大工《水工建筑物课程设计》
水工建筑物课程设计任务书
重庆工贸职业技术学院建筑工程系水利水电建筑工程专业2010级《水工建筑物》课程设计任务书课题：×××土石坝坝体设计一、课程设计目的培养同学们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤。
通过课程设计，应用和巩固该课程所学的理论，锻炼应用所学的课程知识解决实际工程的能力，培养正确的设计思想，熟悉水利建设的方针、政策及有关的规范，进一步提高同学们编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。
二、课程设计任务1、拟定大坝剖面尺寸2、确定大坝细部构造三、课程设计基本要求要求每一位同学对设计内容中的各个重要环节的设计均需自己动手，做出完整的设计成果（包括编写设计说明书，绘制设计图），并要求各项设计成果概念明确，说理简明扼要，绘图正确整洁，计算准确并具有一定的精度。
四、课程设计成果1、设计说明书1份2、1号设计图1张，含大坝横剖面图、必要的细部构造图。
五、课程设计时间课程设计时间共一周。
六、课程设计成绩评定1、课程设计等级课程设计成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。
成绩等级与百分制评分对应情况见表1。
2、课程设计成绩评定方法课程设计成绩由平时出勤、设计成果、答辩三部分组成，评定方法见表1。
表1 课程设计成绩评定表七、时间安排表2 课程设计时间安排表2012年6月2日重庆工贸职业技术学院建筑工程系水利水电建筑工程专业2010级《水工建筑物》课程设计指导书一、拟定大坝剖面尺寸1、计算坝顶高程；2、拟定坝顶宽度；3、拟定坝坡尺寸；4、拟定防渗体尺寸；5、拟定排水体尺寸。
二、绘制设计图1、绘制大坝横剖面图；2、坝顶构造详图；3、上游护坡构造详图；4、下游护坡构造详图；5、排水体构造详图。
基本资料一、地形资料坝址地形图如下图所示二、地质资料水库位于山区峡谷内，两岸地势高峻，河谷为老年期梯形河谷，库区及坝址一带均为第四纪周口店期原生黄土，库区底部有深6-8米的第三纪三趾马红色粘土，为一天然隔水层，河槽底部有深4-5米的砂卵石。
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。
水工建筑物重力坝课程设计DOC
水工建筑物课程设计——重力坝姓名：武亮学号：12班级：11水利水电工程（本）04 指导老师：张洁目录一、原始资料(数据) (2)二、坝体剖面拟定 (3)三、稳定分析………………………-5-四、应力分析 (13)五、溢流坝面设计 (15)六、细部构造设计 (17)七、地基处置设计 (19)附录1：参考资料...........................-21- 附录2：坝体剖面图 (21)一、原始资料(数据)某枢纽以发电为主，兼顾防洪浇灌。
水库建成后，还可以提高低游二个水电站的出力和发电量。
该工程坝型为混凝土重力坝。
一、水库特征：、水库水位： ①正常蓄水位—349米 ②设计洪水位—349.9米 ③校核洪水位—350.4米、下泄流量及相应下游水位：①千年一遇洪水的下泄流量13770s m 3，相应下游水位271.90米；②五千年一遇洪水的下泄流量15110s m 3，相应下游水位272.63米、库容：总库容为亿立方米 考虑开挖后，坝基面高程269m 2、综合利用效益：、装机容量20万千瓦，年发电量亿度。
、防洪：可将千年一遇洪峰流量以18200s m 3削减至13770m 3；可将五千年一遇洪峰流量从21200s m 3削减至15110s m 3；可浇灌农田30万亩；另外还可改善航运条件，库区可从事养殖。
3、自然条件：、地形：坝址位于峡谷出口段，左岸地势较低，山坡较缓；右岸地势较高，山坡较陡。
、地质：坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩。
岩性坚硬完整，新鲜岩石饱和极限抗压强度在60-80Mpa 以上，坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩, 饱和极限抗压强度为30-40 Mpa 。
坝基坑剪断摩擦系数f '经野外实验及分析研究肯定为；坝基坑抗剪断凝聚力为 Mpa 。
、水文地质：坝址水文地质较简单。
相对不透水层埋藏深度一般在35米之内，库区无渗漏问题。
、气象资料：最高气温为42℃，最低气温为-8℃，连年平均最大风速为14s m ，水库吹程为1.4km、淤泥：百年后坝前淤沙高程为286.6米，淤积泥沙内摩擦角取︒=0ϕ，淤沙浮容重为33108m N ⨯二、坝体剖面拟定一、 工程品级总库容为亿立方米，肯定为大（1）型水库，品级为Ⅰ级。
