挡水坝设计
重力坝设计计算书
水利水电工程专业专项设计说明书水工建筑物课程设计题目：重力坝设计（西山水利枢纽）班级：水电1141姓名韩磊指导教师：**长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2013 年3月3日目录1 挡水坝段 (1)1.1 剖面轮廓及尺寸 (1)1.1.1 坝顶高程的确定 (1)1.2 坝体稳定应力分析 (4)1.2.1 挡水坝段荷载计算 (4)1.2.2 稳定验算 (18)1.2.3 坝基面应力计算 (19)1.2.4 坝体内部应力的计算 (25)2 溢流坝段 (34)2.1 孔口尺寸和泄流能力 (34)2.1.1 确定孔口尺寸和孔口数量 (34)2.1.1.2溢流坝最大高度和坡度的拟定。
(35)2.1.2 泄洪能力的验算 (35)2.2 检修门槽空蚀性能验算 (37)2.2.1校核洪水位时堰顶压力验算 (37)2.2.2 平板门门槽空蚀验算 (37)2.3 溢流坝曲面设计 (37)2.3.1 上游前缘段计算 (37)2.3.2顶部曲线段 (38)2.3.3 中间直线段 (38)2.3.4 反弧段 (38)2.3.5 桥面布置 (39)2.4 堰面水深的校和计算 (40)2.4.1堰面水深计算 (40)2.4.2 直线段水深计算 (41)2.4.3 反弧段水深计算 (41)2.4.4 渗气后水深计算 (42)2.5 消力池的计算 (42)2.5.1判断消能方式 (42)2.5.2 判断是否要修消力池 (42)2.5.3 消力池尺寸的计算 (43)2.5.4 基本组合(2) (44)2.6 溢流坝算段的稳定、应力计 (48)2.6.1 荷载计算 (48)2.6.2 稳定验算 (52)2.6.3 坝基面应力计算 (53)2.6.4 坝体内部应力的计算 (54)3、设计参考资料 (55)谢辞 (55)1 挡水坝段1.1 剖面轮廓及尺寸1.1.1 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。
挡水坝设计
温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
第一章 基本资料
列。
代表性水文年 年径流量(m3)
表 1-1 代表性水文年的年径流量
丰水年（P=25%）
平水年（P=50%）
91.4104
55.1104
枯水年（P=75%） 30.5104
（2）洪水 历史资料说明，洪水多发生在 7~8 月，洪水过程多为单峰型，一次洪水历时
22.25
22.8
20.6
1×10-3 1.12×10-2 水上 35°
水上 28° 水下 32°
3.7×10-7
4
温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
1.5 其他资料
第一章 基本资料
（1）外来材料 工程使用的主材——水泥、钢材等，均可市购。其他生活、生产资料，均可
由当地采购。 （2）交通 工程场区位于白家疃村南 1.0km，距温（泉）颐（和园）干线公路 1.5km，
附录 设计指导书............................................... 26
0
温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
第一章 基本资料
第一章 基本资料
1.1 枢纽任务
本工程以形成环境景观水库为主，工程建成后，可以形成 60000~70000m2 面积的水域，蓄水 30 万 m3，可以在一定程度上减少流域内的水土流失，减轻山 洪对下游村镇、交通线路的危害，进一步改善和美化环境，调节小气候，改善周 边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。
坝址区呈“U”形河谷，谷底宽约 35m，高程 84.50m。上部（高程 100m 处） 宽约 120m，主河道由南向北流经库区后，改向为由南东向北西方向穿过坝址。 谷底沉积有深达 19.60m 的第四系沉积层。左坝头亦为山前冲积——洪积阶地沉 积物。右坝头为古生代二叠纪板岩，其产状为倾向南，倾角 50。未发现较大规 模断裂构造。
挡水坝设计
第二节挡水坝剖面设计一、挡水坝剖面初步拟定本次设计挡水坝剖面主要对挡水坝的最大剖面进行拟定，并进行稳定和强度校核，应用计算机确定挡水坝的最优断面，以下为手算部分。
（一)坝基高程设计确定最大剖面的位置，首先要知道清基后坝基的最低点位置,地基的处理根据《混凝土重力坝设计规范》（DL5108—1999).1、坝基设计原则一般规定，砼重力坝的基础经处理应满足下列要求：(1）具有足够的强度,以承受坝体的压力；(2)具有足够的整体性和均匀性,以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷；（3）具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定，控制渗流量；（4）具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。
2、坝基开挖（1）砼重力坝的建基应根据大坝稳定、坝基应力、岩体物理力学性质、岩土类别、基础变形和稳定性，上部结构对基础的要求、基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经技术经济比较确定，原则上应考虑技术加固处理后，在满足坝的强度和稳定的基础上,减少开挖.坝高超过100m时，可建在新鲜、微风化或弱风化下部的基岩上。
（2）重力坝的基坑形状应根据地形地质条件及上部结构的要求确定，坝段的基面上下游高差不宜过大，并略向上游倾斜，若基础面高差过大或向下游倾斜时，应开挖成带钝角的大台阶状，台阶的高差与砼浇筑块的尺寸和分缝的位置相协调，并和坝址处的坝体砼厚度相适应。
对地形悬殊部位的坝体应调整坝段的分缝。
(3）基础中存在的局部工程地质缺陷,例如表层夹泥裂缝、强风化区、断层破碎带、节理密集带及岩溶充填物等均应结合基础开挖予以挖除。
3、坝基高程拟定由水库坝轴线工程地质剖面图量得，河床高程在137m左右,标准洪水位为227。
2m，地基开挖时河床上的冲积砂夹石层、冲积粘土夹碎石层必须清除(由地址剖面图上量得大多在10m以上）,所以开挖应按100m以上坝高标准要求考虑。
由图上量的电站坝段最低建基面高程为▽126m。
（二）坝高拟定1、超高值Δh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，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式（2.1.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。
拦河坝设计报告
1综合说明1.1.概述云门峡漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区，距县城约6km，距云门寺约1.5km。
