重力坝设计内容
水利建筑物重力坝ppt课件
第二节 重力坝的稳定分析 四、提高坝体抗滑稳定性的工程措施
（1）利用水重 （2）将坝基开挖成倾向上游的斜面 （3）在坝踵下设齿墙 （4）抽水措施 （5）加固地基 （6）利用预应力
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第二节 重力坝的稳定分析
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固常 措用 施的
几 种 抗 滑 加
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第二节 重力坝的稳定分析
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第二节 重力坝的稳定分析
足强度要求
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第三节 重力坝的应力分析 应力分析方法
理论计算和模型试验法 理论计算方法主要有： 材料力学法和有限元法
对于中、低坝，当地质条件较简单时， 可按材料力学方法计算坝体的应力，有 时可只计算坝体的边缘应力。
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应力分析内容
确定计算工况； 选择计算方法； 确定计算截面； 计算选定截面上的应力：
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第三节 重力坝的应力分析
一、概 述
• 目的：
1、为了检验大坝在施工期 和运用期是否满足强度要 求；
2、为解决设计和施工中的 某些问题，如砼分区，某 些部位的配筋等提供依据。
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第三节 重力坝的应力分析
应力分析的过程：
1、进行荷载计算及荷载组合 2、选择合适的方法进行应力计算 3、检验大坝各部位的应力是否满
Ⅰ类基岩——很好的岩石， f ′＝1.2～1.5, c’＝1.3～1.5Mpa
Ⅱ类基岩——好的岩石， f ′＝1.0～1.3, c’＝1.1～1.3Mpa
Ⅲ类基岩——中等的岩石， f '＝0.9～1.2, c’＝0.7～1.1Mpa
Ⅳ 类基岩——较差的岩石， f ′＝0.7～0.9, c’＝0.3～0.7Mpa
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原规范规定，f的最后选取应以野外和室内试验成 果为基础，结合现场实际情况，参照地质条件 类似的已建工程的经验等，由地质、试验和设 计人员研究确定。
[学士]重力坝毕业设计
![[学士]重力坝毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/cbd9a4120622192e453610661ed9ad51f11d5452.png)
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。
重力坝的荷载与稳定性怎么计算
重力坝的荷载与稳定性怎么计算
重力坝主要依靠自重维持稳定
分类
重力坝的设计内容
①总体布置②稳定分析③剖面设计④应力分析⑤构造设计⑥地基处理
⑦泄水设计⑧监测设计⑨施工设计
作用与荷载
①自重（包括固定设备重）：沿坝基面滑动，仅计坝体重量；沿深层滑动，需计入滑体内岩体重
②静水压力
③扬压力：扬压力=浮力+渗流压力（α：扬压力折减系数）
④动水压力
⑤浪压力
波浪三要素：波高、波长和壅高
⑥泥沙压力
⑦冰压力，⑧土压力，⑨地震作用，⑩温度作用等。
稳定分析
目的：核算坝体沿坝基面或坝基内部缓倾角软弱结构面抗滑稳定的安全度。
失稳机理：首先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝趾处基岩和胶结面出现局部区域的剪切屈服，进而屈服范围逐渐增大并向上游延伸，最后，形成滑动通道，导致坝的整体失稳。
抗剪强度公式（摩擦公式）