水工建筑物,水闸设计
《水工建筑物》课程设计前进闸设计计算书学号:专业:姓名:指导教师:目录第一部分设计资料和枢纽设计······························1.工程概况·············································2.枢纽设计·············································第二部分闸孔设计·········································1.闸室结构设计·········································2.闸门孔口尺寸········································第三部分消能防冲设计····································1.消力池设计··········································2.海漫设计············································3. 防冲槽设计··········································第四部分地下轮廓设计····································1.地下轮廓布置形式····································2. 闸底板设计·········································3.铺盖设计···········································4. 侧向防渗设计·········································5. 排水止水设计········································第五部分渗流计算······································1.设计水位情况······································2.校核水位情况······································第六部分闸室结构布置··································1. 闸室的底板········································2. 闸墩的尺寸·········································3. 胸墙结构布置·······································4. 闸门和闸墩的布置··································5. 工作桥和交通桥及检修桥····························6. 闸室分缝布置·······································第七章闸室稳定计算1. 荷载组合考虑·······································2. 闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算····················参考文献···············································第一部分设计资料和枢纽设计1.1工程概况1.11设计用途前进闸建在前进镇以北的团结渠上是一个节制闸。
水工建筑物课程设计—心墙坝
水工建筑物课程设计班级：：学号：水工建筑物课程设计——心墙坝一、基本资料：1、河谷地形见附图。
2 、天然材料。
在坝址附近3 公里围渗透系数为 k=10 - 5 cm/s的土料储量丰富，砂石料分布较为广泛。
覆盖层厚度：岸坡 3 —— 5m ，河床 5 —— 7m 。
覆盖层渗透系数平均为 10 - 2 cm/s —— 10 - 3 cm/s.3、外交通。
工程紧靠公路，与铁路线相距约 10 公里，交通便利，不需另外修建对外临时施工道路。
4、水库规划资料。
该工程主要为下游城市和农田供水，供水工程的最大引用流量为 20m 3 /s 。
水库正常蓄水位 590 m 、设计洪水位 592 m 、校核洪水位 593m 。
设计洪水流量 1200m 3 /s, 下泄允许最大单宽流量 18m 3/s。
水库最大风速 12m/s ，吹程 D=5km 。
二、设计报告( 一 )土石坝的剖面尺寸与构造该工程主要为下游城市和农田供水，供水工程的最大引用流量为 20m3/s。
由于该地区土料储量丰富，故采用土石坝，用坝下涵管供水，溢洪道进行泄洪。
