(完整版)水工建筑物土石坝课程设计

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。

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。

《水工建筑物》课程设计 土石坝设计指导书2011年3月《水工建筑物》课程设计土石坝设计指导书一、目的通过这次设计，综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识，进一步掌握〈〈水工建筑物〉〉课程中“土石坝”的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容。

定、渗流及坝坡稳定计算等内容。

二、资料及工程任务工程设计资料包括地形、地质资料，水文、水利计算资料、筑坝材料资料等。

地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。

地形地质资料提供电子版，其它资料见附录。

三、设计要求和设计步骤1、考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置，其建筑物包括土石坝、溢洪道、输水洞等。

水洞等。

2、综合分析比较确定土石坝坝型。

、综合分析比较确定土石坝坝型。

3、根据提供的料场资料，确定防渗料及坝壳堆石料填筑标准。

防渗粘土料按压实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。

控制。

4、利用已给的水库特征水位，考虑风浪及安全加高因素，按正常运行和非常运行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。

地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m 。

5、按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比，初步拟定大坝剖面尺寸。

尺寸。

6、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。

这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。

透稳定性校核。

这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。

7、以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行下游坝坡稳定校核。

计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，抗剪强度指标按表4-8选用。

注意为计算简便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。

便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。

8、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。

、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。

9、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。

、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。

土石坝课程设计水工建筑物课程设计——平山水利枢纽指导老师：刘依松姓名：张勇强班级：20071015学号：2007101532专业：水利水电工程9）发电最大引用流量Qmax=28 m³/s，相应的下游水位68.65m；10）通过设计洪水位时（Q1%），溢洪道最大泻量Qmax=1340 m³/s，相应下游最高洪水位74.3m。

通过校核洪水位流量时，溢洪道最大泄水量Qmax=1660m3/s，相应下游最高洪水位75.0m。

3 枢纽组成建筑物1）大坝：布置在1＃坝轴线上；2）溢洪道：堰顶高程为107.50m；3）水电站：装机容量为9000千瓦，三台机组，厂房尺寸为30×9平方米；4）灌溉：主要灌溉区位于河流右岸，渠首底高程102m，灌溉最大引用流量8.15 m³/s，相应最大渠道水深1.75m，渠底宽为3.5m，渠道边坡1：15）水库放空遂洞：为便于检修大坝和其他建筑物，拟利用导流遂洞做放空洞，洞底高程为70.0m，洞直径为3.5m；6）筏道：为干筏道，上游坡不陡于1：4，下游坡不陡于1：3，转运平台高程115.0m，平台尺寸为30×30m²。

4 筑坝材料枢纽大坝采用当地材料筑坝，根据初步勘察，土料可才用坝轴线下游1.5～3.5公里的丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般土质尚佳，可做筑坝之用、。

砂料可在坝轴线下游1～3公里河滩范围内及平山河出口出两岸河滩开采。

石料可利用采石场开采，采石场可利用坝22下游左岸山沟较合适，其石质为石灰岩、砂岩，质量较好，质地坚硬，岩石出露，覆盖浅，易开采。

1）土料：主要有粘土和壤土，可采用坝下游1.5～3.0公里丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般土质尚佳，可做筑坝之用。

起性能见附表1；2）砂土：从坝下游0.5～3.5公里河滩上开采，储量多，可供筑坝使用，其性能见附表2；3）石料：可在坝址下游附近开采，石质为石灰岩及砂岩，质地坚硬，储量丰富，便于开采，其性能见附表3。

