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作业4土石坝课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解土石坝的基本结构、工作原理及功能。
2. 学生能掌握土石坝设计中的关键参数，如坝高、坝长、坝体材料等。
3. 学生能了解土石坝建设对环境及生态的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成土石坝的初步设计。
2. 学生能够分析土石坝建设中的常见问题，并提出合理的解决方案。
3. 学生通过实际操作，提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水利工程的兴趣，增强环保意识和责任感。
2. 学生在课程学习中，树立正确的工程观念，认识到工程对社会和自然环境的影响。
3. 学生通过学习土石坝设计，培养严谨、细致、创新的学习态度。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生将所学理论知识应用于实际工程设计中。
学生特点：学生已具备一定的水利工程基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需引导学生将理论知识与实际工程相结合，注重培养学生的实践操作能力和团队协作精神，同时关注学生在课程中的情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标，使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 土石坝基本概念：介绍土石坝的定义、分类、结构及工作原理，对应教材第二章。
- 坝体材料的选择与应用- 坝体结构的稳定性分析2. 土石坝设计原则及方法：讲解土石坝设计的基本原则、设计流程及关键参数，对应教材第三章。
- 坝高、坝长、坝型选择- 坝体材料力学性能分析3. 土石坝施工技术：分析土石坝施工过程中的关键技术，如填筑、压实、排水等，对应教材第四章。
- 填筑工艺及施工组织- 压实质量控制与检测4. 土石坝环境影响及防治措施：探讨土石坝建设对周边环境及生态的影响，并提出相应的防治措施，对应教材第五章。
- 环境影响分析- 生态保护与恢复5. 实践操作：组织学生进行土石坝设计实践，培养实际操作能力。
《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。
碾压土石坝施工课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握碾压土石坝施工的基本原理、工艺流程和施工管理，培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解碾压土石坝的定义、结构特点和分类。
（2）掌握碾压土石坝施工的基本原理、工艺流程和施工技术。
（3）熟悉碾压土石坝施工中的质量控制和安全管理。
（4）了解碾压土石坝施工中的环境保护和可持续发展。
2.技能目标：（1）能够分析碾压土石坝施工中的关键技术问题。
（2）具备碾压土石坝施工图的阅读和理解能力。
（3）具备碾压土石坝施工方案的编制和实施能力。
（4）具备碾压土石坝施工质量控制和安全管理的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对我国水利工程的自豪感和责任感。
（2）培养学生关注环境保护和可持续发展的意识。
（3）培养学生团结协作、勇于创新的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.碾压土石坝的基本概念、结构特点和分类。
2.碾压土石坝施工的基本原理、工艺流程和施工技术。
3.碾压土石坝施工中的质量控制和安全管理。
4.碾压土石坝施工中的环境保护和可持续发展。
5.碾压土石坝施工案例分析。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：讲解碾压土石坝的基本概念、施工原理和关键技术。
2.案例分析法：分析实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。
3.讨论法：学生分组讨论，促进学生之间的交流与合作。