拦水坝为云门峡漂流项目蓄水配套工程，水工枢纽布置仅有大坝。
坝址以上的集雨面积为2.7km2，干流河长2.12km，河床平均比降为0.586，集雨区域内地形复杂，植被良好，雨量充沛。
建筑物主要由拦河坝构成。
流域内气候温和，雨量充沛，植被覆盖良好，水土流失不严重。
本工程施工工地有乡镇公路通过，均为混凝土或砂石路面，交通十分便利。
该工程为私营股份制性质，工程建成后将对当地起到一定的社会和经济效益。
1.2.水文1.2.1. 自然条件云门峡大坝所在地区属中亚热带季风气候区，热量丰富，阳光充足，常年气温较高。
大气环流随季节变化，春季阴雨绵绵；夏季炎热多雨，暴雨集中，多吹东南风和偏南风；秋季常有台风雨；冬季温度较低，雨量稀少，多吹北风和偏南风。
根据乳源气象站资料统计，本地区多年平均气温19.1℃--20.2℃之间，高山地区每年12月至2月有少量降雪和霜冻出现，极端最高气温40℃（1953年8月12日），极端最低温度-4.1℃，（1967年1月17日），多年平均降雨量1895.40毫米，年最大降雨量2997.00毫米（1973年4月-1974年3月），年最小降雨量为1291.80毫米（1989年4月-1990年3月）。
汛期4-9降雨量占全年雨量72.67%。
多年平均水面蒸发量为1000--1100毫米，本工程采用1068毫米。
多年平均相对湿度为79%，一般相对湿度在70—90%之间。
多年平均风速为1.2m/s,，历年最大风速26m/s，相应风向为NW，多年平均最大风速为15.5m/s。
1.2.2. 径流因工程流域未设径流站，没有实测径流资料，但经查广东省水文图集径流等值线图，多年平均径流深度较大，水资源丰富，水质较好。
1.2.3. 洪水根据《防洪标准GB50201-94》、《水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见（水规[1989]21号）》和《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000》的规定，工程等别为Ⅴ等，枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。
拦河坝设计报告
1综合说明1.1.概述云门峡漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区，距县城约6km，距云门寺约1.5km。
拦水坝为云门峡漂流项目蓄水配套工程，水工枢纽布置仅有大坝。
坝址以上的集雨面积为2.7km2，干流河长2.12km，河床平均比降为0.586，集雨区域内地形复杂，植被良好，雨量充沛。
建筑物主要由拦河坝构成。
流域内气候温和，雨量充沛，植被覆盖良好，水土流失不严重。
本工程施工工地有乡镇公路通过，均为混凝土或砂石路面，交通十分便利。
该工程为私营股份制性质，工程建成后将对当地起到一定的社会和经济效益。
1.2.水文1.2.1. 自然条件云门峡大坝所在地区属中亚热带季风气候区，热量丰富，阳光充足，常年气温较高。
大气环流随季节变化，春季阴雨绵绵；夏季炎热多雨，暴雨集中，多吹东南风和偏南风；秋季常有台风雨；冬季温度较低，雨量稀少，多吹北风和偏南风。
根据乳源气象站资料统计，本地区多年平均气温19.1℃--20.2℃之间，高山地区每年12月至2月有少量降雪和霜冻出现，极端最高气温40℃（1953年8月12日），极端最低温度-4.1℃，（1967年1月17日），多年平均降雨量1895.40毫米，年最大降雨量2997.00毫米（1973年4月-1974年3月），年最小降雨量为1291.80毫米（1989年4月-1990年3月）。
汛期4-9降雨量占全年雨量72.67%。
多年平均水面蒸发量为1000--1100毫米，本工程采用1068毫米。
多年平均相对湿度为79%，一般相对湿度在70—90%之间。
多年平均风速为1.2m/s,，历年最大风速26m/s，相应风向为NW，多年平均最大风速为15.5m/s。
1.2.2. 径流因工程流域未设径流站，没有实测径流资料，但经查广东省水文图集径流等值线图，多年平均径流深度较大，水资源丰富，水质较好。
1.2.3. 洪水根据《防洪标准GB50201-94》、《水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见（水规[1989]21号）》和《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000》的规定，工程等别为Ⅴ等，枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。
黄草坝水库工程大坝分区设计
2021年第40卷第1期·DWRHE 水利水电工程设计黄草坝水库工程大坝分区设计王明胡鑫摘要黄草坝水库工程大坝设计根据料场提供筑坝材料岩石类别、强度指标和储量，分析挡水坝的合理分区。
结合土工试验，分析软岩的基本力学特性，拟定软岩的利用部位和控制范围，为大坝分区设计提供参考。
关键词黄草坝水库砾石土心墙软岩中图分类号TV222文献标识码B文章编号1007-6980（2021）01-0025-021坝体主要分区设计（1）防渗心墙：心墙填筑料采用建筑物开挖料和料场开采料去掉表层的覆盖层和强风化石料混合的砾质土料填筑。
为保证土料的力学性能，要求其压后砾石含量不低于30%。
同时为保证土料的防渗性能，要求施工时砾石不集中，压后砾石含量不超过50%。
（2）反滤层及过渡料区：为保护心墙土料，根据反滤设计原则，在心墙外侧设置3.0m 厚反滤层，为避免反滤料与堆石体直接接触粒径相差太大，同时也为了协调心墙与坝壳堆石体的变形，在反滤层与堆石料间设置细堆石过渡料区，过渡料厚度为3.0m 。
（3）上、下游堆石坝壳分区：上、下游坝壳堆石料主要采用料场开采料及建筑物开挖可用料。
坝壳设计的原则，一是要满足坝坡稳定安全；二是尽量利用各枢纽建筑物的开挖石料；三是根据坝体不同部位的要求对坝壳进行分区，对于不同性质的坝料根据其特性分别填筑于大坝的不同部位。
坝顶部位、上游坝壳外部及下游坝壳上部是坝体抗震和坝坡稳定的关键部位，设置为堆石料Ⅰ区，采用具有较高强度指标、透水性好的弱风化下-微新岩岩屑石英砂岩堆筑；坝壳内部对石料强度指标要求可适当降低，设置为堆石料Ⅱ区，采用强风化-弱风化上岩屑石英砂岩、弱风化粉砂岩、强风化粉砂岩、泥质粉砂岩混合料堆筑。
堆石料Ⅱ区的范围尽可能扩大，以充分利用开挖料，但以满足坝坡稳定、坝壳透水及坝体应力应变等要求为准。
（4）上、下游护坡：为抵御风浪侵蚀、风化及飘浮物的破坏，在上游坝坡设置0.8m 厚抛石，石块最大块径为0.5m ，最小块径为0.25m 。
境主庙水库电站工程挡水坝建设设计书
境主庙水库电站工程挡水坝建设设计书2.1工程概况境主庙水库位于桐城市城区北约 1.5km，是一座具有灌溉、防洪、城镇供水和发电等综合利用功能的中型水库工程。