由于该水利工程为供水工程，故土坝采用不过水非溢流土坝。
大坝坝址覆盖层厚度最大为7m，故采用帷幕灌浆处理地基，帷幕厚度取5m。
溢洪道不知在马鞍形地带，由于该设计用土石坝，故采用开敞式河岸溢洪道，布置在右岸。
1、坝顶高程：坝顶高程 =水库静水位 +坝顶超高，取：1)设计洪水位 +坝顶超高（正常）2)正常蓄水位 +坝顶超高（正常）3)校核洪水位 +坝顶超高（非常）4)正常蓄水位 +坝顶超高（非常） +地震安全加高中的最大值。
坝顶超高值： d R e A式中： d—坝顶超高， m；R—波浪在坝坡上的设计爬高，m； e—风浪引起的坝前水位壅高， m； A—安全加高， m。
21) 风壅水面高度： eKW Dcos2 gH m式中， K —综合摩阻系数，取 3.6 10 6 ； D —风区长度，取吹程 5km ； —计算风向与坝轴线的法线间的夹角；H m —风区水域平均深度， 设为 33m ；W —计算风速， m/s ，2 级坝采用多年平均最大风速的 1.5 —2.0 倍。
水工建筑物水闸课程设计
目录一、基本设计资料 ----------------------------------- 11、基本概述资料----------------------------------- 12、水流量资料------------------------------------- 13、闸基土质资料----------------------------------- 24、其他资料--------------------------------------- 25、水闸设计标准----------------------------------- 2二、闸址选择 ----------------------------------------------------------------------- 3三、总体枢纽布置 --------------------------------------------------------------- 31、拦河闸的布置----------------------------------- 32、闸室段的布置----------------------------------- 33、上游连接段的布置--------------------------------34、下游连接段的布置--------------------------------4四、水力计算 ----------------------------------------------------------------------- 41、闸孔设计-------------------------------------- 42、消能防冲设计---------------------------------- 73、海漫设计---------------------------------------9五、防渗排水设计 -------------------------------------------------------------- 101、地下轮廓设计--------------------------------- 102 、防渗计算------------------------------------- 11六、闸室的布置与稳定分析------------------------ 151、闸室结构布置--------------------------------- 152、荷载及其组合--------------------------------- 183、闸室稳定计算--------------------------------- 23七、闸室结构设计 --------------------------------- 251、闸墩设计------------------------------------- 252、底板结构设计--------------------------------- 25八、基础处理 -------------------------------------- 29九、主要参考文献---------------------------------- 30一、基本设计资料1、基本概述资料本工程是西通河灌区第一级抽水站的拦河闸，其主要任务是拦蓄西通河的河水，抬高水位满足抽水灌溉的需要，洪水期能够宣泄洪水，保证两岸农田不被洪水淹没。
(完整版)水工建筑物土石坝课程设计
水工建筑物课程设计》土石坝设计水 工 （ 本科 ） 13-3袁 明 炜2016 年 7 月 1 日水利与环境学院课题名称： 专业班级： 姓 名： 编写日期：摘要适当修建大坝可以实现一个流域地区发电、防洪、灌溉的综合效益。