抗剪断公式
规范要求：大型工程用抗剪断强度公式；中小型工程可以用摩擦公式。
重力坝设计规范
重力坝设计规范重力坝是一种重力作用为主要原理的大坝，其稳定性和安全性是设计中的重要考虑因素。
下面是关于重力坝设计规范的一些指导原则。
1. 重力坝的基本要求重力坝需要具备足够的重力以抵抗水压力，并保持稳定。
为了满足这一要求，应考虑以下几个方面：- 选择合适的坝址位置，确保地质条件合适，基础坚固。
- 选择合适的坝体材料，如混凝土或石块，以满足设计要求。
- 设置足够的坝体宽度，以增加坝体重力，提高稳定性。
- 设计合适的坝体剖面，以保证坝体的充分控制和分散水压力。
2. 坝体结构设计- 坝体的高度应根据不同的水库情况确定，并进行合理的抗滑稳定性计算。
- 坝体的剖面设计应兼顾水压力分布和抗震要求。
- 坝体应增设防渗排水系统，以降低渗流对坝体的影响。
- 坝体的下部应设置泄洪孔和底孔，以控制洪水和泄洪。
3. 坝体材料选择和施工要求- 坝体的材料应具有良好的力学性能和耐久性，如抗压强度和抗冻性。
- 坝体的施工应符合相关的工程质量标准和施工规范，确保坝体的质量和稳定性。
- 坝体的施工过程中需要进行监测和检验，及时发现和处理问题。
- 坝体的维护和养护应按照相关规范进行，定期检查和修复。
4. 坝体的安全措施- 坝体应设置防洪堤和泄洪设施，以减少洪水对坝体的冲击。
- 坝体应设置疏导泄洪设施，以控制坝体的水位和排放流量，以保证安全。
- 坝体周围的环境应进行合理的保护和管理，以防止土壤侵蚀和滑坡等问题。
- 坝体应进行定期的安全评估和监测，以及时发现和处理潜在的问题。
综上所述，重力坝设计规范是确保重力坝稳定和安全的重要指导原则。
在设计过程中需要考虑坝体的重力和稳定性、抗震和防渗等因素，并符合相关工程质量标准和施工规范。
同时，还需要设置合适的安全措施和进行定期的监测和维护工作，以确保重力坝的安全运行。
水工建筑物课程设计(重力坝)
水工建筑物课程设计(重力坝)1000字一、前言重力坝是水利工程中广泛应用的水工建筑物之一，具有简单、稳定、可靠等特点。
为了能够更好地学习和理解重力坝的设计与施工，本文将结合实际工程案例，介绍重力坝的基本概念、设计要点、施工过程以及安全措施。
二、概述重力坝是指靠坝体自身的重力抵抗水压力，并使坝体能够保持在平衡状态的坝。
重力坝通常具有比较宽的顶宽、大坝底宽，以及垂直或近垂直的坝面。
三、设计要点1. 坝体稳定性重力坝的稳定性是设计的重点之一，因此坝体的自重和坝前水柱作用所产生的水压力必须能够平衡。
为了保证坝体的稳定性，需要进行相应的坝体截面优化和稳定分析。
2. 溢洪道设计溢洪道是重力坝防洪的主要措施之一，需要根据坝址洪水特征和设计洪水确定相应的溢洪道参数。
一般来说，溢洪道的设计应该充分考虑坝上游的泄洪需求，同时确保洪水能够安全地通过坝址，避免发生洪水冲毁等事故。
3. 切尾设计切尾是指将河床河岸的土质挖出，以便于坝底的施工和加强重力坝的水密性。
在切尾的设计中应该充分考虑河床河岸土质的稳定性，避免在切尾过程中发生坍塌和滑坡等不安全情况。
四、工程案例以南岸水库为例，该水库位于河南省某市，总库容为 3.3亿立方米，控制流域面积为1117.1平方千米，最大蓄水位为265.5米。
该水库为一座重力坝，具体参数如下：1. 坝址基础岩层接触深度： -76米2. 坝顶标高： 277.5米3. 坝顶长度： 534.75米4. 坝顶宽度： 10.5米5. 坝脚标高： 206米6. 坝脚长度： 342米7. 坝脚宽度： 42米8. 坝高： 71.5米五、施工过程1. 剥离坝址土层：将坝址表土和浮石剥离至基岩层，同时进行基岩凿打和清理。
2. 贴面铺垫：在坝址的基础岩层上进行界板定位和方案确认，贴面铺垫，同时进行模板安装。
3. 混凝土浇筑：进行混凝土浇筑之前，需要对混凝土原材料进行检测和质量监控，保证混凝土强度和性能符合设计要求。
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。
(完整版)重力坝设计说明书
