水工建筑课程课程设计-混凝土重力坝设计

水工建筑物设计A.非溢流坝段剖面计算一、确定坝顶高程H （分别按照设计情况和校核情况计算）拦河坝为浆砌石重力坝，由溢流段和非溢流段组成，初步决定溢流段设在坝体中部。

重力坝的基本剖面为三角形剖面； 1、坝顶超高值△h 的计算∆=++l z ch h h h式中：lh ——波浪高度（m ）；z h ——波浪中心高于静水面的高度（m ）；ch ——安全超高（m ），按下表选用。

安全超高表 h c（1）计算波浪高度h l=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=⨯0.8l L 10.4(h )式中：V ——计算风速（m/s ）,是指水面以上10m 高处的风速，在正常运用条件下的Ⅰ，Ⅱ级坝，采用多年平均最大风速的1.5～2.0倍，在设计中，取1.5倍的最大风速；D ——风作用于水域的长度（km ），即为吹程。

（本设计中有库区地形图量得 D=1.2km ） L ——波长，以m 计。

因此， 设计情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=0.0166×（1.8*1.5）5/4×1.21/3=0.061053（m ）=⨯0.8l L 10.4(h )=10.4×0.0610530.8=1.110705（m ） 校核情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D= 1.238521（m ）=⨯0.8l L 10.4(h )= 12.34116（m ）（2）计算波浪中心高于静水面的高度hz 设计情况π⨯π⨯=2l z h 2hh cthL L式中: h ——坝前水深，以m 计；cth ——数学中对数曲线函数，x xx xe e cthx e e +=-值约等于1。

2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= =0.010538（m ） 校核情况2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= = 0.390284 (m) （3）安全超高 hc根据本工程的建筑物级别3级，查《安全超高表》知： 设计情况 校核情况 hc=0.4 （m ） hc=0.3 （m ）（4）计算坝顶超高值△h①设计情况h h h h∆=++l z c=0.061053+0.010538+0.4=0.471591（m）②校核情况h h h h∆=++l z c=1.928805(m)2.坝顶高程H的计算①设计情况H =设计洪水位+△h=236.31+0.471591=236.7816（m ）②校核情况H =校核洪水位+△h=237.22+1.928805=239.148（m）坝顶高程取值为239.148m；设有1.2米的防浪墙，则防浪墙顶高程为240.348米。

《混凝土重力坝电算》课程设计学生姓名：学号：专业班级：2010级水利(2)班指导教师：二○一三年六月二十一日目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计的任务和内容 (2)3 课程设计的要求成果 (2)4 基本资料 (3)5 课程设计报告内容 (4)6 课程设计总结 (24)7 结论 (24)参考文献 (24)附录I 主要电算成果原始文件 (25)1. 课程设计的目的1、巩固和加强学生对《水工建筑物》这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能。

2、学会初步设计重力坝基本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规范要求；培养设计计算、绘图、编写设计文件和应用计算机的能力。

3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规范设计的良好习惯。

2. 课程设计的任务和内容1、设计任务：碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。

2、设计内容：1）通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；2) 通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；3) 坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。

3. 课程设计的要求成果1) 设计计算说明书一份；2) A3设计图纸二张。

4. 基本资料1、 流域概况及枢纽任务碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距大连170公里。

总库容9.21亿3m 。

是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II 型水库，是大连城市用水的主要水源。

2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。

河槽高程为25.0m ，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为 2 m ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。

两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。

河床可利用基岩高程定为20.50m 。

1. 课程设计目的混凝土坝电算课程设计是水工建筑物教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的水工结构设计基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。

课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。

1).学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成重力坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。

培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。

2).培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。

提高查阅和应用参考文献和资料的能力。

2. 课程设计题目描述和要求1).设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。

根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。

拟建的水库总库容 1.33亿立方米，电站装机容量9600kw 。

工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准可得，本设计的工程规模为大（2）型，工程等级为Ⅱ级，永久建筑物的主要建筑物级别为2级。

2).坝基地质条件①开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.7m 。

②力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f ＇=0.9～1.1，粘结力系数c ＇＝700～800kPa 。

本设计抗剪断摩擦系数f ＇=1.07，粘结力系数c ＇＝850kPa③基岩抗压强度：15002/cm kg 3).特征水位经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：P=0.1%校核洪水位为909.92m ，相应下游水位为861.15m ；P=1% 设计洪水位为907.32m ，相应下游水位为859.80m ； 正常挡水位为905.70m ；相应下游水位为855.70m ；淤沙高程为842.70m ；4).荷载及荷载组合荷载应按实际情况进行分析，决定计算内容。