通过对地形地质、水文资料、气候特征的分析，结合当地的建筑材料，设计适合的枢纽工程来帮助流域地区实现很好的经济效益。
根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，确定坝顶高程及泄洪建筑物尺寸；通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案；详细作出大坝设计，通过比较，确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力、静力计算；对泄水建筑物进行设计，选择建筑物的形式、轮廓尺寸，确定布置方案。
水库配合下游河道整治等措施，可以很大程度的减轻洪水对下游城镇、厂矿、农村、公路、铁路以及旅游景点的威胁；可为发展养殖创造有利条件。
目录第 1 章基本资料 (1)1.1工程概况 (1)1.2水文与水利规划 (1)1 ．气象 (1)2 ．水利计算 (1)1.3地形地质条件 (1)1.库区工程地质条件 (2)2.坝址区工程地质条件 (3)1.4建筑材料及筑坝材料技术指标的选定 (4)3 ．当地建筑材料 (6)2 枢纽布置 (8)2.1坝轴线选择 (8)2.2工程等级及建筑物级别 (9)2.3枢纽布置 (10)2.3.1导流泄洪洞 (11)2.3.2 溢洪道 (11)2.3.3 灌溉发电洞及枢纽电站 (11)3.1坝型确定 (12)第 3 章坝工设计 (14)3.1土石坝断面设计 (14)3.1.1 坝顶高程 (14)3.1.2 坝顶宽度 (16)3.1.3上下游边坡 (16)3.1.4 坝底宽度 (17)3.2防渗体设计 (17)3.2.1.坝体的防渗 (17)3.2.2 防渗体的土料要求 (18)第 4 章坝体渗流计算 (19)4.1设计说明 (19)4.1.1 土石坝渗流分析的任务 (19)4.1.2 渗流分析的工况 (19)4.1.3 渗流分析的方法 (19)4.2渗流计算 (20)4.2.1 基本假定 (20)4.2.2 计算公式 (20)4.2.3三种工况计算 (21)4.2.4 渗流校核 (23)4.2.5 浸润线计算 (24)4.2.6 理正软件校核 (27)第 5 章土石坝坝坡稳定分析及计算 (30)5.1坝体荷载 (30)5.1.1 渗流力 (30)5.1.2 孔隙压力 (30)5.1.3 地震力 (30)5.2稳定分析方法 (30)5.3计算工况 (31)5.4稳定计算 (31)5.4.1 瑞典圆弧滑动法 (31)5.4.2理正软件计算 (33)第 6 章细部构造 (36)6.1坝顶构造 (36)6.2 护坡 (36)6.3反滤层 (37)6.4排水体 (40)6.5 马道 (42)第1 章基本资料1.1工程概况ZF 水库位于QH 河干流上，水库控制流域面积4990km2，库容5.05 ×108m3。
水工建筑物课程设计(土石坝设计)
水工建筑物课程设计任务书（Ⅱ）学院名称：能源与环境学院专业：水利水电工程年级：2008级1 设计题目黑河水利枢纽土石坝设计2 主要内容本工程采用混合式开发，开发任务为发电，兼顾下游环境与生态用水。
该枢纽挡水建筑物为土石坝，坝体防渗体材料采用粘土；泄洪建筑物为布置在右岸的水工隧洞；引水发电隧洞亦布置在右岸。
枢纽主要工程参数：（一）发电及水库特征（1）、本电站装机容量_________万千瓦。
（2）、水库校核洪水位：_________m；水库设计洪水位：_________m；水库正常蓄水位：_________m，设计死水位：_________m；正常蓄水位以下相应水库库容________m3。
（3）、厂房型式为引水式发电厂房。
（4）、坝底高程为 ______ ___m。
（5）、多年平均最大风速__ ___m/s，库面吹程__ ___k m，风向与坝轴线垂直。
（6）、土石坝坝型为粘土__ ___堆石坝。
（二）地震设计烈度为度。
（三）河床处坝基相对不透水层埋深_____ ___m。
（四）其他___ __。
黑河水利枢纽设计资料说明：黑河水利枢纽位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县境内，是白水江河干流水电规划“一库七级”开发方案的龙头水库梯级电站。
首部枢纽距九寨沟县县城约74km，厂区距九寨沟县县城约54km，若尔盖—九寨沟公路从工程区通过，对外交通方便。
（一）水文（1）流域概况白水江系白龙江的一级支流，发源于岷山山脉东麓，分为黑河和白河两源，两源于黑河桥汇合后始称白水江，自西北向东南流，流经九寨沟县白河乡、安乐乡、城关、双河乡，自柴门关出四川境，流入甘肃省文县，于碧口汇入嘉陵江一级支流白龙江。
白水江九寨沟县境内河道长约50km。