现装机400kw，电站始建初期，受水库自身续建、加固及资金筹措等因素制约，装机容量与水库来水及调节能力不相匹配。
未响应水利部“全面提高农村水电增效减排能力，增强工程安全保障，有效发挥惠农效应”的号召，现对境主庙水库电站工程进行扩建。
境主庙水库电站工程包括引水建筑物、挡水坝和发电厂房，本设计是针对挡水坝。
2.2水文气象境主庙水库位于桐城市龙眠河上游，属于长江一级支流菜子湖水系，坝址以km，水库属浅山区，植被覆盖良好，流域地处亚热带季风气候上流域面积632区，气候温和。
流域多年平均降雨量1262mm，多年平均气温15.9C o,极端最高气温39.9C o，极端最低温-13.5C o，多年平均无霜期218天，多年平均入库径m，多年平均流量1.453m/s。
流量45863境主庙水库洪水由暴雨形成，大洪水一般发生在5~8月，水库100年一遇设m/s和24813m/s。
计洪水和5000年一遇校核洪峰流量分别为123132.3地形地质条件工程区位于大别山区东南边缘，整个地势西北高，东南低。
区内出露的主要是前震旦系大别山群的杂岩地层。
地表则多为第四系覆盖层，零星出露基岩为第三系红层。
震旦系大别山群变质岩主要为刘畈组地层，主要岩性为中粗粒黑云二长片麻岩、浅粒岩、黑云（角闪）斜长片麻岩、花岗片麻岩、斜长角闪岩等；第三系地层岩性为紫红、棕褐色细砂岩，粉砂岩与粉砂质泥岩、泥岩互层，夹泥灰岩和含砾砂岩。
厂房处岩石主要为二长片麻岩、花岗片麻岩及角闪岩。
片麻理产状为N50~60oW，SW∠60o。
附近未见较大规模断层，地质构造以裂隙为主，裂隙较为发育。
弱风化基岩强度尚可，满足厂房地基的强度要求。
2.4工程任务和规模境主庙水库电站始建于1985年，主要任务是结合灌溉用水发电。
挡水坝拦水堰引水渠道农田护堤施组
第一章编制依据 ______________________________________ 5一、编制说明 _______________________________________ 5二、编制依据的规范和标准____________________________ 5 第二章工程概况 _________________________ 7一、工程概况 _______________________________________ 7二、工程目标 _______________________________________ 9三、工程主要特点___________________________________ 10四、施工关键和主要对策_____________________________ 10 第三章施工总平面布臵和监时设施 ______________ 12一、施工总布臵原则_________________________________ 12二、水电及通讯系统布臵_____________________________ 12三、施工现场交通组织_______________________________ 14四、生活及办公设施_________________________________ 14 第四章施工总布署_______________________ 15一、施工准备工作___________________________________ 15二、施工总体规划___________________________________ 16三、工程施工方案针对性特点 _________________________ 17四、施工段划分_____________________________________ 18 第五章劳动力和材料投入计划_________________ 19一、施工准备和资源配备_____________________________ 19二、劳动力进场计划_________________________________ 19三、材料进场计划 _______________________________ 20 第六章机械设备投入计划 ___________________ 23第七章施工进度计划和阶段进度的保证措施 _________ 24一、工期计划安排___________________________________ 24二、施工总进度计划网络图与横道表____________________ 25三、工期总体保证措施_______________________________ 25四、实施工期计划过程控制措施________________________ 27第八章各分部分项工程施工方案________________ 28一、工程测量放线___________________________________ 28二、土方开挖和填筑_________________________________ 30三、模板工程 ______________________________________ 31四、钢筋工程 ______________________________________ 32五、混凝土工程_____________________________________ 33六、砌石工程 ______________________________________ 35七、砖砌体工程_____________________________________ 38 七、抹灰工程 ______________________________________ 40 第九章质量保证措施______________________ 41一、工程质量承诺___________________________________ 41二、质量保证体系___________________________________ 41三、质量管理组织机构_______________________________ 42四、施工质量的控制_________________________________ 43 第十章安全施工保证措施 ___________________ 48一、安全生产目标___________________________________ 48二、安全体系的建立_________________________________ 48三、安全措施 ______________________________________ 48四、安全生产责任制_________________________________ 50五、安全检查 ______________________________________ 51六、安全教肓 ______________________________________ 51 第十一章文明施工保证措施__________________ 52一、文明施工管理目标及保证体系______________________ 52二、场容场貌保进证体系_____________________________ 