网络教育学院《水工建筑物课程设计》题目：混凝土重力坝设计学习中心：专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：混凝土重力坝设计说明书目录第一章基本资料 (1)一、基本情况 (1)二、气候特征 (1)三、工程地质条件 (1)第二章大坝设计 (3)一、工程等级 (3)二、坝型确定 (3)三、基本剖面的拟定 (3)四、坝高计算 (3)五、挡水坝段剖面的设计 (4)第三章结构计算 (5)一、荷载及其组合 (5)二、挡水坝抗滑稳定分析计算 (7)三、挡水坝边缘应力分析与强度计算 (9)第四章细部构造设计 (13)一、材料区分及标号选择 (13)二、坝顶 (13)三、坝体防渗与排水 (13)四、坝体廊道系统 (13)第五章地基处理 (14)一、基底开挖 (14)二、固结灌浆 (14)三、惟幕灌浆与坝基排水孔 (14)第六章附件 (15)一、挡水坝段剖面图 (15)第一章基本资料一、基本情况本重力坝水库坝高53.9m，坝底高程31.0m，坝顶高程84.9m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。
水库死水位51.0m，死库容0.3亿m3，正常水位80.0m，设计状况时上游水位82.5m、下游水位45.5m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。
二、气候特征1、根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；2、最大冻土层深度为125m；3、河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。
三、工程地质条件1、坝址地形地质（1）、左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚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，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，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5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。
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第三部分枢纽布置（1）坝型的选择坝型根据：坝址基岩岩性为燕山早期第三次侵入黑云母花岗岩，河岸边及冲沟底部见有弱风化基岩出露。
河床冲积层厚度一般为 2.0-2.5m，左岸覆盖层厚度为3-8m，右岸覆盖层厚度为 0.5-5.0m，覆盖层主要为坡残积含碎石粘土层。
且河床堆积块石、孤石和卵石，但是缺乏土料。
浆砌石重力坝虽然可以节约水泥用量，但不能实现机械化施工，施工质量难以控制，故本工程采用混凝土重力坝。
（2）坝轴线的选取坝址河段长 350m，河流方向为 N20E，其上、下游河流方向分别为 S70E和 S80E。
坝址河谷呈“V”型，两岸h山体较雄厚，地形基本对称，较1完整，两岸地形坡度为 30°-40°。
河床宽 20-30m，河底高程约 556-557m。
坝轴线取在峡谷出口处，此处坝轴线较短，主体工程量小，建库后可以有较大库容。
（3）地形地质坝址基岩岩性为燕山早期第三次侵入黑云母花岗岩，河岸边及冲沟底部见有弱风化基岩出露。
河床冲积层厚度一般为 2.0-2.5m，左岸覆盖层厚度为3-8m，右岸覆盖层厚度为 0.5-5.0m，覆盖层主要为坡残积含碎石粘土层。
（4）坝基参数坝址地质构造主要表现为断层、节理裂隙。
坝址发育 11 条断层。
建议开挖深度：河中 5m，左岸 6-12m，右岸 6-15m。
（5）基本参数干密度 2.61g/cm 3 ，饱和密度 2.62 g/cm 3 ，干抗压强度92-120MPa，饱和抗压强度 83-110MPa，软化系数 0.9，泊松比 0.22-0.23。
混凝土与基岩接触面抗剪断指标：Ⅲ类岩体，抗剪断摩擦系数 1.0-1.1，抗剪断凝聚力 09.-1.1MPa。
