水利枢纽工程重力坝设计说明书及计算书(word,共121页)
重力坝设计计算(DOC)
山王庙水库大坝稳定及应力计算1 基本资料1.1坝型选择：山王庙水库大坝采用砼重力坝。
1.2为了保证大坝的安全，下游设护坦。
1.3大坝的高度：计算得上游校核水位为2108.98m设计水位为2108.71m,下游校核水位为2079.00m 设计水位为2078.60m,开挖高程为2075m坝顶高程为2111.00m,堰顶高程为2108.00m。
粗估最大坝高：2111-2075=36.00m。
1.4溢流堰：可用曲线型实用堰（长研型、克奥型、WES型）、折线型；利用当地材料，且为小型溢流坝，采用WES型。
1.5大坝的稳定及边缘应力计算：计算时可以考虑风浪及泥沙压力。
建筑物等级为5级建筑物。
1.5.1实用堰的剖面尺寸：坝轴线长12.0m；溢流堰口长10.0m；堰顶水深：校核水深为0.98m、设计水位为0.71m；下游水深t :校核水深为4.00m、设计水位为3.60m；1.5.2非溢流坝段的剖面尺寸：坝轴线长：左岸3个坝段、55.0m,右岸6个坝段、100.0m；上游水位：校核水位为2108.98m 设计水位为2108.71m；下游水深t :校核水深为4.00m、设计水位为3.50m；2溢流坝段的稳定和应力计算：只计算最不利情况一一校核洪水时溢流情况；下游水位：坝址水位~流量曲线得为2079.0m；上游水位：2108.98m；2.1荷载计算： 表2-1溢流坝段荷载计算表荷载及代号 荷载计算（10KN ）方向力臂计算（m力矩(10KN.m )坝体自重G (1/2) X 27.4 X 33.0 X 2.4=1085.04+30.0/2-2.6-27.6/3=3.2 3472.128 坝体自重G 2 (1/2 )X 2.6 X 13.0 X 2.4=40.5630/2-2/3 X 2.6=13.267 538.096 上游水重W (1/2 ) (33.98+20.98 )X 2.6=71.44830/2-1.3=13.7 978.838 上游泥沙重W (1/2 )X 2.6 X 14.36 X 0.8=14.934 t 30/2-2.6/3=14.133 211.07 下游水重W (1/2 )X 3.2 X 4.0=6.40 + -(30/2-3.20/3 ) =-13.93-89.17 上游水压力P 2 (1/2 )X 33.98 X 33.98=577.32―33.98/3=11.33 -6539.11 上游泥沙压力P r (1/2 ) X 14.98 X 14.98 X 0.53 X 0.8=47.57 —14.98/3=4.99 -237.53 下游水压力P l 2(1/2 )X 4.0 =8.0V — (1/3 )X 4.0=1.333 10.67 堰面动水压力：1.94 X 20 (COS25^COS53) /9.8=1.2064— 6.07.23 1.94 X 20 ( SIN250+SIN530) /9.8=4.84 + 15-2.715=12.285 -59.40 浮托力V 30.0 X 4.0=120.0t 0渗透压力U (1/2 )X 29.98 X 0.25 X 25.0=93.69 t -(30/2-5-25/3) =-1.667-156.15 渗透压力U 2(1/2 )X( 29.98+7.495 )X 5.0=93.69t-(30/2-5/2 ) =-12.5-1171.10合计刀W刀P刀M不计入扬压力合计— 1218.382616.89 -1655.008 计入扬压力合计911.002616.89-2982.2582.602.2验算抗滑稳定性：(1) 采用抗剪断强度公式计算，其稳定安全系数为：K= (f，刀W+CA) / 刀P;查前述地质提供的数据：f，=1.0 , C=1.10Mpa,代入公式：K= (1.0 X 911.002+1.10 X 30.0 X 100) /616.89=6.83 > 2.5 (见规范要求), 满足稳定要求。
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。
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。
江北河水利工程枢纽设计(重力坝方案)
总计
毕业设计 表 插 格 图
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摘要
本设计首先根据基本资料得到设计的基本数据以及资料， 再根据水工设计规 范确定确定枢纽组成、枢纽等别和建筑物级别，选择各主要建筑物的型式。然后 根据资料进行调洪计算得到调洪结果。 利用调洪结果可以确定大坝的设计水位和 校核水位从而进行主体设计，比如非溢流坝段尺寸设计，和溢流坝的设计等等。 之后根据混凝土重力坝的各类坝型 （如： 实体重力坝、 宽缝重力坝、 空腹重力坝、 预应力重力坝、碾压型混凝土重力坝等）的适用条件以及优、缺点，对选定哪种 混凝土重力坝作进一步的分析比较。确定重力坝的坝型及挡水坝段基本剖面， 并 进行坝剖面优化。 进行坝体稳定及应力计算分析对一些细部结果进行设计， 完成 溢流坝剖面设计，使其能满足功能要求。为了使整个工程能够有序安全的完成， 还需要对整体进行施工组织设计，包括地基的处理和坝缝的分布及廊道的设计。 最后对整个设计进行整理使说明书更明确计算书更清楚，设计图纸符合规范。
关键词： 水工设计规范