53三、生活卫生保证措施_______________________________ 53四、环境卫生保证体系_______________________________ 53五、防噪声措施_____________________________________ 54 第十二章环境保护措施_____________________ 55第十三章季节性施工措施 ___________________ 56一、雨季施工措施___________________________________ 56二、冬季施工措施___________________________________ 57三、夏季施工措施___________________________________ 59 第十四章关键施工技术、工艺及工程项目实施重点、难点和解决方案_ 60一、工程重点、难点部位_____________________________ 60二、工程重点、难点技术措施及解决方案________________ 60 第十五章工程交验后服务措施_________________ 62一、质量保修期_____________________________________ 62二、工程交验 ______________________________________ 62三、移交照管服务措施_______________________________ 62四、保修责任 ______________________________________ 63五、保修金额 ______________________________________ 63六、保修措施 ______________________________________ 63七、保修记录 ______________________________________ 64八、回访形式 ______________________________________ 64 第十六章附图表 ________________________ 65附表一拟投入的主要施工机械设备表___________________ 65 附表二劳动力计划表________________________________ 66 附表三计划开、竣工日期和施工进度表_________________ 67 附表四施工平面布臵图______________________________ 68 附表五临时用地表__________________________________ 70第一章编制依据一、编制说明本施工组织设计系本公司对“******项目”的施工编制的投标技术文件，按照国家颁布的现行施工质量验收规范、施工规范和有关工艺标准进行编制，并遵循本公司技术管理程序，体现本公司对该工程施工的总体构思和部署。
大工19春《水工建筑物课程设计》模板及要求【答案】
大工19春《水工建筑物课程设计》模板及要求【答案】水利水电工程一级1.3.2坝型：混凝土重力坝1.3.3坝高：84.9m1.3.4坝长：374.5m1.3.5坝顶宽度：8m1.3.6坝基宽度：60m1.3.7坝顶高程：84.9m1.3.8最大坝宽：60m1.3.9最小坝宽：20m1.4设计荷载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。
1.5设计要点1.5.1坝体结构本工程采用混凝土重力坝结构，坝体上部采用梯形截面，下部采用矩形截面，坝顶宽度8m，坝基宽度60m，坝高84.9m，最大坝宽60m，最小坝宽20m。
1.5.2坝基处理为了保证坝体的稳定性和安全性，对坝基进行了充分的处理，包括坝基的平整、加固和防渗处理等。
1.5.3坝体防渗为了防止坝体渗漏，采用了多种措施，包括坝体加厚、防渗帷幕、排水系统等。
1.5.4坝顶设施为了方便坝顶的巡视、检修和管理，设计了坝顶设施，包括巡视道、检修道、排水系统、监测系统等。
1.5.5坝后安全为了保证坝后的安全，采用了多种措施，包括坝后监测系统、应急预案、安全教育等。
1.6设计标准本工程设计采用国家现行规范和标准，包括《水工混凝土结构设计规范》、《水工混凝土结构施工及验收规范》、《水工混凝土结构检验规程》等。
同时，还参考了国内外类似工程的设计和施工经验。
本水库的死库容为0.3亿m3，而最大库容约为5亿m3左右。
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）规定，本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。
水库主要建筑物包括挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。
在选择坝型时，需要考虑地形、地质、建筑材料和施工条件等因素。
本水库采用混凝土重力坝作为大坝型式。
路堤结合式挡水坝设计
88【摘 要】结合路基所要求方法。
【关键词】挡水坝堤结合 设计探索・技术DiscoveryJSXX09/201289算高程与路网高程中的大值，路网高程低于设计计算所需的坝顶高程时，应修改道路设计加高路网高程至坝顶高程，并预留沉降超高。
2）坝顶结构：路堤结合式挡水坝坝顶宽度一般由路面宽度控制，坝顶路面结构按城市道路路面结构设计，道路下部有电缆、供水及排水管铺设要求时，管道应置于防渗体下游侧或计算所需防渗体顶高程以上。
3）坝体及护坡结构：挡水坝坝顶防渗体、坝坡坡比以及重要填筑部位设计指标等按水工专业要求控制，下游侧局部可合理优化分区降至道路专业标准控制，护坡一般按水工专业要求控制。
防渗系统布置是挡水坝结构设计的关键点，南四路挡水坝和东七路挡水坝下游侧均为临空结构，结构设计方法相同，南五路挡水坝结构略有不同。
3.2 南四路、东七路挡水坝南四路、东七路坝顶高程由防洪计算高程控制，根据利用道路路基挡水的要求，挡水坝采用土石坝方案较合理。
由于库区将来需回填至90.0m 高程，采用面板堆石坝造价昂贵，不予考虑，只考虑以粘土作为防渗体的方案。
为减少不均匀沉降，防渗体布置于道路上游侧，即采用上游粘土心墙防渗方案和上游粘土斜墙防渗方案进行比选。
3.2.1 上游粘土心墙防渗方案大坝采用粘土心墙防渗，为避免坝体堆石料和粘土心墙不均匀沉降对路面行车的影响，粘土心墙布置于上游边缘绿化带下部。
心墙齿槽深入弱风化基岩，心墙上下游的坝壳为堆石体。
粘土心墙与上、下游堆石体之间各设置两层反滤层。
心墙上、下游侧堆石体均分为主堆石区和次堆石区，主堆石区和次堆石区分界线坡比1∶0.5，主堆石区在心墙顶高程上下游侧宽度均为3.0m ，为节省投资，防渗体下游的次堆石区可降至由道路路基的填筑要求控制。
堆石体顶高程以上路面、人行道和绿化带等结构按道路路面结构设计。
3.2.2 上游粘土斜墙防渗方案大坝采用粘土斜墙防渗，斜墙顶高程96.0m ，顶宽2.0m ，斜墙上游面坡度为1∶2.5，下游面坡度为1∶2.0。
水电站防洪挡水坝（含溢流坝段及非溢流坝段）、输水隧洞及明渠、压力前池..