坝基高程为550m.正常水位 642.00m设计水位 642.71m校核水位 643.69m（6）工程级别：本水利枢纽坝址林地溪与国宝溪汇合口下游约2.5km的峡谷中，坝址集水面积144.5km2，又知河底高程556-557m。
可算的水库容容量约为0.12亿立方米，大坝的工程级别为中型级别。
第三部分非溢流坝段设计（1）剖面尺寸的拟定1、坝顶高程的确定坝顶高程分别按设计和校核两种情况，用下列公式进行：波浪要素按官厅公式计算:Δh = h1+ hz + hcΔh—库水位以上的超高，m；h1—波浪高度，m；hz —波浪中心线超出静水位的高度，m；hc —安全超高，按表2-1 采用,对于2级工程，设计情况hc＝0.5m，校核情况hc＝0.4m。
D —风区长度，m 。
—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/s 。
L —波长，m 。
风区长度：D=14m ；计算风速；V0=29 m|s （取平均最大风速14.5m|s ， 取安全系数为2）；坝上游正常水位=642.00（m ），上游设计水位=642.05+66/100=642.71（m ）,上游校核水位=643.03+66/100=643.69（m ）则设计水深=642.71-550.00=92.7（m ），校核水深=643.69-550.00=93.7（m ）。
根据公式计算的到： =2.6m ，L=22.3m ，hz=0.9，设计条件、正常蓄水位条件下： Δh = h1+ hz + hc =4m ；坝顶高程为646m 。
校核条件下： Δh = h1+ hz + hc=1.88m ；坝顶高程为645.88m 。
经比较可以得出坝顶或防浪墙高程为646m ，并取防浪墙高1.9m 。
则坝顶高程为： 646-1.9=644.1m 最大坝高为： 644.1-550=94.1m 1）坝底、顶宽度坝底底宽约为坝高的0.7~0.9倍。
坝顶应有足够的宽度，无特殊情况要求时坝顶宽度可采用8%~10%，一般不小于2米。
则坝顶宽度取 7m ，坝底宽度取75m 。
2）坝坡的拟定V 1h考虑坝体利用部分水重增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡系数n=0.2，下游边坡系数m=0.8。
初拟定的非溢流坝重力剖面图如图2-2：（2）荷载计算下游设计水位=565.11+66/100=565.7（m），下游校核水位=567.64+66/100=566.3（m）下游设计水深=565.7-550=15.7m，下游校核水深=566.3-550=16.3m1）、自重WW=V×γ混泥土=94.1×75×0.5×1×24=84690(KN)2)、静水压力P 上设=0.5×γ水××1=4215.1(KN) P 上校=0.5×γ水××1=43064.4(KN)P 下设=0.5×γ水××1=1209.0（KN ）P 下校=0.5×γ水××1=1303.2（KN ）P 设=P 上设－P 下设=40942.1（KN ） P 校=P 上校－P 下校=41761.2（KN ） 3）扬压力U 设=0.5×γ水×（h 上设－h 下设）×T ×1 =0.5×9.81×（92.7－15.7）×75×1=28326.4(KN) U 校=0.5×γ水×（h 上校－h 下校）×T ×1 =0.5×9.81×（93.7－16.3）×75×1=28473.5(KN) （3）抗滑稳定分析 1）抗剪强度计算基本组合：上设2H 上校2H下设2H 下校2HK1=0.8*（84690-28326.4）÷40942.1=1.10（满足） 特殊组合：K2=0.8*（84690-28473.5）÷41761.2=1.07（满足） 3）抗剪断强度抗剪断摩擦系数 1.0-1.1，抗剪断凝聚力 09.-1.1MPa 。
f ′=1.1 c ′=1100KPa 基本组合：=3.5（满足）特殊组合：=3.4（满足）（4）应力分析ΣW ——作用于计算截面以上全部荷载的铅直分力的总和，kN ； ΣM ——作用于计算截面以上全部荷载对坝基截面垂直水流流向形心轴的力矩总和，kN ·m ；3K 4KB ——计算截面的长度，m 。