4.实验法：安排现场实习和实验，让学生亲身感受碾压土石坝施工过程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示碾压土石坝施工过程。
4.实验设备：配置完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
5.互联网资源：引导学生利用互联网资源，了解最新的碾压土石坝施工技术。
土石坝课程设计一、引言土石坝是一种常见的水利水电工程建筑物，它由土壤和石块等天然材料构成，用于固定水体和抵抗水流的压力。
土石坝的设计涉及许多方面的知识，包括土壤力学、结构力学、水力学等。
本文将介绍土石坝的课程设计内容，包括设计目标、设计参数、设计方法以及设计结果。
二、设计目标土石坝的设计目标是保证工程的稳定性、安全性和经济性。
具体来说，设计目标包括以下几个方面：1.确定坝体的高度和坝顶宽度，使坝体能够承受水压力和自重力，保证不发生破坏或滑动。
2.确定坝体的坝脚宽度和坡度，使坝体在地基上稳定固定，不发生沉降或渗漏。
3.合理配置坝体的排水系统，确保坝体内部的渗流不会对坝体的稳定性产生不利影响。
4.优化坝体的材料和结构，使得工程的投资和维护成本最小化。
三、设计参数在进行土石坝的设计之前，我们需要确定一系列的设计参数，包括坝高、坝顶宽度、坡度等。
这些参数的确定需要考虑以下几个因素：1.坝体的稳定性：根据土壤的物理力学性质和地基的承载能力，确定坝体的坝高和坝顶宽度，以保证坝体的稳定性。
2.水流的压力：根据设计洪水标准，确定坝体的坝高和坡度，以使得坝体能够承受水流的压力。
3.施工的可行性：考虑施工的条件和设备，确定坝体的坡度和坝脚宽度，以使得施工过程顺利进行。
4.工程的经济性：通过经济性分析，确定合理的设计参数，以使工程的投资和维护成本最小化。
四、设计方法土石坝的设计过程通常包括以下几个步骤：1.地质勘察：通过野外勘察和室内试验，获取地质和地质力学参数，包括土壤的类型、含水量、剪切强度等。
2.坝体的稳定性计算：根据土壤力学原理和结构力学原理，对坝体的稳定性进行计算，确定合适的坝高和坝顶宽度。
3.水流压力计算：根据水力学原理，对水流的压力进行计算，确定合适的坝高和坡度。
4.坝体结构的设计：根据设计参数和建议的安全系数，确定坝体的材料和结构形式，进行坝体的结构设计。
5.施工方案的制定：根据设计参数和施工条件，制定合理的施工方案，确保施工的顺利进行。
均质土石坝的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握均质土石坝的定义、构成和分类；2. 学生能够描述均质土石坝的施工原理及工程特点；3. 学生能够掌握均质土石坝在水利工程建设中的应用及重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析并解决均质土石坝施工过程中的实际问题；2. 学生能够运用相关工具和设备进行均质土石坝的简单设计和计算；3. 学生能够通过小组合作和讨论，提出优化均质土石坝建设的方案。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到水利工程在国民经济和社会发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感；2. 学生能够培养对水利工程建设的兴趣，激发创新意识和探索精神；3. 学生能够通过学习均质土石坝，了解我国水利工程的成就和发展，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为水利工程学科的基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的水利工程基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，培养学生的创新意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生具备均质土石坝建设的基本知识和技能，为后续相关课程学习和未来从事水利工程工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 均质土石坝的定义与构成- 土石坝的类别及特点- 均质土石坝的构造及功能2. 