第三章 非溢流重力坝设计
非溢流重力坝的剖面设计
三、实用剖面
1、 坝顶宽度 根据施工、交通、设备安装等条件确定。 一般B=(8～10)%H，且不小于2m。 或根据漂浮物，冰压力等对坝体的冲击力情况确定。
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1、设计变量
四、实用断面的优化设计
上、下游坝面的坡率n、m，坝顶距上、下游起坡点的高度yn和ym。
2、建立目标函数V(x)
3、确定约束条件
如稳定约束、应力约束、几何约束等。
4、选择求解方法
目标函数和约束条件都是设计参数的非线性函数，因此重力坝的优化设计是一个非线性规划问题。
下一节
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h1% —累积频率为1%时的波高，m。 hZ —波浪中心线至静水位的高度，m。 hc—安全超高m，见下表。
注：在计算h1%时，两种情况应采用不同的计算风速值。
相应水位
坝的安全级别
Ⅰ(1级)
Ⅱ(2、3级)
Ⅲ(4、5级)
正常蓄水位
ห้องสมุดไป่ตู้0.7
0.5
0.4
校核洪水位
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上游面呈倾斜的基本三角形加坝顶，适用于坝基础摩擦系数较小的情况
倾斜的上游坝面可以增加坝体自重和利用一部分水重，以满足抗滑稳定的要求。修建在地震区的重力坝，可采用此种剖面。
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采用铅直的上游坝面，适用于坝基摩擦系数较大，由应力条件控制坝体剖面的情况。
优点：便于布置和操作坝身过水管道进口控制设备缺点：由于在上游面为铅直的基本三角形剖面上增加坝顶重量，空库时下游坝面可能产生拉应力。
水工建筑物重力坝课程设计(交大水利2012级).
第一章工程综合说明1.1工程等别及建筑物级别水电站装机容量20万千瓦，平均发电量5.09亿度。
工程建成后，可增加保灌面积50万亩。
根据工程的效益、库容、灌溉面积、防洪标准及重要程度等综合因素确定本工程属于Ⅲ等工程，其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑为5级。
1.2 枢纽总体布置本枢纽河谷底宽100米左右，主厂房平面尺寸81×18㎡，根据初步布置，溢流坝段与主厂房并列布置。
厂房坝段布置在偏左岸。
由于坝址上游30公里处有铁路干线另有公路相通，所以进厂公路布置在左岸便于运送设备。
开关站布置在进厂公路一侧。
过木筏道布置在右岸，与厂方隔开，以防筏道运行时木材滑落，影响进厂交通。
第二章坝型及主要建筑物的型式选择2.1坝型选择坝址地形地质条件：河谷断面比较宽浅，近似梯形。
坝基为花岗斑岩，风化较浅，岩性均一，岩层新鲜坚硬完整。
筑坝材料：坝区大部分为花岗斑岩,基岩埋深浅,极易开采,在坝址下游勘探有6个沙料场,储量丰富,符合规范要求。
但坝址处缺乏筑坝土料。
根据以上情况分析如下：拱坝方案：此处河谷断面呈梯形状，不是v字形。
没有适宜的地形条件，故该方案不可取。
土石坝方案：由于当地缺乏土料，故该方案也不可取。
重力坝方案：混凝土重力坝和浆砌石重力坝都能充分利用当地的地形地质条件，泄洪问题容易解决，施工导流容易。
浆砌石重力坝虽可以节约水泥用量，但不能实现机械化施工，施工速度慢，施工质量难以控制，故此方案也不可取。
混凝土重力坝采用机械化施工，施工方便，施工速度快，工期短。
综合以上方案：本工程坝型宜用混凝土重力坝。
2.2 枢纽组成建筑物（1）挡水建筑物：混凝土重力坝（2）泄水建筑物：坝身泄水（3）水电站建筑物：坝后式厂房、引水管道及开关站等（4）其他建筑物：过木筏道等第三章、非溢流坝面设计3.1 剖面拟定3.1.1 剖面设计原则1、设计断面要满足稳定和强度要求；2、力求剖面较小；3、外形轮廓简单；4、工程量小，运用方便，便于施工。
非溢流重力坝设计
第三章 非溢流重力坝设计3.1基本剖面设计3.1.1剖面设计原则重力坝的设计断面应由基本荷载组合控制，并以特殊荷载组合复合。
设计断面要满足强度和强度要求。
非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量最小；③优选体形，运用方便；④便于施工，避免出现不利的应力状态。