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。

目录一、基本资料................................... - 1 -1.1工程概况................................... - 1 -1。

2设计基本资料.............................. - 4 -1。

3水库特征表................................ - 6 -1。

4电站建筑物基本数据........................ - 7 -二、剖面设计..................................... - 8 -2。

1坝顶高程: ................................. - 8 -2。

2波浪要素.................................. - 8 -2.3坝顶宽度.................................. - 13 -2。

4坝坡的确定。

............................. - 13 -2。

5坝体的防渗排水。

......................... - 13 -2。

6拟定非溢流坝基本剖面如图所示............. - 14 -2.7荷载计算及组合............................ - 14 -三、挡水坝稳定计算.............................. - 16 -3.1荷载计算.................................. - 16 -3.2稳定计算.................................. - 20 -四、挡水坝应力计算：............................ - 21 -4。

1坝址抗压强度极限状态计算: ................ - 21 -4.2坝体上下游面拉应力正常使用极限状态计算.... - 24 -五、重力坝的地基处理............................ - 25 -5。

水工钢筋混凝土结构课程设计一、引言水工钢筋混凝土结构是水利工程中常见的一种结构形式，具有承载能力强、耐久性好等优点。

本课程设计旨在通过实际案例，探讨水工钢筋混凝土结构的设计原理、计算方法和施工技术，以提高学生对水工结构的设计和施工能力。

二、设计基本原理1. 水工钢筋混凝土结构的功能：承受水压、抵抗水流冲刷、保护基础和结构稳定。

2. 结构设计的基本原则：确定结构的受力形式、选取适当的结构形式、确定荷载和计算设计参数、进行结构计算和验算。

3. 荷载分析：包括静水压力、水流冲击力、地震力等荷载的计算和分析。

三、结构设计步骤1. 确定结构形式：根据工程需求、场地条件和荷载要求，选择合适的结构形式，如重力坝、溢流堰、水闸等。

2. 确定结构尺寸：根据结构的受力特点和荷载要求，确定结构的尺寸和截面形状。

3. 计算结构荷载：根据实际情况，计算结构所受的静水压力、水流冲击力、地震力等荷载。

4. 进行结构计算：根据结构的力学性能和设计要求，进行结构的受力分析和计算。

5. 设计构造与配筋：确定结构的构造形式和配筋方案，保证结构的安全性和稳定性。

6. 编制施工图纸：根据设计计算结果，编制详细的施工图纸，指导实际施工过程。

四、施工技术要点1. 模板工程：模板的搭设要牢固稳定，保证混凝土浇筑过程中的准确性和质量。

2. 钢筋工程：钢筋的布置要符合设计要求，保证结构的受力性能。

3. 混凝土浇筑工程：控制混凝土的配合比例和浇筑工艺，保证混凝土的均匀性和强度。

4. 防水处理：采取合适的防水措施，防止结构受到水的渗透和侵蚀。

5. 结构验收：对已完成的水工钢筋混凝土结构进行验收，检查结构的质量和安全性。

五、案例分析以水坝工程为例，进行水工钢筋混凝土结构的设计和施工。

根据工程要求和场地条件，选择重力坝作为结构形式。

根据设计荷载和地质勘察报告，确定结构尺寸和截面形状。

通过荷载分析和结构计算，确定结构的受力分布和配筋方案。

根据设计结果，编制施工图纸，指导实际施工过程。

《混凝土重力坝电算》课程设计学生：学号：专业班级：2010级水利(2)班指导教师：二○一三年六月二十一日目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计的任务和容 (2)3 课程设计的要求成果 (2)4 基本资料 (3)5 课程设计报告容 (4)6 课程设计总结 (24)7 结论 (24)参考文献 (24)附录I 主要电算成果原始文件 (25)1. 课程设计的目的1、巩固和加强学生对《水工建筑物》这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能。

2、学会初步设计重力坝基本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规要求；培养设计计算、绘图、编写设计文件和应用计算机的能力。

3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规设计的良好习惯。

2. 课程设计的任务和容1、设计任务：碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。

2、设计容：1）通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；2) 通过坝基水平截面处坝体部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；3) 坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。

3. 课程设计的要求成果1) 设计计算说明书一份；2) A3设计图纸二。

4. 基本资料1、 流域概况及枢纽任务碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距170公里。

总库容9.21亿3m 。

是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II 型水库，是城市用水的主要水源。

2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。

河槽高程为25.0m ，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为 2 m ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。

两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。

河床可利用基岩高程定为20.50m 。

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。

XXXXXX继续教育学院毕业论文题目 XXX水库混凝土重力坝枢纽设计专业水工层次专升本姓名学号前言关键词：重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽，坝型选择为混凝土重力坝，坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。