主要建筑物
满足要求
1
Abstract
This design first according to the basic information to get the basic data and information, then according to hydraulic design specification to determine level of hub, hub, etc. Don't and building, choose the main building model. Then according to the data of flood regulating calculation of flood results are obtained. Flood results can be used to determine the design of the dam water level and check water level for the main body design, such as the computation dimension design, and the design of the computation and so on. According to all kinds of dam concrete gravity dam type (such as: entity gravity dam, joint gravity dam, hollow gravity dam, prestressed concrete gravity dam, roller compacted concrete gravity dam type, etc.) of the applied conditions and advantages and disadvantages, what kind of concrete gravity dam for the selected for further analysis and comparison. To determine the gravity dam dam and dam section of the basic profile, and dam section optimization. For dam body stability and stress calculation and analysis with the result of some detail design, complete computation section design, make its can satisfy the functional requirements. In order to make the whole project to order the completion of security, also to the overall construction organization design, including the foundation of treatment and the distribution of the dam joint and the design of the corridor. Finally sorts through the entire design make the description more clear, clear statement of design drawings in accordance with specifications.
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坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m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。
(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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水工建筑物课程设计设计名称：混凝土重力坝设计学院：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：**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.橫缝布置 (28)2.坝顶的布置 (28)3.廊道系统 (28)4.橫缝灌浆，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。