坝体最大主应力按下游边缘最大主应力计算： 基本组合：=G*LG=W*(T/2-T/3) =84690×(75|6)=1058625 (KN*M) (逆时针方向）=P 设*（H 设/3）=40942.1×（92.7/3）=1265110.89（KN*M ）（顺时针方向） =U 设*LX=U*(T/2-T/3) =28326.4×(75/6)=354080(KN*M) （顺时针方向）∑M=1058625－1265110.89－354080 =-560565.89(KN*M)σyu=∑W/T+6∑M/ =576.4＞0 σyd=∑W/T+6∑M/ =1772.3＞0 ∴满足条件 特殊组合=G*LG=W*(T/2-T/3) =84690×(75|6)G M PX M UX M 2T 2T G M=1058625 (KN*M) (逆时针方向）=P校*（H 校/3）=41761.2*（93.7/3）=1304341.48 （KN*M ）（顺时针方向）=U 校*LX=U*(T/2-T/3)=28473.5*（75/6）=4355918.75（KN*M ） （顺时针方向） ∑M=1058625－1304341.48 －4355918.7 =-601635.2（KN*M ）σyu=∑W/T+6∑M/=581.6＞0 σyd=∑W/T －6∑M/ =1816.1＞0∴经计算初拟的方案满足应力和稳定的要求，且其折点处的应力和稳定也均满足要求，初步符合要求。
第四部分 溢流坝段设计（1）孔口设计1）泄水方式的选择PX M UXM 2T 2T为使得水库具有较大的超泄能力，采用开敞式孔口 2）洪水标准的确定本次设计的重力坝是3级建筑物，查表可知采用50年一遇的洪水标准设计，500年一遇的洪水标准校核。
3）流量的确定 设计成果如表： 4）单宽流量的选择坝址河段长 350m ，河床宽20m-30m 。
坝址处基岩比较坚硬完整，综合枢纽的布置和下游的消能防冲要求，单宽流量取50~100。
5)孔口净宽拟定 由已知可列表：sm 3根据以上计算，溢流坝段孔口净宽取18m ，假设每孔宽度b 为6m ，则孔数n 为3。
6) 溢流坝段总长度（溢流孔口总宽度）的确定拟定中墩厚度d 为3m ，边墩厚度t 为2m ，则溢流坝段总长度为：=nb + (n-1)d +2t = 28 m7) 堰顶高程的确定取侧收缩系数为0.95，流量系数为0.502.因为过堰水流为自由出流，故σ=1。
溢流坝高程为638m ，计算结果见下表：堰上最大水头：堰顶最大水头Hmax=校核洪水位-堰顶高程 即 堰顶最大水头Hmax=9.7m 定型水头为：=90% x 9.7=8.7 8）闸门高程门高=正常高水位-堰顶高程+（0.1~0.2）=4.1m 按规定取门高 5m （2） 消能防冲设计0B 0B s H（一）确定消能方式1）挑流消能:挑流消能是利用鼻坎将下泄的高速水流向空中抛射,使水流扩散,并掺入大量空气，然后跌入下游河床水垫后,形成强烈的旋滚,并冲刷河床形成冲坑,随着冲坑逐渐加深，水垫愈来愈厚,大部分能量消耗在水滚的摩擦中, 冲坑逐渐趋于稳定.挑流消能的工程量小、投资省,结构简单、检修施工方便.但下游局部冲刷不可避免,一般适用于岩基比较坚固的高坝或中坝。
2）流式消能:底流消能是在坝址下游设消力池,消力坎等,促使水流在底限定范围内产生水跃,通过水流内部的旋涡、摩擦、掺气和撞击消耗能量.底流消能具有流态稳定，消能效果好,对地质条件和尾水变幅适应性强及水流雾化等优点。
但工程量大，不宜排漂或排冰.底流消能适应于中低坝或基岩较软弱的河道,高坝采用底流消能需经论证。
3）面流式消能:面流消能是在溢流坝下游面设低于下游水位、挑角不大的鼻坎，将主流挑至水面，在主流下面形成旋滚，其流速低于表面，且旋滚水体的底部流动方向指向坝址，并使主流沿下游水面逐步扩散，减小对河床的冲刷，达到消能防冲的目的。
面流消能适用与水头较小的中、低坝，要求下游水位稳定，尾水较深，河道顺直，河床和河岸在一定范围内有较高抗冲能力，可排漂和排冰。
面流消能虽不需要做护坦，但因为高速水流在表面，并伴随着强烈的波动，流态复杂，使下游在很长距离内水流不平稳，可能影响电站的运行和下游航运，且宜冲刷两岸，因此也须采取一定的防护措施。