均质土石坝施工技术- 施工准备及施工工艺- 施工质量控制与验收标准- 施工安全及环境保护措施3. 均质土石坝设计原理- 设计基本要求与原则- 均质土石坝稳定性分析- 均质土石坝渗流分析4. 均质土石坝的应用与案例- 水利工程中的应用场景- 我国典型均质土石坝工程案例- 均质土石坝建设中的技术创新5. 均质土石坝的维护与管理- 均质土石坝运行维护要点- 安全监测与预警系统- 灾害防范与应急预案教学大纲安排：第一周：均质土石坝的定义与构成，土石坝类别及特点第二周：均质土石坝构造及功能，施工准备及施工工艺第三周：施工质量控制与验收标准，设计基本要求与原则第四周：均质土石坝稳定性分析，渗流分析第五周：均质土石坝在水利工程中的应用与案例，技术创新第六周：均质土石坝的维护与管理，安全监测与预警系统教学内容根据课程目标和教材章节进行组织，注重科学性和系统性，确保学生能够掌握均质土石坝的相关知识。
土石坝课程设计最终稿一、课程目标知识目标：1. 学生能理解土石坝的定义、结构及功能，掌握土石坝的组成部分及各部分的作用。
2. 学生能掌握土石坝的设计原则，了解影响土石坝稳定性的主要因素。
3. 学生了解我国土石坝的建设与发展历程，了解土石坝在水利工程中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析土石坝的稳定性，提出合理的改进措施。
2. 学生具备一定的土石坝设计能力，能够完成简单的土石坝设计图绘制。
3. 学生能够通过小组合作，进行土石坝模型的制作，培养动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水利工程建设的兴趣，提高对水利学科的认识和热爱。
2. 学生通过学习土石坝知识，增强环保意识，认识到水利工程与环境保护的重要性。
3. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为水利工程学科的基础课程，旨在让学生了解土石坝的基本知识，培养学生的实践能力和创新意识。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理和数学基础，对水利工程有一定的好奇心，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用案例教学、小组合作等方法，提高学生的学习兴趣和参与度。
通过课程学习，使学生具备基本的土石坝知识，为后续相关专业课程打下坚实基础。
同时，注重培养学生的团队协作和沟通能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 土石坝基本概念：土石坝的定义、分类、结构及功能，重点讲解各部分的作用和相互关系。
教材章节：第一章 水利工程概述，第三节 土石坝简介2. 土石坝设计原则：讲解土石坝设计的基本原则，如稳定性、经济性、施工便利性等。
教材章节：第二章 水利工程设计，第四节 土石坝设计原则3. 影响土石坝稳定性的因素：分析影响土石坝稳定性的主要因素，如坝体材料、坝基处理、水文地质条件等。
教材章节：第三章 土石坝稳定性分析，第一节 影响因素4. 土石坝施工技术：介绍土石坝的施工方法、工艺及质量控制。
教材章节：第四章 土石坝施工，第一节 施工方法与工艺5. 土石坝案例分析：分析国内外典型土石坝工程案例，总结经验教训。
玉瓦土石坝课程设计一、课程目标知识与理解目标：使学生了解玉瓦土石坝的基本概念、结构和功能，掌握土石坝的构造原理、材料选择及建设过程。
学生能够描述土石坝在水利工程中的作用，解释不同材料对土石坝稳定性的影响。
技能目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，通过小组讨论、实地考察和模拟实验，提高学生的合作、观察、动手操作及数据处理技能。
情感态度与价值观目标：激发学生对水利工程建设的兴趣，培养其爱护水资源、关注生态环境的意识。
通过学习玉瓦土石坝的建设背景和意义，使学生认识到科学技术在国家经济发展和民生改善中的重要作用，增强国家自豪感和社会责任感。
课程性质：本课程属于自然科学领域，结合地理、物理和工程技术知识，以玉瓦土石坝为例，让学生在实际情境中学习。
学生特点：考虑到学生所在年级的知识深度，本课程针对具有一定物理和地理知识基础的学生，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