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 l5/4D1/3×5/4× 1/3=0.98m=0.0166V=0.0166 18 4波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 0.98=10.23m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 0.98 /10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c校②设计洪水位情况下：波浪高度2h l5/4D1/3×5/41/3=0.0166(1.5V)=0.0166 (1.5×18) ×4=1.62m 波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 1.62=15.3m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 1.62 /15.3=0.54m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c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。
重力坝计算书
图1.2 设计工况静水压力计算图
水平向：
一区：
三区：
垂直向：
二区：
四区：
表1.9设计工况下静水压力汇总表
分区
水平力(kN)
垂直力(kN)
力臂(m)
力矩(kN m)
一区
4898.94
10.52
-51585.84
二区
734.69
12.82
1
2
3
4
5
10
13
20
30
0
2.97
2.42
2.23
2.11
2.02
1.95
1.71
1.61
1.43
0.94
0.1
2.70
2.26
2.09
2.00
1.92
1.87
1.65
1.56
1.41
0.96
0.2
2.46
2.09
1.96
1.88
1.81
1.76
1.59
1.51
1.37
0.98
0.3
2.23
1.93
1.2重力坝剖面设计
重力坝坝顶高程243.00m，设置0.50的防浪墙，最低建基面高程210.5m，坝高H=33.00m。由于坝基完整性差、基岩较软弱，抗剪强度参数f、c值较小，上游坝坡放缓，坡率 。根据工程经验，大坝下游坝坡坡率 ，坝顶宽度一般取坝高的 ，坝底宽约为坝高的 倍。初步设计坝顶宽取4.5m， ，
1.82
1.76
1.70
1.66
1.52
1.45
1.34
水利枢纽工程重力坝设计说明书及计算书
青河雷口水利枢纽工程设计学生： ***指导老师：***三峡大学水利与环境学院摘要：重力坝设计是电站工程设计的主要组成部分，其方案合理与否，将对工程安全及投资产生极大的影响。
本文主要根据所提供的地质、地形等基础资料，对枢纽建筑物进行坝轴线、坝型的选择，通过分析、比较，选择合理的枢纽布置方案，最后选定设计方案为混凝土实体重力坝，并分多种荷载组合情况进行稳定验算和应力分析，从而得到既安全又经济的最优剖面。
方案中重力坝设计共分两部分，即非溢流坝段和溢流坝段。
此外，为避免水流对坝体的冲刷作用，本方案还考虑设置溢流坝两侧导流墙，通过计算确定其高度及厚度等参数。
Abstract: The design of Dam is the main component in the design of power station engineering, which will have a tremendous impact on the security and investment of projects,wheather its programme reasonable or not. According to the giving geological,terrain and other basic informations,this paper choose axis and style of hub buildings and through the analysis,comparison to choose the concrete gravity dam as a reasonable hub layout programme.And meanwhile it makes checking stability and stress analysis in a variety of situations,so that it gets a safety and economic profile.The design of dam is divided into two parts in the programmes, that is non-overflow dam section and overflowing dam section. In addition, in order to avoid the dam is erosioned by the impact of water, the programme also consider installing spillway diversion on both sides of the wall and through calculating to determined its height ,thickness and other parameters。
重力坝设计计算书
鄂-01水利水电枢纽工程毕业设计计算书学 生：宋明京指导老师： 殷德胜三峡大学科技学院1调洪演算选定溢流堰堰顶高程H ，取为470米。
初始下泄流量为发电流量135.96m 3/s 。
1.1拟溢流坝段的基本尺寸及计算过程方案一（1） 堰孔净宽的确定采用设置闸门的溢流坝，采用开敞式溢流。
闸墩的长度和宽度应满足布置闸门、工作桥、交通桥和启闭机械的要求。