3.1.2基本剖面拟定图3.1重力坝的基本剖面是指坝的基本剖面是指在自重、静水压力（水位与坝顶齐平）和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如图3.1。
在已知坝高H 、水压力P 、抗剪强度参数f 、c 和扬压力U 的条件下，根据抗滑稳定和强度要求，可以求的工程量最小的三角形剖面尺寸。
3.1.3实用剖面的拟定一、坝顶高程的拟定坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程。
坝顶高程由静水位+相应情况下的风浪涌高和安全超高定出。
即∇＝静+h ∆式中：h ∆＝l z c h h h ++。
式中：l h ----为波浪高度；z h ----为波浪中心线超出静水位的高度；c h ----为安全超高。
1、超高值h ∆的计算（1）基本公式坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，h ∆可由式计算，应选择三者中防浪墙较高者作为选定高程。
c z h h h h ++=∆%1 （2.1）式中h ∆—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差m ；%1h —累计频率为1%的波浪高度m ；z h —波浪中心线至设计洪水位或校和洪水位的高差m ；c h ——安全超高 ；c h 的取值，根据下表3.1表3.1故本设计坝的级别为2级，所以设计安全超高为0.5m ，校核安全超高为0.4m 。
对于h l%和h z 的计算采用官厅公式计算：3/14/500166.0D V h l =，0.810.4()c L h = 22l z h H h cth L Lππ= 式中： 0V ----计算风速，m/s, 在计算%1h 和z h 时，设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。
水工建筑物重力坝设计计算书
一、非溢流坝设计（一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸(1)坝顶高程的确定①校核洪水位情况下：波浪高度2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m 坝顶高出水库静水位的高度△h校②设计洪水位情况下：波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m=2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m 坝顶高出水库静水位的高度△h设③两种情况下的坝顶高程分别如下：校核洪水位时：225.3+1.58=226.9m设计洪水位时：224.0+2.56=226.56m坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按227.00m设计，则坝高227.00-174.5=52.5m。
(2)坝顶宽度的确定本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取8米。
(3)坝坡的确定考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。
(4)上下游折坡点高程的确定理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于1/3~2/3坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。
非溢流坝面设计
第一节非溢流坝剖面设计
非溢流坝段的基本断面呈三角形，其顶点宜在坝顶附近，基本断面上部设坝顶结构。
已知非溢流坝采用实体重力坝，基本剖面为上游坝坡采用1：0，下游坝坡采用1：0.6-1:0.8,坝顶宽度为坝高的8%-10%，且>3m，而坝高为157.2-68=89.2m，考虑通车情况取坝顶宽度为8m
坝底宽度计算采用公式（5）
(5)
式中T —坝底宽度
H —为坝高
—坝体混泥土容重取23.5KN/m3
—水的容重取10 KN/m3
β—坝上游面为铅垂面取0
a—扬压力折减系数取0.35
则由公式（5）计算可得下游坝底宽度为63.07m；