教学要求：课程应注重培养学生的实践能力和创新精神，通过多样化的教学手段和方法，使学生在掌握知识的基础上，提升技能和情感态度价值观。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
在学习过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导。
二、教学内容依据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 土石坝基本概念：讲解土石坝的定义、分类和作用，结合课本第二章第一节内容。
2. 土石坝构造原理：分析土石坝的构造特点、稳定性和材料选择，参考课本第二章第二节。
3. 玉瓦土石坝案例分析：以玉瓦土石坝为例，详细讲解其建设背景、过程和关键技术，结合课本第二章第三节。
4. 土石坝建设材料：介绍土石坝建设中所用到的各种材料，如土、石、混凝土等，参照课本第二章第四节。
5. 土石坝建设与环境：探讨土石坝建设对环境的影响及防治措施，引用课本第二章第五节。
教学大纲安排如下：第一课时：土石坝基本概念及分类第二课时：土石坝构造原理及稳定性分析第三课时：玉瓦土石坝案例分析（一）第四课时：玉瓦土石坝案例分析（二）第五课时：土石坝建设材料及其应用第六课时：土石坝建设与环境教学内容具有科学性和系统性，结合课本章节内容，按照教学进度逐步开展，确保学生能够系统地掌握土石坝相关知识。
水工建筑物土石坝课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握土石坝的基本结构、功能和组成部分；2. 使学生了解土石坝的设计原理和施工方法；3. 帮助学生了解土石坝在水利工程中的作用及重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析土石坝工程案例的能力；2. 提高学生运用绘图软件绘制土石坝结构图的能力；3. 培养学生通过小组合作，解决土石坝设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，激发学生热爱水利事业；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作和工程实践；3. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力。
课程性质分析：本课程为水利工程学科的基础课程，旨在让学生掌握土石坝的基本知识，培养学生的工程实践能力。
学生特点分析：高二年级学生对水利工程有一定的了解，具备基本的物理和数学知识，但缺乏实际工程经验，需要通过课程学习，提高实际操作能力。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 设计丰富的教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队协作能力；3. 强化课程目标，关注学生的学习成果，为后续教学和评估提供依据。
二、教学内容1. 土石坝的基本概念- 土石坝的定义、分类及用途- 土石坝在我国水利工程中的应用案例2. 土石坝的结构与组成- 坝体、坝基、坝壳、排水系统等基本结构- 各组成部分的材料及性能要求3. 土石坝设计原理- 坝型选择、坝体稳定性分析- 坝体材料的选择与配合设计4. 土石坝施工技术- 施工准备、施工方法及工艺- 施工质量控制与验收标准5. 土石坝工程案例分析与评价- 分析典型土石坝工程案例，了解工程实际应用- 评价土石坝工程的优缺点，探讨改进措施6. 土石坝结构图绘制- 运用绘图软件，绘制土石坝结构图- 学会标注、注释及图纸规范教学内容安排与进度：第一周：土石坝基本概念、分类及用途第二周：土石坝结构与组成、材料性能要求第三周：土石坝设计原理、坝型选择第四周：土石坝施工技术、质量控制第五周：土石坝工程案例分析、评价第六周：土石坝结构图绘制、图纸规范教材章节关联：本教学内容与教材中“土石坝工程”章节相关，涵盖该章节的主要知识点。