1概述1.1项目背景X镇位于X县东北部，距县城28公里，面积61平方公里，人口2万。
乡政府驻荷叶。
有公路通县城。
辖松溪、四门、赤溪、荷叶、柳林、星光、坪头、向家珑、柳溪、两峰、清谭、双庄、王剑溪、匣龙、田庄、罩溪、白竹17个村委会。
盛产油茶、葡萄、柑橘。
.渠江总流域面积851km2,干流全长99km,干流平均坡降3.64%。
x 水电站位于渠江下游，距资水入河口15km,坝址以上控制集雨面积620km2,占总流域面积的72.9%o拟建x水电站位于梧桐水电站下游1.6km处，为径流式电站，装机容量为2xl000kW,设计引用流量38.46m3/so为开发利用x县渠江流域水力资源，促进当地经济发展，受业主委托，2006年9月由益阳市水利电力勘测设计研究院编制了《X省x县x 水电站可行性研究报告》，基于各方面的原因，受业主委托，2010年10月，由x县水利水电勘察设计室编制了《X县x水电站可研调整方案报告》。
本次防洪评价以《X水电站可研调整方案报告》为基本依据。
1.2评价依据1. 2.1法律法规和政策依据(1)《中华人民共和国水法》；(2)《中华人民共和国防洪法》；(3)《中华人民共和国河道管理条例》；(4)水利部、国家计委水政[1992]7号《河道管理范围内建设项日管理的有关规定》；(5)x省实施《中华人民共和国河道管理条例》办法。
1. 2.2防洪评价技术标准依据(1)中华人民共和国国家标准《防洪标准》GB50201-94；(2)中华人民共和国国家标准《水位观测标准》；(3)中华人民共和国国家标准《河流流量测验规范》SL58-93；(4)《水利工程水利计算规范》SL104-95；(5)《水利计算手册》；(6)《水利水电工程设计洪水计算规程》SL144-93；(7)《水电工程水库淹没处理规划设计规范》DL/T5064-1996；(8)水利部《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行)》(水利部办公厅文件办建管[2004]109号)。
(完整版)zf水库土坝设计(含图纸)
Z水库土石坝枢纽毕业设计学生姓名:学校名称:指导教师:完成日期：前言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。
当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝.土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
也是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。
土石坝按坝高分为：低坝、中坝和高坝。
按其施工方法分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。
碾压式土石坝是应用最为广泛的一种坝型。
按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝有以下几种主要类型：1、均质坝：坝体断面分防渗体和坝壳,基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土)筑成。
2、土质防渗体分区坝：即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝，包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。
防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝；防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。
3、非土料防渗体坝:防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝，按其位置也可分为心墙坝和面板坝.本次设计为Z水库土坝枢纽工程；ZF水库建成后具有灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人畜吃水等多方面的效益，是一座综合利用的水库。
水库土坝枢纽工程设计任务书、水文地质资料及其他相关原始资料是坝体设计的依据，必须全面了解设计任务，熟悉该河流的一般自然地理条件、坝址附近的水文和气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据，只有在熟悉基本资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型，进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计.通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键问题，为以后设计工作的进行打下良好的基础。
“百年大计，安全第一”,大坝的安全性，重点考虑：(1)坝基范围内地质构造是否存在较大范围的夹层和强透水层,地基处理的工程范围和深度。
拦水坝施工方案要点
第一章编制依据1、该工程设计施工图,变更及相关技术资料.2、国家现行的施工技术规范、规程、工程质量评定与验收标准，各种定额指标。
3、国家有关法令、法规、方针、政策、行业命令、企业规章制度.4、工程建设地点、地理位置、地形、地貌、地质情况、自然环境、气候条件等现场实际。
5、建设单位的施工指令、工期要求。
6、施工合同。
第二章工程概况1、工程简介:2、工程概况：本工程拦水坝总长61。