校核坝底宽度是否满足下游坝坡1：0.6-1：0.8的要求
H/(T-坝顶宽度)=1.57 满足要求
校核设计的剖面是否满足抗滑稳定安全不考虑动水压力和地震荷载
由书公式2—1，单位长度坝面自重=65436.7KN注：此式中H为校核洪水位156.3m；即A=（156.3-68）*0.5*63.07=2784.54m3；
单位长度静水总压力=36722.45KN注：此式的H用设计洪水位153.7m；
淤沙压力=3861.00KN
式中A为坝体面积，计算后得2859.60 m3
淤泥的浮重度取9KN/m3
挡水建筑物前泥沙的淤积高度取97.6m-68m=29.6m
淤泥的内摩擦角取1.2°
扬压力
=10382.63KN
浪压力
=39.76KN
校核代入公式（6）
带入以上数据得K=1.12 >1.10 满足要求。
《重力坝设计中的非溢流坝段剖面设计870字》
重力坝设计中的非溢流坝段剖面设计1. 坝顶高程坝顶标高应高于检查洪水位。
上游坝顶标高应高于防波堤顶标高。
波浪墙顶与设计洪水位或洪水水位之间的高度差可以根据以下公式计算：∆h =h 1%+hz+hc（4-1）式中：h1%为累计频率为1%时的波浪高度，m；hz为波浪中心线高于静水位的高度，对于山区水库，波浪要素按官厅公式计算如下：hl=0.0166V05/4D1/3（4-2）L=10.4hl0.8（4-3）hz =（πhl2/L）cth（2πH/L）（4-4）H为坝前水深，m；hc为为安全加高。
V0——计算风速，m/s，正常蓄水位和校核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。
校核洪水位四宜用相应洪水期的多年平均风速，m/s；D——吹程。
风区长度1.2km；L——波长，m表4.1 安全加高表本工程hc取0.5根据计算得出坝顶标高（或坝顶对波峰的高度），选取较大的值。
坝顶高程=设计洪水位+Δh坝顶高程=校核洪水位+Δh表4.2 坝顶高程计算成果表经过比较可以得到坝顶或防浪墙顶高程为294.307m，故最大坝高为：294.307～240=54.307m2. 坝顶宽度为了应用和施工，波峰需要一定的宽度。
坝顶宽度一般为8%～10%，不小于3米。
同时，为了满足需求的设备布局、操作、运输和设施，通过分析选择九龙滩水电站坝顶宽度6米的计算，外加3米（共9米宽）。
3. 坝面坡度坝址的岩体基本相同。
岩石基底相对完整，坚硬，f和c相对较大。
在上游坝面水的帮助下，大坝保持稳定，上游坝坡的坡度为直线，上游坡度系数n为0，m为0.75。
上游坝坡采用直型，应根据坝段实际坝段类型、坝顶宽度、坝顶宽度、坝顶基本剖面进行计算，并选择下游坡度点。
4. 地基防渗与排水设施拟定由于需要防渗，坝基应设置防渗帘和排水帷幕。
坝体排水管应靠近上游坝面，以尽快消除渗水，但坝面距离不得小于1/10～1/20（即坝前的水深 2.577m至5.154m），为了避免渗流坡度过大，可能会对混凝土的坝面进行淋滤破坏。
第三章 重力坝第二部分(3.5～3.7
重力坝裂缝型式
l–横向竖直贯穿性裂缝；2–纵向竖直贯穿性裂缝；
3–水平贯穿性裂缝；4–坝表面裂缝；5–仓面裂缝
2.温度控制的目的
（1）防止砼温升过高、内外温差过大及气温骤降 产生各种温度裂缝； （2）为做好接缝灌浆，满足结构受力要求，提高 施工工效，简化施工程序提供依据。 3.温度控制标准
（1）地基容许温差
（2）减少温升Tr
冷却水管进行初期冷却；
减小浇筑层厚度，延长浇筑块之间的间歇时间，利用仓面 天然散热；
在砼中埋大块石。
（3）加强养护和保护
在砼浇筑后初期需要对坝块表面加覆盖、浇水养护。冬 季要抵御寒潮袭击，夏季防止热量回灌进入砼。
§3.6 重力坝的剖面设计
一、剖面设计原则
设计原则：
①满足稳定——不滑动，K≥[K]； 满足强度——不出现拉应力； 不超过允许的压应力：σ≤【σ】； ②工程量小（Vmin），使剖面尺寸最小； ③外部形状简单，便于施工；
国内外的工程运行经验和试验表明，当 v>15m/s时，就有可能发生空蚀破坏，且空蚀强 度与水流流速的5～7次方成正比。
图3–52为泄水建筑物常见的空蚀部位。
2．掺气
掺气现象：由溢流重力坝下泄的水流，当流速超过7～8m/s 时，空气从自由表面进入水体，产生掺气现象。
3/2
③大孔口泄流
Q 溢 nbam 2 g (H 0 a)
（m3/s）