该河段南部与平武县境内的火溪河为界；西南部与松潘县岷江源头分水；西北毗邻黄河的黑河流域；北接白龙江。
白河发源于岷山弓杠岭斗鸡台，由西南向东北流经九寨沟县的上四寨、塔藏乡后折向东南，右岸纳入九寨沟，于黑河桥与西北流入的黑河相汇。
水工建筑物课程整体教学设计
《水工建筑物》课程整体教学设计一、管理信息课程名称：水工建筑物制定时间：2011.03课程代码：所属系部：水利工程系制定人：赵辰批准人：二、基本信息学分：6 课程类型：水利工程等专业的专业技能课学时：120 授课对象：水利类专业五年制高职学生先修课：工程力学、水力学、建筑材料、水工混凝土结构、工程地质与土力学后续课：水利施工、水利工程管理、水利工程造价与预算三、课程设计（一）课程目标设计1.能力目标总体能力目标：使学生了解水工建筑物的设计理论和方法，理解各种水工建筑物在水利枢纽中的作用、相互关系及其布置原则，掌握各种水工建筑物的组成、构造及运用管理知识，锻炼学生运用所学知识解决实际工程问题的能力，结合其它相关课程的学习，为学生从事水利工程的设计、施工、监理、管理等工作打下基础，最终达到培养学生职业能力和职业素质的目标。
具体能力目标：⑴对重力坝、土石坝、水闸、水工隧洞、渠系建筑物及河岸溢洪道的工作原理及工作条件有较深的理解；对其它水工建筑物的基本型式和工作原理等也有一般的了解。
⑵懂得从安全、经济、实用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸，理解并掌握其工作方法和步骤。
⑶能根据水工建筑物的工作原理和具体条件，拟定其主要细部构造，能进行水工建筑物的初步设计。
⑷能运用所学基本理论，选择合理的设计条件，进行各种水工建筑的一般水力计算，稳定计算，强度校核等。
⑸了解在进行水工建筑物设计时所需的原始资料；了解水利工程的一般设计阶段，程序及其内容。
⑹了解水利枢纽中各种水工建筑物在布置上的要求，以及当地的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水利枢纽布置的影响，初步掌握进行水利枢纽布置的方法与步骤。
⑺会检索收集资料、使用相关规范手册，能撰写设计文件报告、识别绘制水利工程图、具有文字编写能力和语言表达能力。
2.知识目标⑴掌握水利枢纽的分等和水工建筑物的分级。
⑵掌握重力坝的主要荷载计算及组合；非溢流重力坝的剖面设计方法；抗滑稳定计算中基本参数选择、提高抗滑稳定性的措施；应力分析目的以及利用材料力学法进行边缘应力坝体应力的计算方法；溢流重力坝的剖面拟定、孔口尺寸的计算及下游消能建筑物的设计方法；重力坝的主要构造；重力坝地基处理的主要措施。
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网络教育学院 《水工建筑物课程设计》
题 目： 水库混凝土重力坝设计 学习中心：内蒙古巴彦淖尔奥鹏学习中心[10] 专 业： 水利水电工程 年 级： 2013年春季 学 号： 131127301353 学 生： 刘二亮 指导教师： 1
1 项目基本资料 1.1 气候特征 根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14 m/s，重现期为50年的年最大风速23m/s，吹程：设计洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km 。 最大冻土深度为1.25m。 河流结冰期平均为150天左右，最大冰厚1.05m。 1.2 工程地质与水文地质 1.2.1坝址地形地质条件 （1）左岸：覆盖层2～3m，全风化带厚3～5m，强风化加弱风化带厚3m，微风化厚4m。 （2）河床：岩面较平整。冲积沙砾层厚约0～1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3～6m。坝址处河床岩面高程约在38m左右，整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。 （3）右岸：覆盖层3～5m，全风化带厚5~7m，强风化带厚1～3m，弱风化带厚1～3m，微风化厚1～4m。 1.2.2天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采，储量足，质量好。粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。 1.2.3水库水位及规模 ①死水位：初步确定死库容0.30亿m3，死水位51m。 ②正常蓄水位： 80.0m。 注：本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。 表一