整座重力坝共分53个坝段，主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段。

其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米，分布于大坝两端；厂房坝段每段宽16米，布置在靠近右岸的主河床上，装机3台机组；底孔坝段每段宽22米，布置在厂房坝段左侧的主河床上；溢流坝段每段宽18米，布置在滦河主河床上。

详见1号图SG-02下游立视图。

挡水坝段最大断面的底面高程为128米，坝顶高程为228米，防浪墙高1.2米，最大坝高为101.2m，属高坝类型。

坝顶宽12米，最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2，上游折坡点高程为181米，下游坝坡坡率为1:0.7，下游折坡点高程688.98英尺，详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。

溢流坝段最大断面的底面高程为126米，堰顶高程210米，溢流堰采用WES曲线设计，直线段坡率为1：0.7，反弧段半径取25.0米，鼻坎高程取159米，上游坝坡坡率取1：0.2，折坡点高程为181米，上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连，详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。

本枢纽溢流堰采用挑流方式消能，挑角取250。

止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。

坝基防渗处理（主要依据上堵下排的原则），上游帷幕灌浆（两道），下游侧设置排水管。

以非溢流挡水坝段为计算选择断面，进行了抗滑稳定分析和应力分析，分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算，最终验算满足抗滑稳定，上游坝踵没有出现拉应力，设计剖面合理可行。

本次设计只是部分结构物设计，考虑问题较单一，采用基础资料一般以书本为主，跟实际情况难免有出入，敬请读者批评指正。

编者2008.9目录第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料 (2)一、枢纽概况及工程目的 (2)二、设计基本资料（参见附录一）………………………………………………………………………2附录一 (3)附录二水市库规划及建筑特性指标 (12)第二章坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较.............................................14第一节、坝轴线选择 (14)第二节、坝型选择 (17)第三节、枢纽布置方案 (20)第三章坝工设计 (26)第一节、挡水坝剖面设计 (26)第二节、挡水坝剖面设计 (28)第三节、溢流坝剖面拟定 (33)第四节、挡水坝稳定计算 (43)第四章细部构造设计 (56)第一节、坝顶构造 (56)第二节、分缝止水 (56)第三节、混凝土标号分区 (58)第四节、排水 (60)第五节、廊道系统 (61)第五章地基处理 (63)第一节、清基开挖 (63)第二节、防渗措施 (64)第三节、断层破碎带的处理 (66)第四节、软弱夹层处理 (67)第二部分计算书表 1 设计水位作用情况设计值计算表 (69)表2 荷载计算表（设计水位情况） (70)表3校核水位作用情况设计值计算表 (71)表4 荷载计算表（校核洪水位情况） (72)第一部分设计说明书第一章潘家口混凝土重力坝枢纽基本资料一、枢纽概况及工程目的：潘家口水库位于河北省唐山市和承德市两地区交界处，坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的栾河干流上。

《水工建筑物》课程设计指导书任务书指导教师：潘起来、康倍铭2018年6月重力坝课程设计指导书一、课程设计的目的及要求：课程设计是重要的教学环节，要求每位学生在教师的指导下，独立、系统、全面、深入地完成规定的设计任务，提交高质量的设计成果。

其目的及要求：1．巩固和加强学生已学的基本内容和专业知识；2．培养学生运用所学知识解决实际问题的能力；3．培养学生计算、绘图等的基本技能；4．培养学生严肃负责、实事求是和刻苦钻研的工作作风。

二、设计内容：1.非溢流剖面设计剖面尺寸的拟定、荷载计算及荷载组合、抗滑稳定分析、应力分析。

2.溢流重力坝设计溢流重力坝孔口形式、溢流重力坝孔口尺寸、溢流面体形设计、消能防冲设计。

3.坝身泄水孔设计4.重力坝构造设计坝顶构造、坝体分缝、坝体排水、廊道系统、坝体混凝土分区。

5.重力坝地基处理坝基开挖与清理、坝基的固结灌浆、帷幕灌浆、坝基排水。

三、设计成果：1．设计计算说明书一份。

设计计算说明书是课程设计的主要成果，要充分表达设计者的设计思想、方法和分析能力。

其要求是：①设计主要成果的说明；②对采用的设计参数、公式等理论依据的说明；③章节分明，简明扼要，条理通顺，字迹工整。

既有计算成果又有分析论证和明确的结论。

必要时，使用附表和插图（应按比例绘）。

2．绘图一张工程设计图是工程师的语言，是设计成果的主要表达方式。

应严格按照“水利水电工程制图”的标准绘制。

其要求是：①制图正确，布局合理，主次分明，比例适当，线条清晰，尺寸齐全，必要时应有简要注释；②采用2#图纸，CAD制图。

四、时间安排：某重力坝设计任务书1.设计基本资料1.1 工程概况本工程流域属典型的大陆性气候，流域内大部分属于中高山地形，地势北高南低，由东北向西南倾斜，海拔3500m以上为冰川和永久积雪覆盖区，海拔2500～3600m区间为径流形成区，海拔1300～2500m属中低山区，河流全长42km，坝址以上集水面积481km2，径流来源于高山冰雪融水，夏委的直接降水和季节性积雪融水，河道纵坡25‰～30‰。