式中
a
——闸门开启高度，m； ——孔口垂直收缩系数，与比值 a/H有关，见表3－13。
4．闸门和启闭机
（1）闸门 ①按结构分 平面闸门——结构简单，闸墩受力条件好，共用一个活 动启门机； 缺点：启门力大，闸墩较厚。 弧形闸门——启门力较小，闸墩较薄，无门槽、水流平
重力坝设计
溢流坝设计 溢流坝设计 稳定性、应力计算
孔口尺寸
堰顶上游 侧曲线
直线段
堰顶溢流 反弧段曲线 侧曲线
3.溢流坝设计
1.剖面拟定 （1）孔口尺寸：在水文计算中采用孔口总净宽为15m，堤顶高程为 680m进行调洪计算，得此设计下泄流量，设计洪水时Q=317.22m3/s,校 核洪水时Q=406.06m3/s，所以校核洪水时的最大单宽流量 q=406.06/15=27.07[m3/（s·m）]。
堰上最大水头Hmax=685.67-680=5.67m， 取定型水头Hd=Hmax×75%=5.67×75%=5.4m，在规定范围内，是合理的。 1）堰顶上游侧采用椭圆曲线，其方程为
(5)基坑处理
坝基开挖： 坝基面在主河槽挖至659.00m高程，原计划挖至半风化岩石，已是微分 话层。
坝基帷幕灌浆： 在坝址地质剖面图上找出相对隔水层，帷幕深度至645.00m高程。设一 排帷幕孔，钻孔斜向上游，倾斜角控制在5°以内，孔距3m。
坝基排水： 坝基主排水孔设在防渗帷幕下游2m处，间距0.8倍帷幕孔距，即2.4m,深 度645.0m高程。主排水孔之水直接进入排水廊道，次排水管的渗水由横 向排水沟（管）排向下游。
廊道：
基础灌浆廊道采用尺寸为2.5m*3.0（宽*高）上圆下方的标准廊道，廊道 底高程659.00+1.5*2.5=662.75（m）,取663m，距上游边缘距离4m， 坝轴线方向沿地形向两岸逐渐抬高，倾斜角不大于40°，两岸下游洪水位 以上均有进、出口。
坝体排水：
沿坝轴线方向布置一排预制多孔混凝土竖向排水管，间距3.5m，距上游 面2.5m，直径0.15m，并与廊道连通。横向排水管坡降i=1/200，管入 口与廊道的集水沟相连，出口通向下游。管口0.25m，间距在与坝分段相 适应的前提下按30~50m左右进行 布置。
水工建筑物重力坝课程设计
第一章基本资料1.1 工程概况该河流自西向东汇入东海，干流全长153公里，流域面积4860平方公里。
罢职以上流域面积2761平方公里，流于境内为山区，平均海拔高度662米，最高峰达1921米，流域境内气候湿润，雨量充沛，属热带气候。
径流主要来自降雨，小部分由地下水补给，每年4-9月份为汛期，其中5、6份为梅雨季节，河道坡道上上游陡下游缓，平均坡降6.32-0.97%，因河道陡，蓄水能力低，汇流快，有暴雨产生的洪水迅速涨落，一次洪水过程线尖瘦，属典型的山区性河流。
流于境内，一以农林为主，森林繁茂，植被良好，水土流失不严重枢纽下游为谋省的主要农副业生产基地某平原。
坝址下游约50公里有县级城市两座，在河流入海处有省辖市一座。
水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是防洪、发电、灌溉、渔业养殖。
根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为三等工程，主坝为3级建筑物，其它建筑物按4级建筑物考虑。
1.2 水文条件1.年径流：根据资料分析，坝址处的多年平均流量100m3/s，多年平均总量为31.5m3/s，年内分配很不均匀，主要集中在汛期4-9月份。
丰水年时占全年80%，枯水年占20%。
2.洪水：根据统计资料推算1000年一遇的浑水流量为11700m3/s，5000年一遇的洪水14900m3/s。
施工期间各设计洪水频率流量见下表。
吨，百年之后水库淤积高程115m。
淤沙浮容重为8.5kn/m3，内摩擦角100。
4.其他;本坝址地震烈度为7o1.3 气象条件(1)气温：坝址处的多年气温为17.3℃，月平均气温5℃（一月份）、最高29℃（七月份)。
实测极端气温-8.2℃（一月份）、最高气温40.6℃（七月份）。
(2)湿度：年平均相对湿度为79%左右，其中六月份87%为最大，一月份72%最小，日变化较大。
(3)降雨量：坝址以上流域的年平均降雨量1860毫米，实测最大降雨量为2574毫米，最少降雨量1242毫米。
第三章__重力坝
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