状况 坝底高程(m) 坝顶高程(m) 上游水位(m) 下游水位(m) 上游坡率 下游坡率 设计情况 31 84.9 82.50 45.50 0 1∶0.8
校核情况 31 84.9 84.72 46.45 0 1∶0.8
本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况： 基本组合(2)为设计洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙 2
压力+浪压力。 特殊组合(1)为校核洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。 3 2 设计及计算内容 2.1 坝高计算 据大坝特性表资料，坝高H=坝顶高程-坝底高程=84.90-31.00=53.90m,为中坝。 2.2 挡水坝段剖面设计 2.2.1 坝顶构造设计 坝顶宽度取8%～10%坝高，且不小于3m， 设计坝顶宽度取4.80m。 坝顶上游设置防浪墙，墙身采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构，高度取1.35m(按设计洪水位计算)，宽度取0.50m, 坝顶下游侧设拦杆。 2.2.2 坝底宽度计算 根据大坝特性表资料，坝底宽度T=（84.90-31.00）×0.8=43.12m。 2.2.3 坝体检查排水廊道、排水管幕设计 为了便于检查、观测和排除坝体渗水，在坝体高程65.00处设一检查兼作排水用的廊道，廊道断面采用城门洞形，宽度取1.5m，高度取2.5m，其上游侧至上游坝面的距离取0.05～0.07倍作用水头，且不小于3m，设计取4.00m。 为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕至上游坝面的距离取1/15～1/25倍作用水头，且不小于2m，设计取3.00m，间距取2.50m，管径取200mm，排水管幕做成铅直，与纵向排水检修廊道相通，渗入排水管的水可汇集到下层纵向廊道，排水管幕上端通至坝顶。 2.2.4 坝基灌浆排水廊道设计 坝基灌浆排水设置在上游坝踵处，廊道上游侧距上游坝面的距离取0.05～0.1倍作用水头，且不小于4～5m，设计取4.0m，廊道断面采用城门洞形，宽度取3.00m，高度取3.50m，廊道上游侧设排水沟，下游侧设排水孔及扬压力观测孔，廊道底面距离基岩面不小于1.5倍廊道宽度，设计取4.00m。 为减少坝基渗漏，防止较大渗流对坝基产生渗透破坏，减小坝基底面的防渗扬压力，提高坝体的抗滑稳定性，在廊道上游侧布置一排帷幕灌浆，帷幕灌浆深度取0.05～0.07倍作用水头，帷幕灌浆深度设计取20.00m。灌浆帷幕中心线距上游坝面4.50m。帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体混凝土后进行，灌浆压力表层不宜小于1.0～1.5倍坝前静水头，取60m*10KN/m3=600KPa；在孔低不宜小于2～3倍坝前静水头，取130m*10KN/m3=1300KPa。 为了充分降低坝底扬压力和排除基岩渗水，在廊道下游侧布置一排排水孔幕， 4
排水孔深度为帷幕灌浆深度的0.4～0.6倍，且坝高50m以上的深度不小于10m，排水孔深度设计取10.00m，孔距取2.50m，孔径取200mm，排水孔略向下游倾斜，与帷幕灌浆成10°交角。排水孔中心线距帷幕中心线2.00m。 2.2.5 地基处理 基岩开挖的边坡必须保持稳定，两岸岸坡尽量开挖成有足够宽度的台阶状，以确保坝体的侧向稳定。对于靠近坝基面的缓倾角软弱夹层，埋藏不深的溶洞、溶浊面应尽量挖除。开挖至距利用岩面0.5～1.0m时，应采用手风钻钻孔，小药量爆破，以免产生裂隙或增大裂隙。遇到易风化的页岩、黏土岩时，应留0.2～0.3m的保护层，待浇筑混凝土前再挖除。坝基应清到比较坚硬完整的完整的岩面，基面平整、水平即可，地基开挖后，在浇筑混凝土前，必须彻底清理、冲洗和修凿,风化、松动、软弱破碎的岩块都要清除干净，突出的尖角要打掉，光滑的岩面要凿毛，并用水冲洗干净，基岩表面不得残留有泥土、石渣、油渍等其它污物，排除基岩面上全部积水，基坑内原有的勘探钻孔、井、洞等均应回填封堵。 2.2.6 坝体材料分区 (1)上、下游最高水位以上坝体表层采用C15、W4、F100厚3.00m的混凝土。 (2)下游水位变化区的坝体表层采用C15、W8、F200厚3.00m的混凝土。 (3)上、下游最低水位以下坝体表层采用C20、W10、F100厚3.00m的混凝土。 (4)坝体靠近基础的底部采用C20、W10、F200厚8.00m的混凝土，满足强度要求。 (5)坝体内部采用C10、W2低热混凝土。 5