水工建筑物课程设计土石坝一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握土石坝的基本结构、工作原理及功能；2. 使学生了解土石坝的设计原则、施工方法及质量控制要点；3. 帮助学生认识土石坝在我国水利工程中的应用及其重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析土石坝工程问题的能力；2. 提高学生设计土石坝方案并进行合理优化的能力；3. 培养学生运用专业软件进行土石坝结构分析的计算能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程专业的热爱，增强职业责任感；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新；3. 增强学生环保意识，认识到水利工程在保护生态环境中的重要作用。
课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行，旨在培养学生具备土石坝工程设计、施工及管理等方面的专业素养。
学生特点：学生已具备一定的水利工程基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但缺乏实际工程经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生解决实际工程问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 土石坝概述- 土石坝的定义、分类及结构组成- 土石坝的工作原理及功能特点2. 土石坝设计原则与要求- 设计原则：安全、经济、环保、美观- 设计要求：坝体稳定性、渗流控制、结构强度、变形控制3. 土石坝施工技术- 施工准备：材料选择、施工组织设计- 施工方法：填筑、压实、防渗、排水、护坡- 施工质量控制：碾压、检测、验收4. 土石坝工程案例分析与评价- 国内外典型土石坝工程案例介绍- 案例分析与评价：结构设计、施工技术、工程效益5. 土石坝管理与维护- 管理制度与措施：巡视、监测、维修、加固- 维护方法：坝体加固、渗流控制、环境整治教学大纲：1. 土石坝概述（1课时）2. 土石坝设计原则与要求（2课时）3. 土石坝施工技术（3课时）4. 土石坝工程案例分析与评价（2课时）5. 土石坝管理与维护（1课时）教学内容安排和进度：1-2周：土石坝概述、设计原则与要求3-4周：土石坝施工技术5周：土石坝工程案例分析与评价6周：土石坝管理与维护教材章节：参考《水利工程概论》第3章“土石坝工程设计”相关内容。
土石坝设计一．坝型选择影响土石坝坝型的主要因素有：坝的高度、筑坝材料、地址地形、地质条件、施工条件、枢纽布置及运用要求等。
碾压式土石坝按筑坝材料和防渗体的位置可分为以下几种类型：1. 均质坝坝体材料单一，施工工序简单，干扰少；坝体防渗部分厚大，渗透比降较小，有利于渗流稳定和减少坝体的渗流量，此外坝体和坝基、岸坡及混凝土建筑物的接触渗径比较长，可简化防渗处理。
但是，由于土料抗剪强度比其他坝型坝壳的石料、砂砾和砂等材料的抗剪强度小，故其上下游坝坡比其他坝型缓，填筑工程量比较大。
坝体施工受严寒及降雨影响，有效工日会减少，工期延长，故在寒冷和多雨地区的使用受限制，故不选择均质坝。
2. 多种土质坝该坝型显然可以因地制宜，充分利用包括石渣在内的当地各种筑坝；土料用量较均质坝少，施工气候的影响也相对小一些，但是由于多种材料分区填筑，工序复杂，施工干扰大，故也不选用多种土质分区坝。
3. 斜墙坝斜墙坝与心墙坝，一般的优缺点无显著差别，粘土斜墙坝沙砾料填筑不受粘土填筑影响和牵制，沙砾料工作面大，施工方便；考虑坝址的地质条件，由于坝基有破碎带和覆盖层，截水槽开挖和断层处理要花费很多时间，并且不容易准确的预计，斜墙截水槽接近坝脚，处理时不影响下游沙砾料填筑，处理坝基和填筑沙砾料都有充裕的时间，工期较心墙坝有把握；土料及石料储量丰富，填筑材料不受限制。
4. 心墙坝心墙位于坝体中间而不依靠在透水坝壳上，其自重通过本身传到基础，不受坝壳沉降影响，依靠心墙填土自重，使得沿心墙与地基接触面产生较大的接触应力，有利于心墙与地基结合，提高接触面的渗透稳定性；使其因坝主体的变形而产生裂缝的可能性小，粘土用量少，受气候影响相对小，粘土心墙冬季施工时暖棚跨度比斜墙小。
移动和升高较便利。
综合以上分析，最终选择心墙坝。
二．坝体剖面设计2.1坝顶高程的确定坝顶高程等于水库静水位与超高d之和，并分别按以下运用情况计算，取最大值：①正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高；②校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高。