作用 自重 静水压力 泥沙压力 浪压力 冰压力
动水压力
扬压力
地震力
重力坝荷载组合
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
• 作用： • 指外界环境对水工建筑物的影响。 • １、按时间的变异分永久作用、可变作用、偶然作 用。 • ２、按建筑物对外界作用的效应的原因分：直接作 用和间接作用。 • 所谓直接作用是指直接施加在结构上的分布力或集 中力，亦可称“荷载”；间接作用则指因外部环境 （改变）的原因使结构产生附加变形或约束变形， 如温度地震作用等。 • 结构上的各种作用，按其随时间的变异分三种： • （1）永久作用：是指在设计基准期内，其量值不随 时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 包括：结构自重；土压力淤沙压力；围岩压力预应力 等。
1
1
gD =20-250时 ，为频率5%的波高h5% 2 vo gD 式中：当 2 =250-1000时 ，为频率10%波高h10% vo
式中：当
。
。
波浪受风速等影响，波浪参数并非定值。不同波 高所对应的超值累积频率为P%的数值不同。在I、II、 III级建筑物的设计中，宜用合适的超值累积频率为P% 的波高hp计算波浪压力。累积频率波高hp与平均波高 hm的关系可按表2-1进行换算。
表2-2 风速高度修正系数
高度(m ）
2
5
10
15
20
修正系数
1.25
1.10
1.0
0.96
0.90
•
水库为正常和设计洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均 最大风速或采用重现期为50年一遇的年最大风速的1.5—2.0倍； 校核洪水位时，宜采用相应洪水期最大风速的多年平均值。
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第三章 非溢流重力坝设计3.1基本剖面设计3.1.1剖面设计原则重力坝的设计断面应由基本荷载组合控制，并以特殊荷载组合复合。
设计断面要满足强度和强度要求。
非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量最小；③优选体形，运用方便；④便于施工，避免出现不利的应力状态。
3.1.2基本剖面拟定图3.1重力坝的基本剖面是指坝的基本剖面是指在自重、静水压力（水位与坝顶齐平）和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如图3.1。
在已知坝高H 、水压力P 、抗剪强度参数f 、c 和扬压力U 的条件下，根据抗滑稳定和强度要求，可以求的工程量最小的三角形剖面尺寸。
3.1.3实用剖面的拟定一、坝顶高程的拟定坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程。
坝顶高程由静水位+相应情况下的风浪涌高和安全超高定出。
即∇＝静+h ∆式中：h ∆＝l z c h h h ++。
式中：l h ----为波浪高度；z h ----为波浪中心线超出静水位的高度；c h ----为安全超高。
1、超高值h ∆的计算（1）基本公式坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，h ∆可由式计算，应选择三者中防浪墙较高者作为选定高程。
c z h h h h ++=∆%1 （2.1）式中h ∆—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差m ；%1h —累计频率为1%的波浪高度m ；z h —波浪中心线至设计洪水位或校和洪水位的高差m ；c h ——安全超高 ；c h 的取值，根据下表3.1表3.1故本设计坝的级别为2级，所以设计安全超高为0.5m ，校核安全超高为0.4m 。
对于h l%和h z 的计算采用官厅公式计算：3/14/500166.0D V h l =，0.810.4()c L h = 22l z h H h cth L Lππ= 式中： 0V ----计算风速，m/s, 在计算%1h 和z h 时，设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。