5m，坝体采用M10浆砌石基础挡墙，中间填土的形式，坝顶回填土后铺设300mm厚碎石垫层，150mm厚砼、面层为沥青路面；路面顶高程20.7m,坝顶宽9m，两侧为1.5m，宽人行道，人行道板每隔7m设一道伸缩缝,缝内用油毡填充，人行道中间为6m宽砼路面。
坝体由挡水坝段、过流水闸两部分组成，挡水坝长54。
4m，中间设一道伸缩缝,缝宽20mm，采用橡胶止水、油毛毡填缝。
过流水闸长7。
1m,由两孔1。
5m宽的木板闸门控制，闸中墩及底板由C25砼浇筑，闸顶为300mm厚的现浇C30钢筋砼，闸底板顶高程17.8m，出口做消力池长9m，池深0。
8m，底采用C30现浇,两侧砌筑M10毛石挡土墙，墙顶高程17.4m,池底高程13。
6m，墙体勾平缝,大坝墙体外侧采用M10水泥砂浆抹灰，原桥墩四周开挖过回填松土，采用抛填块石，用5—10履带式挖土机多次碾压密实。
3、工程难点分析:①、该工程位于原马村水库内，上面水流量大,特别是遇台风下暴雨，施工期间排水困难。
②、原施工桥墩挖基坑后回填土被水浸泡,全是软土、淤泥，给开挖带来难度.③、基础开挖宽度大且为软土淤泥，挖机无法直接开到库底作业.④、毛石基础12m宽，高2m；上部墙体下脚3。
9m，顶端1.1m，墙体高5.7m，片石、砂浆二次运输距离远，且一个断面上的用量大，毛石、砂浆运到砌筑需修临时道路。
⑤、业主要求的工期很短，且拦水坝的施工质量较高。
第三章施工准备一、施工技术准备:1、熟悉施工图纸。
2、现场水坝和排水沟位置定位。
水利水电工程毕业设计
第二节 溢流坝段设计
2.1溢流坝剖面拟定 （1）坝顶采用三圆弧段WES剖面，见下图：
b3
b1=0.175Hd
b2
b2=0.276Hd
b1 O b3=0.2818Hd
R2 R1 R3
R1=0.5Hd R2=0.2Hd R3=0.04Hd
X xn= kHns－1 Y
计算有：消力池池深0.97m；消力池长度为L = 15.96 m； 海漫长度 Lp
= 25.0 m。
第三节 非溢流坝设计
3.1剖面设计
上游坝坡宜采用1:0.2~1:0，取m1＝0；下游坝坡宜采用1:0.8~1:0.6，
取m2＝0.7；坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，在这里我们取7.3m。坝
1.133 0.850 3.800
185.387 445.06 1382.535
W4 1940.4 4.850
9410.94
W5 116.46 4.000
-465.85
M =16773.102 KN m
2.2冲砂闸下游消能计算 所给资料中因无消能防冲建筑物洪水设计重现期的流量资料，故
第二章 冲砂闸设计
由所给地质资料可知，河床两岸表层分布为砂壤土，为防止泥沙 在进水闸进水口处淤积，减少泥沙被进水闸引水时携带入渠，故需要 在进水口的相邻位置设置冲砂闸。为使冲砂闸有较好的冲砂效果，冲 砂闸设在来水正对方向。 根据设计基本资料及泄水建筑物宣泄洪水要求，初拟冲砂闸底板 高程为3040.9m，布置单孔冲砂闸，闸孔为1.50*2.00（宽*高），采 用平面钢闸门，闸孔形式采用宽顶孔口形式。
7.3
U1
9.1 7.1
闸坝设计报告
1.4 挡水建造物1.4.1 结构布置挡水建造物由左、右岸挡水坝组成。
左、右岸挡水坝坝型均为混凝土重力坝，①坝段为右岸挡水坝段，⑤坝段为左岸挡水坝段，坝段长分别为13.3m、24.9m，坝顶宽6.0m，坝顶高程2213.00m。
①、⑤坝段均建在覆盖层上，最低建基面高程2260.50m ，最大坝高12.5m。
坝体上游侧在高程2269.50m 处以1 ∶ 1 的反坡向上游悬挑1.5m 至高程2211.00m，牛腿厚2.0m；高程2269.50m ~2261.50m 为铅直面，高程2261.50m ~2262.50m 段坡度为1 ∶0.5。
下游坝坡坡度为1 ∶ 1，起坡点高程为2261.50m 。
在上、下游高程2262.50m 处设宽2.0m 平台，重力坝最大底宽16.0m。
1.4.2 设计计算1.4.2.1 坝顶高程计算根据DL5108-1999 《混凝土重力坝设计规范》的规定，坝顶高程按正常蓄水位和校核洪水位加相应的高差ΔH 确定，并取两者中最大值作为坝顶(或者防浪墙顶)高程，ΔH 值按下式计算：△H=h +h +h式中：(1.4-1)△ H—坝顶或者防浪墙顶至设计水位的高差，m；h1%—波高，m；hz—波浪至设计水位的高差，m；hc—安全超高，m。
波浪要素按DL5011-1991 《水工建造物荷载设计规范》中的官厅水库公式计算，重力坝坝顶高程计算结果见表1.4-1。
表1.4-1 重力坝坝顶高程计算成果表工况水位(m)波高h (m)1%高差波浪至设计水位的高差h Z (m)△H 安全超高h (m)c高差合计△ H(m)校核洪水位工况2211.860.350.100.400.85正常蓄水位工况2210.000.810.210.501.581% z c根据表 1.4-1 坝顶高程计算成果，确定重力坝坝顶高程为 2213.00m 。
1.4.2.2 稳定应力计算a) 计算公式按 SL319-2005 《混凝土重力坝设计规范》的有关公式及规定，对座落于覆 盖层地基上的重力坝分别采用纯摩公式和材料力学公式计算抗滑稳定和基底应 力。
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第二节挡水坝剖面设计一、挡水坝剖面初步拟定本次设计挡水坝剖面主要对挡水坝的最大剖面进行拟定，并进行稳定和强度校核，应用计算机确定挡水坝的最优断面，以下为手算部分。
（一）坝基高程设计确定最大剖面的位置，首先要知道清基后坝基的最低点位置，地基的处理根据《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）。
