程=890.00+2.355=892.355m1.2.2特殊组合情况下：Vo=26.5 m/s7 故按莆田试验站公式计算：()()0.450.720220.720000.0018/gh 0.130.7v 0.130.7/mm m gD V gH th th V th gH V ⎧⎫⎡⎤⎛⎫⎪⎪⎢⎥=⎨⎬⎪⎡⎤⎢⎥⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎩⎭=6.43×10-3故 hm=0.4603 m0.5m200gh gT 13.9v v m ⎛⎫= ⎪⎝⎭=1.1146故 Tm=3.011 s综合（1）、（2），可知最大坝顶高程取894.1m1.3坝宽计算为了适应运用和施工的需要，坝顶必须有一定的宽度。
一般地，坝顶宽度取最大坝高的8%~10%。
，且不小于3m所以坝顶宽度=6m ，并可算出坝底宽为 78.5m1.4 坝面坡度上游坝坡采用折线面，一般起坡点在坝高的2/3附近，建坝基面高程为832m ，折坡点高程为873.4m ， 坡度为1：0.2；下游坡度为1：0.8。
因为基本三角形的顶点与正常蓄水位齐平，故重力坝剖面的下游坡向上延伸应与正常蓄水位相交，具体尺寸见下图图1.1 重力坝剖面图坝顶高程 894.1m1.5 坝基的防渗与排水设施拟定由于防渗的需要，坝基须设置防渗帷幕和排水孔幕。
据基础廊道的布置要求，初步拟定防渗帷幕及排水孔廊道中心线在坝基面处距离坝踵5.5m。
9 第二章 非溢流坝段荷载计算2.1 计算情况的选择作用在坝基面的荷载有：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力、土压力，常取1m 坝长进行计算。
2.2 荷载计算 2.2.1 自重自重W 在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位完全一样计算步骤如下； 坝体自重()W KN 的计算公式：c W Vr =式中：331c V m m r --坝体体积，，由于取坝长，可以用断面面积替代，通常把它分成如图所示的若干个简单的几何图形分别计算；坝体混凝土的重度，取24KN/m 。
可知：W 1=0.5⨯6⨯30⨯2.4⨯9.81=2118.96 KN W 2=6⨯62.1⨯2.4⨯9.81=8772.494 KN W 3=0.5⨯66.5⨯57.3⨯2.4⨯9.81=44856.62KNW=W 1+W 2+W 3=55748.47KN坝体自重W =55748.47KN2.2.2 静水压力及其推力① 静水压力P 与作用水头H 有关，所以在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时静水压力P 各不相同，应分别计算；② 静水压力是作用在上下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平压力H P 和垂直压力V P 两种。
H P 的计算公式为：212H w P r H =式中：H ——计算点的作用水头，m ；w r ——水的重度，常取39.81/KN m ； （1）基本组合： 正常蓄水位情况：F 1=0.5⨯9.81⨯582=16500.42KNW 1=0.5⨯ (58+28) ⨯6⨯9.81=2538.72KN设计洪水位情况：F 1=0.5⨯9.81⨯58.092= 16551.67KN F 2=－0.5⨯9.81⨯21.72= -2309.715KN W 1=0.5⨯ (58.09+28.09) ⨯6⨯9.81= 2536.277KN W 2=0.5⨯ 21.7⨯27.125⨯9.81= 2887.144KN（2）特殊组合： 校核蓄水位情况：F1=0.5⨯9.81⨯60.332=17852.77KN F2=－0.5⨯9.81⨯17.52=－1502.156KN W1=0.5⨯ (60.33+30.33) ⨯6⨯9.81=2668.124KN W2=0.5⨯23.62⨯29.525⨯9.81= 3420.651KN11 2.2.3 扬压力的计算规范：当坝基设有防渗帷幕和排水孔时，坝底面上游（坝踵）处的扬压力作用水头为1H ， 排水孔中心线处为2a H +（12H H -，下游（坝趾）处为2H ，其间各段依次以直线连接,则：A 2w r H ,帷幕灌浆和排水孔处的渗透压力为w ar H （12,a 的取值如表2-1所示）。
B 扬压力的大小等于扬压力分布图的面积。
γh图2.1扬压力计算图示γh表2.1 坝底面的渗透压力、扬压力强度系数（1）正常蓄水情况下：H1=890.0－832.0=58.0H2=0U1= γH2=0U2=-11.5⨯0.3⨯9.81⨯58=-1962.981 KNU3=-0.5⨯67⨯0.3⨯9.81⨯58=-5718.249 KNU4=0Ucc=-（0+1962.981+5718.249+0）=-7681.23 KN （2）设计洪水情况：13H1=890.9－832.0=58.09H2=21.7U1= γH2=-212.877 KNU2=-11.5⨯0.3⨯9.81⨯58.09=-1966.027 KNU3=-0.5⨯67⨯0.3⨯9.81⨯58.09=-5727.122 KNU4=-0.5⨯11.5⨯36.39=-209.2425 KNUcc=-（212.877 +1966.027+5727.122+209.2425）=-8115.269 KN （3）校核洪水位情况：H1=60.33H2=17.5U1= γH2=-171.675 KN图2.3 淤沙压力计算图示（1）水平泥沙压力()skH P KN 为：220.5tan (45/2)skH sb s s P r h ϕ︒=-式中:3;m sb s s r h ϕ---︒淤沙的浮重度，KN/m 坝前淤沙厚度，;淤沙的内摩擦角，（）。