计算风速在水库正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用多年平均最大风速的 1.5~2.0倍，校核洪水位时宜采用相应多年平均最大风速。
D ----吹程，km ;L ----波长，m ；（2）正常蓄水位h ∆时计算风速采用C 江地区多年平均风速的1.5～2.0倍，即：风速sm 282140=⨯=V ，吹程km 5=D 。
各波浪计算要素计算如下:波高m D V h l 828.15280166.00166.03/14/53/14/50=⨯⨯== 由于250~20/20=V gD 之间,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为m h h 267.2828.124.124.1%5%1=⨯=⨯=。
波长L =m h l 851.16828.14.10)(4.108.08.0=⨯=⨯m L H cth L h h l z 623.01851.16828.114.3)2(22=⨯⨯=⨯=ππ 则m h h h h c z 39.3623.05.0267.2%1=++=++=∆（3）设计洪水位时h ∆计算风速采用C 江地区多年平均风速的1.5～2.0倍，即： 风速s 215.1140m V =⨯=，吹程km 5=D 。
各波浪计算要素计算如下:波高m D V h l 276.15210166.00166.03/14/53/14/50=⨯⨯== 由于250~20/20=V gD 之间,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为m h h 582.1276.124.124.1%5%1=⨯=⨯=。
波长L =m h l 639.12276.14.10)(4.108.08.0=⨯=⨯m L H cth L h h l z 404.0639.12276.114.3)2(22=⨯=⨯=ππ 则m h h h h c z 49.2404.05.0582.1%1=++=++=∆（4）校核洪水位时h ∆计算风速采用C 江地区多年平均最大风速，即： 风速s 140m V =，吹程km 5=D 。
各波浪计算要素计算如下:波高m D V h l 769.05140166.00166.03/14/53/14/50=⨯⨯== 由于1000~250/20=V gD 之间,则为累计频率10%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为m h h 09.1769.041.141.1%5%1=⨯=⨯=。
波长L =m h l 426.8769.04.10)(4.108.08.0=⨯=⨯m L H cth L h h l z 22.0426.8769.014.3)2(22=⨯=⨯=ππ 则m h h h h c z 71.122.04.009.1%1=++=++=∆2、坝顶高程计算根据以上设计及校核水位时的h ∆计算结果，得出俩种状况下的坝顶高程：（1）设计洪水位时的坝顶高程：▽坝顶=设计蓄水位+h ∆=236+2.486=238.49m（3）校核洪水位时的坝顶高程：▽坝顶=校核蓄水位+h ∆=236.5+1.71=238.21m保证大坝的安全运行，应该选用其中的较大值▽坝顶＝238.49m，且坝顶高程要高于校核洪水位，所以取坝顶高程为▽238.49m。
为保证大坝的安全运行，当坝顶设置有与坝体连成整体的防浪墙，高为1.2m时，可降低坝顶的高程，所以取坝顶高程为▽238.49-1.2=237.3m。
3、确定坝基高程河床高程 137m，校核洪水位为 236.5m，地基开挖时河床上为冲积砂质粘土、沙砾石等，所以开挖应按 100m 以上坝高标准要求考虑。
根据规范，坝高超过 100m 时，可建在新鲜、微风化至弱风化下部基岩上。
根据地质条件，河床底部有砂砾石覆盖层2m，河床底部片岩石英岩相间存在，风化较轻，故初步定出开挖深度为2.7m，地基考虑技术加固。
可确定坝基高程平均为134.3m。
因此，坝高H=坝顶高程-坝基高程=237.3-134.3=103m，取坝高为103m，即坝高H=103m，故坝顶高程为237.3m。
二、拟定坝顶宽度坝顶宽度应根据设备布置、运行、检修、施工和交通等需要确定并应满足抗震，特大洪水时维护等要求。