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。

水工建筑物土石坝课程设计引言水工建筑物土石坝是一种重要的水利设施，用于阻挡水流并形成水库。

它们在水资源管理、防洪减灾和农田灌溉等方面起着至关重要的作用。

本文将深入探讨水工建筑物土石坝的设计原理、施工过程和性能评估，以及一些相关的考虑因素。

设计原理水工建筑物土石坝的设计原理基于一系列工程力学和水力学原理。

关键的设计要点包括坝的高度、坝体方案、坝底的防渗性能和溢流设施等。

坝的高度坝的高度是确定水工建筑物土石坝的主要考虑因素之一。

高度越大，坝体所受的水压力越大，需要采取更多的设计措施来增加坝体的稳定性。

高度较小的坝体一般可以采用更简单的设计和施工技术。

坝体方案坝体方案一般包括土坝和石坝两种类型。

土坝采用大量的压实土壤来构建，而石坝则利用大量的石块和混凝土来建造。

坝体方案的选择应基于当地的土地条件、工程可行性和经济性等因素。

坝底防渗性能坝底的防渗性能是确保水工建筑物土石坝稳定性的关键。

通常采用特殊的防渗措施，如土工合成材料、防渗墙和排水系统等，以减少水流穿透坝底的可能性。

溢流设施溢流设施用于在水位过高时排泄多余的水流，以减少坝体受力。

溢流设施的设计应满足一定的流量要求，并确保不会对下游环境造成不利影响。

施工过程水工建筑物土石坝的施工过程需要严格的计划和操作。

下面是一个一般的施工流程：1.坝址的选择和勘测：选择适合建造水工建筑物土石坝的坝址，并进行详细的地质、地形和水文勘测。

2.坝基和坝体的准备：清理、整平和压实坝基，并根据设计要求进行坝体的分层和压实。

3.坝的填筑和压实：将土壤或石块依据设计要求进行填筑，并按层次进行压实。

4.坝的剖面整饰：根据设计要求对坝体剖面进行整饰，以保证坝体外观的美观和稳定性。

5.溢流设施的安装：根据设计要求安装溢流设施，确保其正常运行。

6.防渗措施的施工：根据设计要求进行防渗材料的铺设和防渗墙的建造。

7.竣工验收和性能评估：进行整体工程的验收和性能评估，以确保水工建筑物土石坝达到设计要求和使用标准。

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。

目录一、基本资料 (1)1.1坝址区自然条件 (1)1.2坝址区地质条件 (2)1.3建筑材料物理力学指标 (3)1.4其它资料 (4)二、枢纽布置 (6)2.1坝轴线选择 (6)2.2坝型选择 (6)2.3挡水建筑物布置 (7)2.4泄水建筑物 (7)三、剖面设计 (7)3.1坝坡确定 (8)3.2坝顶高程 (8)3.3坝顶宽度 (14)3.4基本剖面 (15)四、土料设计 (15)4.1土料设计 (15)4.2填筑标准设计 (16)五、防渗排水设计 (17)5.1渗流计算 (17)5.2防渗排水设施设计 (23)5.3抗渗稳定验算 (25)5.4计算渗透压力 (26)六、土石坝稳定计算 (26)6.1计算原理---瑞典圆弧法 (26)6.2计算工况 (28)七、土石坝的地基处理 (42)7.1河床部分 (43)7.2坝肩处理 (43)八、土石坝两岸连接建筑物设计 (44)8.1坝体与坝基及岸坡的连接 (44)8.2坝体与混凝土建筑物的连接 (45)九、土石坝细部构造设计 (47)9.1坝顶构造 (47)9.2护坡及排水 (47)9.3防渗体设计 (49)9.4反滤层和过滤层 (49)9.5堆石棱体排水尺寸 (52)参考文献 (52)一、基本资料小浪底水利枢纽工程是以防洪（包括防凌）、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电、蓄清排浑，除害兴利的综合利用的水利枢纽。

小浪底水利枢纽工程属一等工程，主要建筑物为1级，按千年一遇洪水设计，洪峰流量为40000m3/s（三门峡水库不控制的情况下）。

水库防洪限制水位275m，总库容126.5亿m3，长期有效库容51亿m3为不完全年调节水库。

电站总装机容量180万千瓦，正常运用期的保证出力为30万千瓦。

1.1坝址区自然条件小浪底工程位于黄河中游最后一个峡谷的出口，上距三门峡水库130km，下游是黄淮海平原。

坝址处河道自西向东，水面宽约200m，河床底宽400m～600m，河床最低高程约130m，河滩分布在南岸。

水工建筑物土石坝课程设计
水工建筑物土石坝课程设计
一、课程目的
本课程旨在培养学生学习水工建筑物土石坝的基本概念，理解土石坝的结构和工程设计原理，以及学习建造土石坝的过程及相关注意事项。

二、教学内容
1、土石坝结构原理的介绍及介绍土石坝的种类。

2、介绍土石坝的主要结构，如坝顶、坝颈、坝肩、坝脚等。

3、介绍土石坝的工程设计原理，如坝顶高度、坝颈半径、坝肩面坡度等。

4、介绍建造土石坝的过程及相关注意事项，如土石坝施工现场的布局、施工方案的设计、施工程序的安排等。

三、教学方法
采用多媒体讲解教学，以授课和讨论为主，联系实际，结合施工案例，对土石坝的结构和工程设计原理以及建造土石坝的相关注意事项进行系统的介绍。

四、教学要求
1、掌握土石坝的结构原理，了解土石坝的种类及工程设计原理。

2、了解建造土石坝的过程及相关注意事项，如布局、施工方案和施工程序的安排等。

3、熟练掌握土石坝的施工技术，并能够运用到实践中。

五、课程考核
1、通过闭卷考试，考核学生对课程内容的掌握情况。

2、通过实践项目，考核学生对土石坝施工技术的掌握情况。

3、通过讨论和小组作业，考核学生综合素质的提高情况。

第一章课程设计目的课程设计包括土石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，完成土石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。