由于设计的坝顶高程是针对坝沉降稳定以后的情况而言的，因此这里应预留一定的坝体沉降量，由于使用土质防渗体，根据工程经验此处沉降量取坝高的1%。
由已知条件绘出坝顶超高计算图2-1计算公式采用下列算式：d=R+e+A,20cos 2mKV D e b gH = 式中：R ——波浪在坝坡上的最大爬高，m ；e ——最大风壅水面高度，即风壅水面超出原库水位高度的最大值，m ； 221.010101029.850e -⨯⨯⨯=⨯⨯=0.01m; A ——安全加高，m ，根据坝的等级和运用情况，按表1-1确定。
m H ——坝前水域平均水深，粗略估计为50m ；K ——综合摩阻系数，其值变化在（6~12）310-⨯之间，计算时一般取21.010K -=⨯;b ——风向与水域中线的夹角，（00）；0V D 、——计算风速和水库吹程3m /m s K 、；其中V o=10 m/s ；D=9Km根据教材表2-1，本水库总库容为2.0亿m^3，属于2级水工建筑物。
其中，由参考资料可知，平山河流域多为丘陵山区，非常运行条件按（a ）选择。
0.5m 。
下面采用我国水利水电科学研究院推荐的计算波浪在坝顶上的爬高：10.60.45l R h m n --=式中：l h ——设计波高，5/41/30.0166l h V D m =；m ——坝坡坡率，由于心墙坝采用土料时，坡率常用2~3，本设计取m=3；n ——坝坡护面糙率 ，取n =0.025由所给的设计资料中只有多年平均风速0V =10m/s ，故取正常运用情况和非正常运用情况波高均为l h =5/41/30.0166109m ⨯⨯=0.614m ，则10.60.450.614 3.00.0250.8423R m --=⨯⨯⨯=。
坝顶高程最后结果：116.10m。
验算：坝顶高程116.10m均大于设计洪水位（正常蓄水位）+0.50m即113.10+0.50=113.60m；校核洪水位113.50m。
所以满足要求。
2.2坝顶宽度根据上述求得的坝顶高程可知，最大坝高约为116.10-62.50=53.6m，属于中坝。
根据SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》要求，对于中低坝的坝体宽度B取5-10m。
本设计坝顶宽度采用B=7.0m。
2.3坝坡因最大坝高为53.6m，采用自上至下分级变缓的多级坡，一般沿高程每隔10~20米变坡一次，相邻坝率差值可取0.25~0.5。
故此处采用三级变坡。
上游坝坡从坝顶至坝踵依次为1:2.75；1:3.0；1:3.25；下游坝坡从坝顶至坝踵依次为1:2.5；1:2.75；1:3.0；此外在变坡处还应设置马道，第一级马道高程为62.5+20=82.5m,第二级马道高程为102.5m,马道宽度取2.0m。
三．防渗体设计由于粘性土料的渗透性很小，容易满足防渗要求，故本设计采用黏性土心墙作为防渗体。
1.防渗体尺寸1.1 心墙顶宽和坡率土质防渗体的尺寸应满足控制防渗比降和渗流量要求,还要便于施工。
防渗体顶部考虑机械化施工的要求,不应小于3m，本设计取 3.5m,心墙两侧变坡多在1:0.15~1:0.3之间，本设计取1:0.3。
1.2 防渗体超高防渗体顶部在静水位以上超高，对于正常运用情况心墙为0.3-0.6m，取0.5m，最后防渗体顶部高程取为113.10+0.50=113.60m。
（在非常运用情况下，不应低于该工况下的最高水位）1.3心墙底宽上下游最大作用水头差，H=113.50-62.50=51.00（下游无水工况），根据规定，粘土心墙的容许渗透坡降[J]不宜大于4，这里取[J]=4，故墙厚T>=H/[J]=51.00/4=12.75m。
心墙底宽为3.5+（51.00+0.5）⨯0.3⨯2=34.4m>12.75m.，满足要求。
为便于计算，本设计不设置截水槽。
2. 防渗体保护层心墙顶部以及心墙的上游侧均应设保护层，防止冰冻和干裂。
保护层可采用砂或者碎石，其厚度不小于该地区的冻结或干燥深度，且不小于1.0m，此处取1.0m，上部碎石厚0.50m，下部砾石石厚0.50m。
心墙上游保护层应分层碾压填筑，达到和坝体相同的标准。
其外坡坡度应按稳定计算确定，使保护层不至沿斜墙面或连同心墙一起滑动。