《水工建筑物》（2011——2012学年第二学期）重力坝课程设计目录第一章基本资料 (2)1、重力坝课程设计任务书 (2)2、基本资料 (4)第二章计算书 (7)1、确定校核洪水位 (7) (7) (7)2、确定工程等级及坝型 (7)3、确定坝顶高程 (7)的计算 (7) (9)4、非溢流坝实用剖面的设计和静力校核 (10) (10)确定设计水位和校核水位下的荷载组合及荷载计算 (12)对两种工况进行非溢流坝的抗滑稳定计算，校核其安全性 (14)对非溢流坝坝底水平截面的边缘应力以及底部截面的内部应力计算，校核其强度 (15)用材料力学法计算边缘应力 (15)坝基面应力计算 (16)5、溢流坝剖面的拟定和消能设计 (19)泄水方式的选择 (19)溢流坝剖面拟定 (19)消能防冲设计 (23)6、细部构造设计 (25)坝基的连接、灌浆和排水 (25)坝基固结灌浆 (25)坝基防渗帷幕灌浆 (26)坝基排水 (27)坝身廊道和排水 (27)纵横缝构造及止水 (28)坝顶布置 (29)第一章基本资料1、重力坝课程设计任务书一、设计目的及要求课程设计是为了加强和巩固学生对理论知识的掌握，培养学生运用理论知识解决实际问题能力，是水工建筑物课程实践教学的必要环节，其目的和要求是：1、巩固和加深学生的基本理论和专业知识2、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力；3、培养学生计算、绘图等基本技能的训练；培养学生实事求是和刻苦钻研的工作作风；在指导教师的指导下，学生必须按计划独立完成设计，成果完整，并要答辩。

二、设计内容1、确定工程等级；2、在已知设计洪水位、设计泄洪流量和校核泄洪流量的前提下，确定堰顶高程，计算校核洪水位和坝顶高程；3、非溢流坝基本剖面的拟定；4、溢流坝剖面及消能方式的拟定；5、非溢流坝实用剖面的设计和静力计算；（1）非溢流坝实用剖面设计（2）确定正常和非常情况的荷载组合及荷载计算；（3）对以上两种情况进行非溢流坝的整体稳定计算，校核安全性；（4）对以上两种情况的坝底面的边缘应力计算，校核其强度。

重力坝设计说明书《水工建筑物》课程设计姓名：专业：学号：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。

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。

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。

大坝设计一、工程等级本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。

根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。

枢纽主要建筑物挡水、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。

二、坝型确定坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。

本枢纽坝址区为较坚硬的砂岩，当地石料丰富，确定本水库大坝为浆砌块石重力坝。

《水工建筑物课程设计》-混凝土重力坝设计-重力坝课程设计《水工建筑物课程设计》题目：混凝土重力坝设计学习中心：江苏扬州市邗江区教师进修学校奥鹏学习中心[11]VIP1 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。

1.3大坝设计概况1.3.1工程等级本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。

根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。

第一章基本资料1.1 工程概况顺河水量丰沛，顺河中游和豫运河上游的礼河、还乡河分水岭均较单薄，并处于低山丘陵区，最窄处仅10余公里。

通过礼河、洲河及输水渠道，可通向唐山市；经还乡河、陡河可通秦皇岛市。

为解决唐山市、秦皇岛市两地区用水，国家决定修建顺河水库。

顺河水库位于河北省唐山、承德两地区交界处，坝址位于迁西县扬岔子村的顺河干流上，控制流域面积33700平方公里，总库容为25.5亿立方米。

水库距迁西县城35公里，有公路相通。

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及城市人民生活用水，结合引水发电，并兼顾防洪要求，尽可能使其工程提前竣工获得收益，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I级建筑物，其它建筑物按II级建筑物考虑。

1.2 水文分析1.年径流：顺河水量较充沛，顺河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，主要集中在汛期七、八月份。

丰水年时占全年50~60%，枯水年占30~40%，而且年际变化也很大。

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，其中1883年最大，由红痕估算洪峰流量约为24400—27400m³/s，实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800m³/s。