1、坝基设计原则一般规定，砼重力坝的基础经处理应满足下列要求：（1）具有足够的强度，以承受坝体的压力；（2）具有足够的整体性和均匀性，以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷；（3）具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定，控制渗流量；（4）具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。
2、坝基开挖（1）砼重力坝的建基应根据大坝稳定、坝基应力、岩体物理力学性质、岩土类别、基础变形和稳定性，上部结构对基础的要求、基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经技术经济比较确定，原则上应考虑技术加固处理后，在满足坝的强度和稳定的基础上，减少开挖。
坝高超过100m时，可建在新鲜、微风化或弱风化下部的基岩上。
（2）重力坝的基坑形状应根据地形地质条件及上部结构的要求确定，坝段的基面上下游高差不宜过大，并略向上游倾斜，若基础面高差过大或向下游倾斜时，应开挖成带钝角的大台阶状，台阶的高差与砼浇筑块的尺寸和分缝的位置相协调，并和坝址处的坝体砼厚度相适应。
对地形悬殊部位的坝体应调整坝段的分缝。
（3）基础中存在的局部工程地质缺陷，例如表层夹泥裂缝、强风化区、断层破碎带、节理密集带及岩溶充填物等均应结合基础开挖予以挖除。
3、坝基高程拟定由水库坝轴线工程地质剖面图量得，河床高程在137m左右，标准洪水位为227.2m，地基开挖时河床上的冲积砂夹石层、冲积粘土夹碎石层必须清除（由地址剖面图上量得大多在10m以上），所以开挖应按100m以上坝高标准要求考虑。
由图上量的电站坝段最低建基面高程为▽126m。
（二）坝高拟定1、超高值Δh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，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式（2.1.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。
Δh = 2h l + hz + hc （2.1.1）Δh—防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差m；h% —波浪高度m；h z —波浪中心线至正常蓄水位或校和洪水位的高差m；h c—安全超高按表3－1采用,对于一级工程设计情况hc＝0.7m，特殊组合(校核情况)hc＝0.5m。
必须注意，在计算h（1%）和h z时，正常蓄水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。
正常蓄水位时，采用重现期为50年的年最大风速；校核洪水位时，采用多年平均最大风速。
坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程按下式计算：坝顶高程=正常蓄水位+Δh正坝顶高程=校核洪水位+Δh校式中，Δh正、Δh校分别为计算的坝顶（或防浪墙顶）据正常蓄水位和校核洪水位的高度。
由于正常蓄水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位Δh 时，所采用的风速计算值及安全超高值不一样，所以在决定坝顶高程时，应按正常蓄水情况（持久状况）和校核洪水情况（偶然状况）分别求出坝顶高程，但坝顶高程应高于校核水位。
首先计算波浪高度2h l和波浪长度2L I和波浪中心线超出静水面的高度hz。
（2）正常蓄水位时Δh计算风速采用50年一遇的风速，取为多年平均最大风速的1.5～2.0倍，即：风速V=2.0×21.5＝43m/s，吹程D=3km。
各波浪要素计算如下：波高2h l=0.0166 V5/4 D1/3=0.0166×435/4×31/3=2.64m （官厅公式）波长2L l=10.4(2h1)0.8 =10.4×2.640.8=22.6m （官厅公式）h o=4πh l2/2L l=0.97m （官厅公式）规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应乘以1.24；对应于10%波高，应乘以1.41；V——计算风速，设计情况采用50年一遇,风速取为多年平均最大风速的1.5～2.0倍，校核情况采用多年平均最高风速；D——吹程，可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离；hz = h o= 0.97mh c = 0.7mΔh = 2h l + hz + hc=2.64+0.6+0.7m=4.31m（2）校核洪水位时Δh计算风速采用多年平均风速，即：V=21.5m/s,D=3km。
各波浪要素计算如下：2h l=0.0166 V5/4 D1/3 =0.0166×21.55/4×31/3=1.11m （官厅公式）2L l=10.4(2h1)0.8 =10.4×1.110.8=11.31m （官厅公式）h o=4πh l2/2L l=0.34m （官厅公式）所以；hz = h o= 0.34mh c = 0.5mΔh = 2h l + hz + hc=1.11+0.34+0.5m=1.95m2、坝顶高程计算根据以上两种水位时Δh计算结果，得出两种状况下坝顶高程。