3. 防渗体绘制见附图1四．排水反滤层设计1.坝体排水设计1.1排水设施选择常用的坝体排水有以下几种形式：贴坡排水、棱体排水、坝内排水以及综合式排水。
（1）贴坡排水：不能降低浸润线，多用于浸润线较低和下游无水的情况，故不选用。
（2）棱体排水：可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护上游坝脚不受尾水冲刷，且有支撑坝体增加坝体稳定的作用，且易于检修，是效果较好的一种排水形式。
（3）坝内排水：其中褥垫排水对不均匀沉降的适应性差，易断裂，且难以检修，当下游水位高过排水设施时，降低浸润线的效果将显著降低；网状排水施工麻烦，而且排水效果较褥垫排水差。
综合以上分析选择棱体排水方式。
1.2堆石棱体排水尺寸顶宽2.0m，内坡1：1.5，外坡1：2.0，顶部最高水位须高出下游最高水位对1、2级坝不小于1.0m，根据资料给出，下游最高洪水位为68.00m，超高取1.5m，所以顶部高程为68.00+1.5=69.5m。
结构详图见附图22.反滤层和过滤层2.1 设计规范及标准1）保护无粘性土料（粉砂、砂、砂砾卵砾石、碎石等）碾压式土石坝设计规范规定，对于与被保护土相邻的第一层反滤料，建议按下述准则选用54/8515-≤d D ，15155D d ，同时要求两者的不均匀系数6010d d 及6010D D 不大于5～8，级配曲线形状最好相似。
式中：15D ——反滤料的特征粒径，小于该粒径的土占总土重的15%；15d ——被保护土的控制粒径和特征粒径，小于该粒径的土分别占总重的15%及85%。
上述两式同样适用于选择第二、三层反滤料,当选择第二层反滤料时，以第一层反滤料为被保护土，二选择第三层反滤料时，则以第二层反滤料为被保护土。
按次标准天然砂砾料一般不能满足要求，须对土料进行筛选。
2）保护粘性土料粘性土有粘聚力，抗管涌能力一般比无粘性土强，通常不用上述两式设计反滤层，而用以下方法设计。
①满足被保护粘性土的细粒不会流失根据被保护土的小于0.075mm 含量的百分数不同，而采用不同的方法。
当被保护土含有大于5mm 的颗粒时，则取其小于5mm 的级配确定小于0.075mm 的颗粒含量百分数及计算粒径85d 。
如被保护土不含有大于5mm 的颗粒时，则按全料确定小于0.0075mm 的颗粒含量百分数及85d 。
a.对于小于0.075mm 的颗粒含量大于85%的粘性土，按式85159d D ≤.设计反滤层，当8590.2d mm ，取15D 等于0.2mm 。
b.对于小于0.075mm 的颗粒含量为40%～85%的粘性土按式mm D 7.015≤.设计反滤层。
c.对于小于0.075mm 的颗粒含量为15%～39%的粘性土按式25/)7.04)(40(7.08515--+≤d A D 设计反滤层。
式中，A 为小于0.075mm 时颗粒含量1%。
若85407d mm ，应取0.7mm 。
②满足排水要求以上三种土还应符合式15154D d ，以满足排水要求。
式中15d 应为被保护粘性土全料的15d ，若1540.1d mm 时15D 不小于0.1mm 。
3）护坡垫层垫层料的粒径不能过大，而且含有适量的细料。
本坝属于中坝，取最大粒径为80-100mm,粒径小于5mm 的颗粒含量宜选为30%-50%， 同样应满足土粒不流失及足够的透水性要求，但标准可降低些，建议按下式的简便方法选择粒径。
10)()(1515≤垫层块石d D .， 5)(1515≤垫层下被保护的土（垫层）d D .。
2.2设计结果根据参考相关规范和已建工程进行初步设计。
初步拟结果如下：⑴防渗体周边部位：（参照模板）第一层：⑵排水部位第一层⑶护坡垫层1. 上游护坡：采用目前最常用的浆砌石护坡。
护坡范围从坝顶一直到坝脚，厚度为40cm ，下部设厚度均为30cm 的碎石和粗沙垫层.结构图见附图22. 2.下游护坡：下游设厚度为40cm 的碎石护坡，护坡下面设厚度为45cm 的粗沙垫层。
见附图23.顶部设计3.1坝顶宽度对中低坝可取5-10m，此处取B=7.0m3.2防浪墙采用C15水泥浆砌快石防浪墙，高度常取1.0-1.3，本设计取1.2m，基本尺寸见图3以防止防渗体干裂、冻结和雨水冲蚀，在粘土心墙顶部设置保护层，厚度为80cm，分为两层，上层碎石厚度为50cm，下层砂砾厚度为30cm。
4.马道和坝顶，坝面排水设计4.1马道：第一级马道高层为62.5+20=82.50m，第二级马道高层为102.50m，马道宽为2.0m。