3.泥沙：本流域泥沙颗粒较粗，中值粒径0.0375毫米，全年泥沙大部分来自汛期七、八月份，主要产于一次或几次洪峰内且年际变化很大，由计算得，多年平均悬移质输沙量为1825万吨多年平均含沙量7.45公斤/立方米。

推移质缺乏观测资料。

可计入前者的10%，这样总入库沙量为2010万吨。

淤砂浮容重为0.9吨/立米，内摩擦角为12度。

淤砂高程157.5米。

1.3 气象条件库区年平均气温为10℃左右，一月份最低月平均产气温为零下6.8℃，绝对最低气温达零下21.7℃(1969年)7月份最高月平均气温25℃，绝对最高达39℃(1955年)，本流域无霜期较短(90—180天)冰冻期较长(120—200天)，顺河站附近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70—100天，冰厚0.4—0.6米，岸边可达1米，流域内冬季盛行偏北风，风速可达七、八级，有时更大些，春秋两季风向变化较大夏季常为东南风，多年平均最大风速为21.5米/秒，水库吹程D=3公里。

水工建筑物课程设计书学院：水利土木工程学院班级：水利水电工程班11级本科（2）班姓名：学号：2011日期：2014-6第1章重力坝课程设计任务书1.1课程设计目的课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。

学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成重力坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。

培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。

培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。

提高查阅和应用参考文献和资料的能力。

1.2设计内容1、确定工程等级；2、在已知设计洪水位、设计泄洪流量和校核泄洪流量的前提下，确定堰顶高程，计算校核洪水位和坝顶高程；3、非溢流坝基本剖面的拟定；4、溢流坝剖面及消能方式的拟定；5、非溢流坝实用剖面的设计和静力计算；（1）非溢流坝实用剖面设计（2）确定正常和非常情况的荷载组合及荷载计算；（3）对以上两种情况进行非溢流坝的整体稳定计算，校核安全性；（4）对以上两种情况的坝底面的边缘应力计算，校核其强度。

若不满足稳定和强度要求，原则上要修正剖面重新计算。

6、消能设计；（1）选择孔口尺寸和闸墩型式及尺寸；（2）选择消能方式，确定消能结构的各部分尺寸（反弧半径、鼻坎高程、挑射角度等）（3）计算挑距和冲坑深度。

7、细部构造的选择和设计：参照规范和教材，选择：（1）坝基的连接、灌浆和排水；（2）坝身廊道和排水；（3）横缝构造及止水；（4）坝顶布置等。

1.3设计成果1、设计说明书一份设计说明书是课程设计的主要成果，要表达设计者的设计思想、方法和分析计算能力。

其要求是：（1）设计主要成果的说明；（2）对设计参数、理论依据的说明；采用的常用公式可直接列出，计算过程要表格化；（3）章节分明、简明扼要、文理通顺、字迹工整，既有计算成果又有分析论证和明确结论；必须附目录页和基本资料，图纸统一附在设计说明书后；（4）计算过程表格和插图应编号，插图按比例绘制于方格纸上。

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。

1.什么是水工混凝土结构，水工混凝土结构有哪些？混凝土结构：以混凝土为主制成的结构包括素混凝土结构钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。

大坝主体结构基本上都有钢筋混凝土、素混凝土及预应力钢筋混凝土。

2.水工混凝土种类素混凝土：素混凝土——由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。

素混凝土容重一般取2400±50kg/m3，详细参考《混凝土结构设计规范》。

《水工混凝土结构设计规范》规定：素混凝土受弯构件仅允许用于卧置在地基上的情况以及不承受移动荷载的情况，当裂缝形成会导致破坏，导致不允许的变形或破坏结构的抗渗性能时，不应采用素混凝土受弯构件或合力作用点超出截面范围的偏心受压构件。

需要抗震设防的重要结构不宜采用素混凝土结构。

经论证，围岩中的隧洞衬砌等可不受上述规定的限制。

钢筋混凝土：由配置受力的普通钢筋钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。

钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。

首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。

其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180度弯钩。

此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

埋石混凝土：在浇筑混凝土时埋入大量石块，节约材料。

自密实混凝土：在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。

图某大坝溢流坝段结构设计图3.混凝土结构的特性混凝土结构具有诸多优点：比如砂石料采取方便、材料利用合理；现浇混凝土结构具有良好的整体性,有利于防震、防水,防冲击、防爆炸；可以按设计要求浇筑成各种不同尺寸和形状的结构；混凝土材料在一般环境下具有很好的耐久性,且混凝土的强度随着时间的增长还有所提高。