所需的前沿净宽ln=28m ，做成4孔，每孔净宽7m ，闸墩宽取3m ，边墩取2m ，则溢流坝段净宽为：B=44m 。
（2） 设计洪水位p%=0.2%时调洪的试算堰顶高程取470m ，堰宽B=n*b=44米, 2t h ∆=。
根据坝址库容曲线由水位查相应的库容：绘制q=f(v)关系曲线，2/32)(H g mnb v f q ε==其中m=0.502,n=4,b=11,ε=0.93。
表1-1图1由水位下泄流量及所给的洪水过程线P=0.2对应的流量关系运用试算法推求水库水位过程如表1-2所示。
123图2图3从表中可以得到设计水位h1设=484.2m，最大下泄流量为4880.64m3/s方案二采用设置闸门的溢流坝，采用开敞式溢流。
闸墩的长度和宽度应满足布置闸门、工作桥、交通桥和启闭机械的要求。
所需的前沿净宽ln=32m ，做成4孔，每孔净宽8m ，闸墩宽取3m ，边墩取2m ，则溢流坝净宽为：B=48m 。
设计洪水位p%=0.2%时调洪的试算堰顶高程取470m ，堰宽B=n*b=48米, 2t h ∆=。
根据坝址库容曲线由水位查相应的库容：绘制q=f(v)关系曲线，2/32)(H g mnb v f q ε==其中m=0.502,n=4,b=11,ε=0.93。
表1-3 水库水位z~q 及z~V 曲线图4图5由水位下泄流量关系及洪水过程线P=0.2推求设计洪水位与时间的关系及各量与时间关系如表1-4所示（下表）。
表1-412图6根据表中数据可得到设计水位h2设=483.5m，最大下泄流量为4964.96m3/s。
（完整版）重力坝设计计算书
（完整版）重力坝设计计算书水工建筑物课程设计设计名称：混凝土重力坝设计学院：土木工程学院专业：水利水电工程专业年级： 2012学号：1208070176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.橫缝布置 (28)2.坝顶的布置 (28)3.廊道系统 (28)4.橫缝灌浆，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。
重力坝设计计说明书
重力坝设计书姓名：谢龙基专业：水利水电建筑工程学号：1223111043一基本资料1.1工程概况1、工程地理位置、工程任务和规模燕云电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州松潘境内的岷江河右岸一级支流热务沟梯级开发的第一级，该电站工程的主要任务是发电。
燕云电站为单一径流引水式电站，电站取水枢纽控制流域面积660.8km2。
电站有效库容120万m³，电站设计引用流量16.99m3/s，设计工作水头127.51m，装机18.0MW（2×9.0MW）。
根据《防洪标准》（GB50201－94）及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL/T 5180—2003）》规定本工程为IV等小（1）型工程，主要水工建筑物为4级，次要水工建筑物和临时性水工建筑物为5级。
坝体设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。
2、对外交通规划及施工场地条件燕云水电站位于松潘县燕云乡境内，首部枢纽、引水线路及厂址有松潘县至黑水县省级公路相通，并与国道213线相连，电站建设区距松潘县县城约109km，距成都约356km，对外交通较为方便。
鉴于各支洞无公路与主要交通公路相通，故需修建临时公路或施工便道，将各主要施工建筑物与对外交通相连。
工程区首部枢纽河段左岸有大片河滩地，施工布置较为方便；引水隧洞各施工支洞及跨沟暗涵处施工均位于山坡或或沟内，施工场地较为狭窄，施工布置比较困难；厂区部位施工场地较为开阔，施工布置较为方便。
3、施工期间综合利用要求及通航本工程以发电为主要目标，无航运、漂木等综合利用要求。
施工期间无断流情况出现，对下游供水及厂、闸址间河道的生态环保用水均无影响。
4、供应条件1）主要建筑材料供应本电站施工对外交通运输以公路运输为主。
工程区附近天然建材储量丰富，质量也满足本工程需要。
主要建筑材料钢材从成都采购，综合运距为356km，木材、油料、炸药由松潘县供应，综合运距为109km，水泥由拉法基水泥厂供应，综合运距为270km。
重力坝计算说明书参考
目录第一章调洪演算..................................................................................................................错误！未定义书签。
第二章非溢流坝设计计算 .. (1)2.1坝高的计算 (1)2.2坝挡水坝段的稳定及应力分析 (2)第三章溢流坝设计计算 (9)3.1堰面曲线 (9)3.2中部直线段设计 (10)3.3下游消能设计 (10)3.4水力校核 (12)3.5WES堰面水面线计算 (14)第四章放空坝段设计计算 (17)4.1放空计算 (17)4.2下游消能防冲计算 (18)4.3水力校核 (19)4.4水面线计算 (21)第五章电站坝段设计计算 (23)5.1基本尺寸拟订 (23)第六章施工导流计算 (26)6.1河床束窄度 (26)6.2一期围堰计算 (26)6.2二期围堰高程的确定 (27)附录一经济剖面选择输入及输出数据 (30)附录二坝体的稳定应力计算输入输出数据 (35)附录三调洪演算源程序及输入数据 (46)第二章 非溢流坝设计计算1第二章 非溢流坝设计计算2.1 坝高的计算坝顶高出静水面Δh=2h 1+h 0+h c 2h 1——波浪高度校核时，V=16m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×165/4×0.51/3=0.42m 设计时，V=24m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×245/4×0.51/3=0.70mh0——波浪中心线高出静水位高度 校核时，2L 1=10.4×(2h 1)0.8=10.4×0.420.8=5.21mm L h 11.024h 1210==π设计时，2L 1=10.4×(2h 1)0.8=10.4×0.700.8=7.81mm L h 20.024h 1210==πh c ——安全超高，等知：校核时，h c =0.3m ；设计时，h c =0.4m 。
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青河雷口水利枢纽工程设计学生： ***指导老师：***三峡大学水利与环境学院摘要：重力坝设计是电站工程设计的主要组成部分，其方案合理与否，将对工程安全及投资产生极大的影响。
本文主要根据所提供的地质、地形等基础资料，对枢纽建筑物进行坝轴线、坝型的选择，通过分析、比较，选择合理的枢纽布置方案，最后选定设计方案为混凝土实体重力坝，并分多种荷载组合情况进行稳定验算和应力分析，从而得到既安全又经济的最优剖面。
方案中重力坝设计共分两部分，即非溢流坝段和溢流坝段。
此外，为避免水流对坝体的冲刷作用，本方案还考虑设置溢流坝两侧导流墙，通过计算确定其高度及厚度等参数。
Abstract: The design of Dam is the main component in the design of power station engineering, which will have a tremendous impact on the security and investment of projects,wheather its programme reasonable or not. According to the giving geological,terrain and other basic informations,this paper choose axis and style of hub buildings and through the analysis,comparison to choose the concrete gravity dam as a reasonable hub layout programme.And meanwhile it makes checking stability and stress analysis in a variety of situations,so that it gets a safety and economic profile.The design of dam is divided into two parts in the programmes, that is non-overflow dam section and overflowing dam section. In addition, in order to avoid the dam is erosioned by the impact of water, the programme also consider installing spillway diversion on both sides of the wall and through calculating to determined its height ,thickness and other parameters。
关键字：混凝土重力坝枢纽布置坝型选择大坝设计稳定及应力计算Key words:concrete gravity dam layout of project selection of dam type damdesign stability and stress calculation前言青河发源于元县，流域内雨量充沛，由于河流坡度流急，每遇暴雨泛滥成灾，故拟修一工程。
本枢纽为一综合利用工程，以防洪发电为主，并结合考虑灌溉任务，工程建成后可以解决该流域洪水泛滥问题，为本地区厂矿、农业、居民提供电力，灌溉青河雷口下游的农田以及解决修坝后货物过坝问题。
本书为青河雷口水利枢纽的设计说明书和计算书，内容共分十章，系统的介绍了青河雷口水利枢纽的设计和计算方法。
第一章主要介绍了青河雷口水利枢纽的基本资料；第二章结合工程实际条件介绍了坝型选择和枢纽布置的初步方案；第三章调洪演算及方案选择为下两章枢纽布置方案选择及大坝设计提供了设计依据；第六、七、八章详细地阐述了大坝的综合设计，包括非溢流坝段、表孔坝段、深孔坝段；第九章细部构造设计了大坝的建造以及运用方面的细节；最后一章为地基处理的设计。
同时还附有三张图纸为大坝非溢流坝段，溢流坝段，深孔坝段的三视图，细部构造图以及大坝枢纽布置平面图及立面图。
本书在阐述过程中，尽可能的配置了许多的插图、附表和附录，以供参阅。
青河雷口水利枢纽设计是在老师的悉心指导和同学的热心帮助下完成的。