第二章课程设计题目描述和要求（一）课程设计题目描述1、流域概况及枢纽任务某水库枢纽位于某河上游，全河流域面积5863km2，流向自西向东，干流的平均比降为2%--3%。

流域内多石山，小部分为丘陵，水土流失不严重。

本枢纽工程是以发电为主兼顾灌溉和供水的综合利用工程，水库的总库容为1450万m3，发电引水高程为197.5m，最大引水流量为73m3/s，发电装机容量3万kW。

灌溉下游左岸耕地2.3万m2，灌溉最大引水流量35m3/s，引水高程202.5m。

2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、弱风化、强风化及河床卵石覆盖层。

河槽高程为181.8m，河槽处卵石覆盖层为4m，强风化层厚度为3m，弱风化层厚度为6m，基岩岩体较完整，无特殊不利地质构造。

两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，厚度一般地2---3m ，强风化层厚1—2m，弱风化层厚度为5－8m，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。

3、建筑材料粘土料、砂料、石料在坝址上、下游均有，坝址下游5公里以内砂储量丰富，可供建筑使用。

土石料计算参数粘土18.7 28 e=0.65 18 15 3.6⨯10-4砂砾料19.5 19 n=25% 35 0 6.0⨯10-2土石料20 22 e=0.45 27 10 1.8⨯10-3堆石料22 15 n=25% 38 04、水文坝址以上控制集雨面积128km2，多年平均流量3.5m3/s，平均年径流量9776.2 m3。

水工建筑物课程设计——均质土坝设计一、设计目的：通过综合运用专业基础知识及水工建筑物课程的有关原理方法进行实际建筑物的设计，帮助学生加深对本课程知识的理解，提高学生理论联系实际的能力、绘图计算等能力，树立科学意识、责任意识和经济意识。

二、基本资料：1、河谷地形见附图。

2、天然材料。

在坝址附近3公里范围内渗透系数为k=10-5cm/s的土料储量丰富，砂石料分布较为广泛。

覆盖层厚度：岸坡3——5m，河床5——7m。

覆盖层渗透系数平均为10-2cm/s ——10-3cm/s.3、内外交通。

工程紧靠公路，与铁路线相距约10公里，交通便利，不需另外修建对外临时施工道路。

4、水库规划资料。

该工程主要为下游城市和农田供水，供水工程的最大引用流量为20m3/s。

水库正常蓄水位590 m、设计洪水位592 m、校核洪水位593m。

设计洪水流量1200m3/s,下泄允许最大单宽流量18m3/s。

水库最大风速12m/s，吹程D=5km。

三、设计任务：1、确定主要建筑物类型、尺寸并在地形图上进行布置；2、土坝渗流计算。

计算渗流坡降、，校核是否发生渗透变形，计算大坝总的渗流量。

根据需要设置防渗、排水、反滤层构造。

3、土坝稳定计算。

以圆弧滑动法或毕肖普法进行稳定分析。

4、其他细部构造设计，如护坡、马道、防浪墙等。

5、绘制设计图纸。

6、设计步骤：1、在分析基本资料的基础上拟定土坝的布置方案。

2、选定布置方案，拟定各部分的尺寸和构造；3、进行渗透、稳定和沉陷计算，确定满足设计要求的各项尺寸；4、各部分详细尺寸和细部构造设计；5、绘制设计图纸。

五、设计安排：1、提交成果：（1）每人提交设计计算书一份；（2）设计图纸一套（1号图纸）。

图纸内容：大坝建筑物总体布置图；大坝剖面图，护坡、防渗、排水、反滤层、防浪墙等细部构造图；溢洪道平面布置图，溢流堰设计图、下游消能防冲设施设计图。

引水隧洞纵、横剖面设计图。

2、设计时间：见设计任务安排。

水工建筑物课程设计》土石坝设计水 工 （ 本科 ） 13-3袁 明 炜2016 年 7 月 1 日水利与环境学院课题名称： 专业班级： 姓 名： 编写日期：摘要适当修建大坝可以实现一个流域地区发电、防洪、灌溉的综合效益。