（1）正常蓄水位时的坝顶高程：▽坝顶=正常蓄水位+Δh=224.7+4.31= 229.01m（2）校核洪水位时的坝顶高程：▽坝顶=校核洪水位+Δh=227.2+1.95=229.15 m为保证大坝的安全运行，应该选用其中的较大值▽坝顶＝229.15m，当坝顶设置有与坝体连成整体的防浪墙（取1.2m）时，可降低坝顶的高程，所以取坝顶高程为▽228m。
建基面最低开挖高程为▽126m，则最大坝高为102m，属于高坝。
（三）剖面尺寸拟定根据规范DL5108-1999，常态混凝土实体重力坝非溢流坝段的上游面可为铅直面，斜面或折面。
上游坝坡宜采用n＝0—0.2，取n＝0.2；当设置纵缝时，应考虑其对纵缝灌浆前施工期坝体应力的影响，坝坡不宜太缓，采用折面时，折坡点高程应结合坝内发电进水管，泄水孔建筑物的进水口一并考虑，下游坝坡可采用一个或几个坡段，并根据稳定和应力要求，结合上游坝坡同时选择，下游坝坡宜采用m＝0.6—0.8，取m＝0.7；对横缝设有键槽进行灌浆的整体重力坝，坝坡可适当变陡。
根据《水工建筑物》（孙明权主编，第72页），有时为了同时满足稳定和强度坝体抗滑稳定要求，同时也避免施工期下游面产生拉应力，折坡起点高度应结合引水管、泄水孔的进口布置等通过优化设计确定，一般的为坝前最大水头的1/2—1/3。
上游设置成折面可利用淤沙增加坝体自重，折点设置在淤沙水位以上，由资料可知，五十年坝前淤沙高程为177.5m，由于死水位为180m，折点取在高程为181m的位置。
上游坝坡取1：0.2，下游坝坡取1：0.7。
（四）坝顶宽度拟定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。
在严寒地区，当冰压力很大时，还要核算段面的强度。
非溢流坝段的坝顶宽度可根据要求确定，必要时可在坝的上、下游面加做悬臂结构，增加坝顶宽度，常态混凝土坝顶最小宽度为3m，为了满足施工要求，大中型工程不低于10～15m（旧规范取1%坝高），本工程取坝顶宽度为12m。
扣除上游防浪墙厚度、下游侧护栏和排水沟槽，坝顶路面宽度为10m。
因为两岸没有交通要求，10m宽路面能满足大坝维修作业通行需要。
（五）基础灌浆廊道尺寸拟定高中坝内必须设置基础灌浆廊道，兼作灌浆、排水和检查之用。
基础灌浆廊道的断面尺寸，应根据浇灌机具尺寸即工作要求确定，宽度可取2.5m～3.0m，高度可取3.0m～3.5m，为了保证完成其功能且可以自由通行的尺寸，本次设计基础灌浆廊道断面取3.0×3.5m，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，本次设计取6.5m，为满足压力灌浆，基础灌浆廊道距基底为4～5m，取5m。
挡水坝段剖面拟定见下图：1：0.71：0.2图3—2 挡水坝剖面拟定第三节溢流坝剖面拟定一、剖面拟定溢流曲线由顶部曲线段、中间直线段和底部反弧段三部分组成。
1、坝顶曲线段设计采用WES曲线。
原点上游用椭圆曲线，其方程式为：X2/(aHs)2+(bHs-y)2/( bHs)2=1式中：aHs和bHs分别为椭圆曲线的长轴和短轴Hs—定型设计水头，按堰顶最大作用水头的75～95％计算a—取0.28～0.30，在此取a＝0.29a/b—取0.87+3a，则b=0.17图3-3 WES 实用堰面曲线图示Hzmax ＝234.5-228＝6.5mHs=0.9×Hzmax=0.9×6.5=5.95m且0.2 Hs ＝0.2×5.95＝1.19m<3～6m ，满足《规范》要求。
故：椭圆曲线的长轴 aHs ＝0.29×5.95=1.73m短轴 bHs=0.17×5.95=1m上游椭圆曲线方程式为：2222 2、堰顶下游段堰面曲线由混凝土重力坝设计规范DL5108-1999，堰顶下游段堰面曲线可采用下列幂曲线：y Kh x n s n 1-=式中：h s — 为定型设计水头，米，按堰顶最大作用水头hsmax 的0.75-0.95倍计算，设计中取倍。
K 、n —与上游堰面的倾斜坡度有关的参数，本设计中分别取2.0和1.85。
x 、y —以溢流堰顶顶点为坐标原点的坐标，x 以向下游为正，y 以向下为正。
即：y=x1.85×0.11对该方程求导，即可得切点B的坐标dx/dy=0.11×1.85x0.85=1/0.73、中间直线段中间直线段与坝顶部下游曲线和下部反弧段相切，坡度和挡水坝一致，取0.6～0.8。
中间直线段的坡度通过挡水坝的剖面优化程序选取的，最后取值0.8。
4、反弧段（1）反弧半径溢流坝面反弧段是使沿溢流面下泄水流平顺转向的工程措施。
通常采用圆弧曲线，反弧半径R按《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）规定：R=（4—10）h式中：h —为校核洪水时，闸门全开反弧处的水深，反弧流速越大，要求反弧半径越大。
但是，如果反弧过大，又将使鼻坎向下游延伸很多，增加了工程量和延误工程工期。
其值为R＝25.0m。
（2）挑坎高程工程中一般采用下游最高尾水位以上1～2m，由于下游最高尾水位为156.8m，所以挑坎高程定为159.0。
（3）挑角挑角越大，射程越大，但挑角增大，入水角β也增大，水下射程减小。
同时入水角增大后，冲刷坑深度增加；另外，随着挑角增大，开始形成挑流得能量，即所谓起挑能量也增大。
θ一般在150～300之间，在此取250。
（4）反弧段坐标确定圆心O’y o’＝158+24×cos25o=179.8m反弧最低点E y E=179.8-24=155.8M相对于xoy坐标下y o’＝30.2m y E=54.2mx E = x B+(y E–y B) ×0.8+R×tg(51.340/2)=22.05+(54.2-14.89)×0.8+24×tg(51.340/2)=65m切点c x C =R2＝25×1.28＝32m。