限于本人的水平和时间的仓促，以及以前从未进行过工程实践，特别是对本设计的工程所在地也未进行过实地考察，因此，设计成果与实际难免会产生一些偏差，书中如有不当和错误之处，恳望各位老师和领导不吝赐教及时给予斧正。
1水利枢纽设计资料1.1流域概况青河发源于元县，流径三叉口，张谷，米城，康镇等地至合县西南注入黑河。
全长230公里，流域面积5000平方公里。
青河属山区河道，流域内多高山峻岭，平原范畴甚小。
只在北支上游元县附近及下游康镇附近有小平原。
三叉口以上河床坡度平均均为1/600，下游平均坡度约1/1000。
流域内雨量充沛，合县多年平均雨量为1000毫米，因之青河水量较丰富，年平均流量接近100立米/秒。
但河流破陡流急。
暴雨集流时间很短，每遇暴雨，山洪暴发，水势凶猛，泛滥成灾。
区域内人口分布在河谷两岸，计410000人，其中农业人口占97%，雷口以上耕地面积约100万亩，水田仅占1.5%。
其余均为地势较高之旱地。
但在雷口以下黑河右岸有大片平原耕地，缺水灌溉。
根据试验资料，在有水灌溉之后，这些耕地可有大幅度增产。
青河上游山区已发现铜，银，锌，镁，铝等矿蕴藏丰富。
因该地区无动力来源，各矿都用土法开采。
本流域交通不便。
除合县至元县有公路外，其余只有人行大道，陆路仅靠人力蓄力。
水路在张谷以下可通20吨小船。
上游缺乏森林资源，无筏运要求，青河左岸交通较方便，右岸仅有山区小道。
1.2 枢纽任务雷口水利枢纽位于合县青河上游4公里处。
根据国民经济情况及流域规划的要求。
本枢纽为一综合利用工程，以防洪发电为主，并结合考虑灌溉任务。
（1）防洪：免除洪水威胁为本枢纽的主要任务之一。
根据下游黑河的泄流要求，在正常洪水的情况下安全泄量为5800米3/秒，非常洪水安全泄量为7300米3/秒。
根据上游城镇矿山的位置及减少农业淹没损失，建议非常洪水位在234.5米以下。
（2）发电：利用廉价电力开发青河流域矿藏，为国民经济计划的近期主要任务之一，电厂建成后并可供应合县地区厂矿农村居民的用电问题。
电厂装机容量24kw，三台机组，每台最大引用流量33米3/秒。
按初步估算：厂房尺寸48×13米2。
机组间距10.45米，水轮机安装高程191.60米，尾水管底版高程185.0米,引水管管径3米。
（3）灌溉:灌区位于青河雷口以下黑河右岸地区,本区灌溉作物以小麦,棉花,玉米,水稻为主，灌溉田地共约750000亩。
除一部分灌区位置较低可利用发电尾水灌溉而外，右岸尚有一些位置较高的灌区不能利用发电尾水，这些位置较高的灌区所需灌溉流量如下表，根据灌区设计要求，渠道起点外的水面高程在最大引水用流量时不低于208.5米。
表1－1（4）航运：为便利货物过坝，须设置驳道，驳道宽度5米。
根据各水利事业部门的要求，须确定水库正常高水位为232.2米，讯前水位为225.8米，死水位为215.0米。
1.3水文资料青河属雨源河流，由于雨量较充沛，河流水量较丰富，每年7—10月为洪水期，因坡陡水急，洪峰涨落时间很短，一般仅2—3天，现将坝址处月平均流量，最大洪峰流量，实测的洪峰过程，列表于后：表1－2 1950—1975年月平均流量表1－3 各种频率的最大洪峰流量（立米/秒）表1－4 1954年实测洪峰过程坝址水位流量关系，见附图。
另外，枯水期最大流量为1100米3/秒。
1.4气候情况本流域内，气候温和，年平均温度均为17°C，最低月平均温度为4.6°C,极少冰冻现象，最高月平均温度不超过30°C，故夏季亦不太热。
表1－5本流域内最多年雨量发生在1954年，计1357毫米，最少年雨量发生在1934年，计372毫米，日最大暴雨达196毫米，雨量大多集中在7，8两月，除12月和1月外，各月降雨日数甚多。
表1－6 平均降雨量，降雨日数如下表：1.5河流泥沙及风力情况泥沙大部分为页岩风化产物，颗粒很细，推移质也很丰富。
多年平均输沙量为335万公吨/年（即215×104米3/年），由于该流域内水土保持的开展，泥沙将逐渐减少，水土保持生效年限可初步确定为35年。
本区最大风力为8级，风速14米/秒（吹程可由附图中量得）。
1.6坝址地形及地质情况（1）地形：本工程坝段经研究比较，选择在雷口峡谷处，坝轴线235米高程处两岸相距约540公米，左岸山坡平均坡度为2：1，右岸平均坡度为1.8：1.0。
坝址左岸有马鞍形地形，水库处在四面群山环抱中，腹大口小，甚为理想。
表1－7 水库高程与容积，面积关系如下表：（2）地质坝址地质属震旦纪岩层，因系老岩层，经过多次地壳变动，使其组织趋于细致，因为受力之次数甚多，节理甚发达，又有石英脉侵入，致影响其强度，岩层走向大致与河流平行，坝址附近没有发现断层。
坝址基础岩石情况：(a)绢绿石英片岩——在坝址左岸及河床处，地质极坚，抗压强度为900-1000公斤/（厘米）2，摩擦系数为0.65。
(b)云母石英砂质片岩——云母石英砂质片岩，分布在坝址右岸，表层有些风化，强度仍佳，抗压强度为600-800公斤/（厘米）2，摩擦系数为0.62。
(c)片状石英岩——风化很轻，分布在河床底部，与绢绿石英片岩相间存在，层厚约30-50米。
抗压强度为900-1000公斤/（厘米）2，摩擦系数为0.65。
(d)片岩——主要分布在左岸马鞍形地区下部，强度较高，但节理甚发达，并有些风化。
(e)砂质粘土及卵石——在河床底部，有第4纪砂卵石覆盖层，厚度为2米，右岸为砂质粘土覆盖层，厚度为6-10米。
据中国科学院的统计资料，该地区地震强度约为5度。
1.7工程材料当地材料：。