通过对地形地质、水文资料、气候特征的分析，结合当地的建筑材料，设计适合的枢纽工程来帮助流域地区实现很好的经济效益。

根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，确定坝顶高程及泄洪建筑物尺寸；通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案；详细作出大坝设计，通过比较，确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力、静力计算；对泄水建筑物进行设计，选择建筑物的形式、轮廓尺寸，确定布置方案。

水库配合下游河道整治等措施，可以很大程度的减轻洪水对下游城镇、厂矿、农村、公路、铁路以及旅游景点的威胁；可为发展养殖创造有利条件。

目录第 1 章基本资料 (1)1.1工程概况 (1)1.2水文与水利规划 (1)1 ．气象 (1)2 ．水利计算 (1)1.3地形地质条件 (1)1.库区工程地质条件 (2)2.坝址区工程地质条件 (3)1.4建筑材料及筑坝材料技术指标的选定 (4)3 ．当地建筑材料 (6)2 枢纽布置 (8)2.1坝轴线选择 (8)2.2工程等级及建筑物级别 (9)2.3枢纽布置 (10)2.3.1导流泄洪洞 (11)2.3.2 溢洪道 (11)2.3.3 灌溉发电洞及枢纽电站 (11)3.1坝型确定 (12)第 3 章坝工设计 (14)3.1土石坝断面设计 (14)3.1.1 坝顶高程 (14)3.1.2 坝顶宽度 (16)3.1.3上下游边坡 (16)3.1.4 坝底宽度 (17)3.2防渗体设计 (17)3.2.1.坝体的防渗 (17)3.2.2 防渗体的土料要求 (18)第 4 章坝体渗流计算 (19)4.1设计说明 (19)4.1.1 土石坝渗流分析的任务 (19)4.1.2 渗流分析的工况 (19)4.1.3 渗流分析的方法 (19)4.2渗流计算 (20)4.2.1 基本假定 (20)4.2.2 计算公式 (20)4.2.3三种工况计算 (21)4.2.4 渗流校核 (23)4.2.5 浸润线计算 (24)4.2.6 理正软件校核 (27)第 5 章土石坝坝坡稳定分析及计算 (30)5.1坝体荷载 (30)5.1.1 渗流力 (30)5.1.2 孔隙压力 (30)5.1.3 地震力 (30)5.2稳定分析方法 (30)5.3计算工况 (31)5.4稳定计算 (31)5.4.1 瑞典圆弧滑动法 (31)5.4.2理正软件计算 (33)第 6 章细部构造 (36)6.1坝顶构造 (36)6.2 护坡 (36)6.3反滤层 (37)6.4排水体 (40)6.5 马道 (42)第1 章基本资料1.1工程概况ZF 水库位于QH 河干流上，水库控制流域面积4990km2，库容5.05 ×108m3。

水工建筑物课程设计任务书（Ⅱ）学院名称：能源与环境学院专业：水利水电工程年级：2008级1 设计题目黑河水利枢纽土石坝设计2 主要内容本工程采用混合式开发，开发任务为发电，兼顾下游环境与生态用水。

该枢纽挡水建筑物为土石坝，坝体防渗体材料采用粘土；泄洪建筑物为布置在右岸的水工隧洞；引水发电隧洞亦布置在右岸。

枢纽主要工程参数：（一）发电及水库特征（1）、本电站装机容量_________万千瓦。

（2）、水库校核洪水位：_________m；水库设计洪水位：_________m；水库正常蓄水位：_________m，设计死水位：_________m；正常蓄水位以下相应水库库容________m3。

（3）、厂房型式为引水式发电厂房。

（4）、坝底高程为 ______ ___m。

（5）、多年平均最大风速__ ___m/s，库面吹程__ ___k m，风向与坝轴线垂直。

（6）、土石坝坝型为粘土__ ___堆石坝。

（二）地震设计烈度为度。

（三）河床处坝基相对不透水层埋深_____ ___m。

（四）其他___ __。

黑河水利枢纽设计资料说明：黑河水利枢纽位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县境内，是白水江河干流水电规划“一库七级”开发方案的龙头水库梯级电站。

首部枢纽距九寨沟县县城约74km，厂区距九寨沟县县城约54km，若尔盖—九寨沟公路从工程区通过，对外交通方便。

（一）水文（1）流域概况白水江系白龙江的一级支流，发源于岷山山脉东麓，分为黑河和白河两源，两源于黑河桥汇合后始称白水江，自西北向东南流，流经九寨沟县白河乡、安乐乡、城关、双河乡，自柴门关出四川境，流入甘肃省文县，于碧口汇入嘉陵江一级支流白龙江。