2.3 挡水坝段荷载计算 本设计荷载仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况。 2.3.1 荷载基本组合(2)为设计洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
31.0078.90
死水位 51.0043.1282.72设计设计45.50W1W2P2PQPPP2
S1
S3
S2
1:0.8
U3U4U2
U1rw
H
2
rwH1arwH
设计洪水位坝体尺寸与荷载
6.50
4.8H2H1Pw
（m） (1)自重。坝体断面分为一个三角形和一个矩形分别计算，混凝土容重采用24KN/m3，因廊道尺寸较小，计算自重时不考虑。 (2)静水压力。静水压力包括上下游的水平水压力和下游斜坡上的垂直水压力。 (3)扬压力。坝踵处的扬压力强度为γωH1，排水孔线上为γωH2+γω△H，坝址处为γωH2，其间均以直线连接，扬压力折减系数=0.25。 (4)泥沙压力。大坝迎水面前泥沙的淤积高度计算至死水位51m，大坝迎水面前泥沙的淤积高度hs=51.0-31.0=20.0m，水平泥沙压力在垂直方向上呈三角形分布，泥沙干重度γsd取13.5KN/m3，孔隙率n取0.42，内摩擦角φs取18°，泥沙的浮重度γsb=γsd-(1-n) γω=13.5-(1-0.42) ×10=7.7 KN/m3。单位长度大坝迎水面上的 6
水平泥沙压力值按公式Psk=1/2γsbhs2tan2（45°-φs/2）。坝址处河床岩面高程约在38m左右，大坝背水面前泥沙的淤积高度hs=38.00-31.00=7.00m，除计算水平泥沙压力外还应计算竖直泥沙压力，其值按泥沙浮重度与泥沙体积的乘积求得。 (5)浪压力。计算风速取重现期为50年的年最大风速23m/s，风区长度取2600m，按鹤地水库试验公式gh2%/v02=0.00625v0(1/6)(gD/v02)(1/3)和gLm/v02=0.0386(gD/v02)(1/2)
计算得累积频率为2%的波高h2%=2.07m，平均波长Lm=14.45m，经查表求得h1%=2.25m。 使波浪破碎的临界水Hcr=Lm/(4π)ln[(Lm+2πh1%)/(Lm-2πh1%)]=5.19m。 因为坝前水深H=82.50-31.00=51.50m，H＞Hcr和H＞Lm/2，发生深水波，单位长度大坝迎水面上的浪压力值按公式Pwk=1/4γωLm(h1%+hz)计算。 波浪中心至计算静水位的高度hz=πh1%2/Lmcth(πH/Lm)=1.10m。 防浪墙顶高程为：82.50+h1%+hz+hc=82.5+2.25+1.10+0.40=86.25m。 上述荷载计算见计算表。 重 力 坝 基 本 荷 载 组 合 计 算 表
荷 载 计 算 式 垂直力(kN) 水平力(kN) 对坝底截面形心力臂(m) 力矩(kN.m) ↑ ↓ → ← ↙+ ↘-
自重 W1 4.8*53.9*24 6209 21.56-2.4=19.16 118964
W2 1/2*47.9*38.32*24 22026 2/3*38.32-21.56=3.99 87884
水压力 P1 1/2*51.52*10 13261 1/3*51.5=17.17 227691 P2 1/2*14.52*10 1051 1/3*14.5=4.83 5076
Q 1/2*0.8*14.52*10 841 21.56-1/3*0.8*14.5=17.69 14877
扬压力 u1 14.5*43.12*10 6252 0 0 0
u2 1/2*36.62*0.25*37*10 1694 2/3*36.62-21.56=2.85 4828
u3 0.25*37*6.5*10 601 21.56-1/2*6.5=18.31 11004
u4 1/2(1-0.25)*37*6.5*10 902 21.56-1/3*6.5=19.39 17490
泥沙压力 Ps1 1/2*7.7*20.02*tan236 813 1/3*20=6.67 5423
Ps2 1/2*7.7*72* tan236 100 1/3*7=2.33 233
Ps3 1/2*7.7*0.8*72 151 21.56-0.8*7/3=19.69 2973
浪压力 Pw 1/4*10*14.45*（14.45/2+1.1+2.25） -1/8*10*14.452 382 261 51.5-14.45/2+（14.45/2 +1.1+2.25）/3=47.80 51.5-2/3*14.45=41.87 10928 18260
合 计 9449 29227 14456 1412 223085 302546 19778↓ 13044→ 79461↘