根据规范的规定，坝顶宽度可采用坝高的 8%～10%取值，且不小于 2m 并应满足交通和运行管理的需要。
按坝高的 10%计算，即为 10.3米，由于本设计对公路要求不高，故设置为二级公路，根据《二级公路技术标准及主要指标》，双向俩车道行车道宽⨯，俩边路肩各0.75m，即路基宽度为8.5m，有考虑到坝顶行人要求，俩5.3=m20.7边各设置1m行人道，各0.25m宽排水沟。
故去坝顶宽度为11m，以满足大坝维修作业的通行的需要。
三、拟定实用剖面尺寸图3.2根据规范SL319-2005规定，非溢流坝段的基本断面呈三角形，其顶点宜在坝顶附近。
常用的剖面形态，如图3.2，有三种，根据f、c的情况各有特点。
本坝址河床岩层走向大致与河流平行，倾向上游，为了为了便于布置进口控制设备，又可利用一部分水重帮助坝体维持稳定，本次设计采用上游坝面上部铅直，下部倾斜的形式。
该形式在实际工程中经常采用的一种形式，具有比较丰富的工程经验。
实体重力坝上游坝坡宜采用1∶0～1∶0.2，下游坝坡可采用一个或几个坡度，应根据稳定和应力要求并结合上游坝坡同时选定。
下游坝坡宜采用1∶0.6～1∶0.8。
坝坡采用折面时，折坡点高程应结合电站进水口、泄水孔等布置，以及下游坝坡优选确定。
且根据《水利水电工程专业毕业设计指南》可知，折点一般在坝高1/3~2/3处，当在2/3处时，折点距河床坝基为2/3×103=68.67m,故折点取在上游坝面距坝基高程68m处，即折点高程为202.3m。
通过比较，可取上游坝坡为1：0.1，下游坝坡取1：0.8。
四、坝底宽度拟定坝底宽度约为坝高的 0.7～0.9 倍，本工程的坝高为 103m，通过已经确定的上下游坝坡坡率，计算得B=88.56m，为施工方便取B=85m，在0.7～0.9范围之内。
五、基础灌浆廊道尺寸拟定为了后续扬压力的计算，对灌浆廊道进行拟定。
基础灌浆廊道有灌浆、排水和检查之用。
基础灌浆廊道的断面尺寸，一般宽为2.5～3m，高为 3～4m，为了保证完成其功能且可以自由通行，本次设计基础灌浆廊道断面取 3.0×4.0m，形状采用城门洞型。
廊道的上游壁离上游侧面的距离应满足防渗要求，在坝踵附近距上游坝面0.05～0.1 倍作用水头、且不小于 4～5m 处设置，本设计水头为103m，本次设计取10m，为满足压力灌浆，基础灌浆廊道距基岩面不宜小于 1.5 倍廊道宽度，取 5m。
六、初步拟定实用剖面图如图3.3图3.33.2荷载计算重力坝的主要荷载主要有：自重、静水压力、浪压力、泥沙压力、扬压力、地震荷载等，为计算方便取 1ｍ坝长进行计算。
本设计进行的荷载组合有基本荷载组合和特殊荷载组合，其中基本荷载组合为正常蓄水位；特殊荷载组合为校核水位和地震情况。
计算示意图如下图3.4图3.4各高程结合图3.3进行计算。
3.2.1正常水位（1）自重W坝体自重的计算公式：W=Vγc（kN）式中Ｖ----坝体体积，ｍ3；由于取1ｍ坝长，可以用断面面积代替。
通常把它分成如图3.4所示的若干个简单的几何图形分别计算重力；γ----坝体混凝土容重，取钢砼为25KN/m3W11=25×0.5×68×6.8=5780kNW12=25×11×103=28325kNW13=25×0.5×67.2×84=70560kNW1=W11+W12+W13=104665kN（2）静水压力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水压力 P H和垂直水压力 P V两种。
计算公式为221H P W H γ=V P W V γ= 式中， H ——计算点处的作用水头，ｍ； w γ——水的重度，常取9.81 kN/ｍ3；V ——斜坡面上水体的体积，m 3；正常水位时：上游水位232.2m 下游水位136.5m所以，H 1=232.2-134.3=97.9 H 2=136.5-134.3=2.2mH= H 1- H 2=95.7m计算各种情况下的静水压力：上游水平压力 P u =0.5×9.81×97.92=47011.53KN上游垂直压力 P 22=0.5×9.81×6.8×68=2268.07KNP21=9.81×6.8×29.9=1994.57 KN下游水平压力 P d =0.5×9.81×2.22=23.74 KN下游垂直压力 P 3=0.5×9.8×2.2×2.2×0.8=18.97KN（3）扬压力扬压力包括上浮力及渗流压力。