白水江九寨沟县境内河道长约50km。

该河段南部与平武县境内的火溪河为界；西南部与松潘县岷江源头分水；西北毗邻黄河的黑河流域；北接白龙江。

白河发源于岷山弓杠岭斗鸡台，由西南向东北流经九寨沟县的上四寨、塔藏乡后折向东南，右岸纳入九寨沟，于黑河桥与西北流入的黑河相汇。

坝工课程设计任务书（土石坝组）课程名称：坝工课程设计课程代码：AXB学分：2学分周数：2周集中设计教室：同学们可以在集中设计教室内进行设计，或自由安排。

18-19周早8:30点及下午3点指导教师会去设计教室答疑，并签到，若答疑时间外有问题，请直接电话联系。

）指导教师电话：一、课程设计的目的与任务本课程是本专业的专业平台实践课程，以水工建筑物课程作为先导和基础，着重锻炼学生的动手能力，为毕业设计和今后的工作、学习打下坚实基础。

通过坝工课程设计使学生进一步巩固课堂所学理论知识；培养学生运用水工建筑物理论知识独立解决工程实际问题的初步能力；并使学生在考虑问题的思想方法和工作方法上、在计算技术和绘图技巧以及编写说明书等方面能得到初步训练。

二、设计要求要求学生在技术上可靠、经济上合理、施工方便、运转安全的基础上，根据枢纽自然条件、社会条件和枢纽任务提出具有一定论据的枢纽布置方案。

在已确定的总体布置方案上，以挡水建筑物为重点进行详细的设计；对泄水建筑物进行粗略设计，即在水力计算的基础上拟定出泄水建筑物各个组成部分的轮廓尺寸，进行构造设计和地基处理设计等。

三、设计步骤与内容以下为该课程设计的题纲，同学们可参照此做课程设计目录。

1 基本资料及设计数据2、枢纽布置仅要求根据地形地质条件确定挡、泄水建筑物布置。

本工程指定坝型为土石坝，泄水建筑物为岸边溢洪道。

（1）确定工程及水工建筑物等级、防洪标准。

（2）进行枢纽布置。

从技术经济方面作定性比较，选定一个合理的布置方案，要求设计全部完成后在给定的地形、地质图上绘制枢纽布置图。

3、泄水建筑物设计（1）溢洪道的型式选择、布置及组成建筑物初选。

（2）控制堰段设计。

①确定堰形及孔口个数（要求绘制简图）。

②确定堰顶高程。

③确定校核洪水位。

④确定闸孔及闸墩尺寸。

（绘制简图，要考虑横缝布置）⑤确定控制段总长。

（3）引水渠设计包括平面、底坡、剖面尺寸设计（要求绘制简图）。

（4）泄槽段设计（要求绘制简图）剖面设计以泄槽进口断面为例进行，初选衬砌材料即可。

《水工建筑物课程设计》设计说明书题目:土石坝设计目录第一部分设计资料 (1)一、设计资料 (1)二、设计依据 (4)第二部分枢纽布置 (7)一、坝型的选择 (7)二、泄水建筑物型式的选择 (8)三、其它建筑物型式的选择 (8)四、枢纽的组成建筑物及等级 (8)五、枢纽布置 (9)第三部分土石坝的设计 (9)一、土石坝坝型的选择 (9)二、大坝断面尺寸及构造型式 (9)三、渗流计算 (12)四、稳定计算 (13)五、材料及细部构造 (14)第四部分溢洪道设计 (16)一、溢洪道的形式 (16)二、堰面形式 (16)三、溢洪道的水力计算 (16)四、工程布置 (17)六、掺气水深 (23)七、消能防冲 (23)八、溢洪道的其它构造设计 (24)第五部分施工图纸 (24)附图 (25)水工建筑物课程设计第一部分设计资料一、设计资料1、概况平山水库位于G县西南3公里处的平山河中游坝址以上控制流域面积431km2；沿河道有地势较平坦的小平原，地势自南向东有高变低。

最低高程为62.5m。

河床比降为千分之三，河流发源于苏唐乡大源锭子，整个流域物产风丰富。

土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材，竹子等土特产。

平山河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又造成干旱现象，因此，有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水资源。

2、枢纽任务枢纽主要任务是以灌溉发电为主，并结合防洪，航运，养鱼及供水等任务进行开发。

初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机容量9000KW。

防洪方面，使平山河下游不致洪水成灾，同时配合下游水利枢纽，大意下游起到一定的防洪作用，在流域规划中规定本枢纽在通过设计洪水流量时，控制最大泄流流量不超过900 m3/s。

航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。

3、地形地质概况地形情况：平山河流域多为丘陵山区，在平山枢纽上游均为大山区。