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毕业设计重力坝设计
1. 引言
重力坝是水利工程中常用的一种坝型，其主要特点是坝体厚重且体积大，具有重力作
用稳固坝体的特点。
在设计重力坝时，需要考虑到多种因素，如水文条件、地质条件、工
程造价等因素，以确保设计的坝体结构具有充分的安全性和经济性。
2. 水文条件
水文条件是设计重力坝时需要考虑的重要因素之一。
主要包括水文特征、水文历时和
频率以及预测值。
在设计重力坝时需要充分考虑降雨涝、暴雨及洪水等水文条件，预计出
各种水位的出现频率，并采用适当的控制水位高度的设计措施。
3. 地质条件
地质条件也是设计重力坝时需要充分考虑的一个因素。
主要包括地质构造、物理性质、地质力学性质和地质灾害等因素。
在设计重力坝时，需要对地质条件进行全面的地质勘测
及分析，并采取适当的加强坝体和基础的设计措施。
4. 坝体及基础的设计
重力坝的坝体具有良好的稳定性，是因为其坝体体积庞大且较宽厚，具有良好的抗滑性。
在设计坝体时需要注意选择坝体的材料及其强度，且坝体中的混凝土应加强措施，以
增强坝体的稳定性。
在基础设计方面，需要以地质灾害为基础，采取适当的加固措施以确
保重力坝的基础稳定性。
5. 结论
设计重力坝需要全面考虑水文条件、地质条件、坝体设计以及基础设计等多个因素。
仅仅注重单一因素，难以达到坝体的最佳安全和经济设计。
除上述因素外，设计过程中还
需要考虑成本和材料等多个因素，以确保设计出具有良好稳定性且经济性较高的坝体结
构。
![[学士]重力坝毕业设计](https://img.taocdn.com/s1/m/cbd9a4120622192e453610661ed9ad51f11d5452.png)
第一部分重力坝毕业设计第一章基本资料设计洪水位（P = 5 %）上游：510.15m下游：480.12m校核洪水位（P = 1 %）上游：510.64m下游：481.10m正常蓄水位上游：509m死水位：488m可利用河底高程478.5m混凝土容重：24 KN/m3坝前淤沙高程：486m泥沙浮容重 10 KN/m3，内摩擦角为20°混凝土与基岩间抗剪断参数值：f `= 0.6c `= 0.3Mpa坝基基岩承载力：［f］=1000Kpa坝基垫层混凝土：C15坝体混凝土：C15= 22m/s50年一遇最大风速为：v`= 16m/s多年平均最大风速为：v吹程 D =1000m第二章重力坝的断面选取与荷载计算第一节流量-水位关系曲线计算流量-水位关系曲线计算表注：流量-水位关系曲线河谷断面图第二节重力坝坝体断面1.坝顶高程的确定①. 正常水位时gD/v2=9.81×1000/222=20.279.81h/222=0.0076×22-1/12×(9.81×1000/222)1/3h=0.79m当gD/v2=20~250时，h为累计频率h5%的波高∴h1%=h=1.24h5%=0.98m9.81Lm/222=0.331×22-1/2.15×(9.81×1000/222)1/3.75Lm=8.65mh z =π×0.982/8.65×cth(2πH/ Lm)hz=0.35m△h=h1%+h z+h c=0.98+0.35+0.4=1.73m根据公式Q=δsεmB(2g)1/2H3/2 得H={Q/[δsεmB(2g)1/2]}2/3＝{66.18/[1×1×0.502×24×(2×9.81) 1/2]}2/3 =1.15m设计洪水位=509+1.15=510.15m坝顶高程=509+1.73=510.73m②校核洪水位时gD/v2=9.81×1000/162=38.329.81h/162=0.0076×16-1/12×(9.81×1000/162)1/3h=0.53m当gD/v2=20~250时,h为累计频率h5%的波高∴h1%=h=1.24h5%=0.66m9.81Lm/162=0.331×16-1/2.15×(9.81×1000/162)1/3.75Lm=6.29mh z =π×0.662/6.29×cth(2πH/ Lm)hz=0.22m△h=h1%+hz+hc=0.66+0.22+0.3=1.18m根据公式Q=δsεmB(2g)1/2H3/2 得H={Q/[δεmB(2g)1/2]}2/3＝{112.56/[1×1×0.502×24×(2×9.81) 1/2]}2/3s=1.64m校核洪水位=509+1.64=510.64m坝顶高程=510.64+1.18=511.82m,故取坝顶高程为512m而该坝的开挖深度为1.5m ∴坝高=512-478.5=33.5m2.坝顶宽度的确定坝顶宽度取坝高的9%，则坝顶宽度=33.5×9%=3.015m,故坝顶宽度取3.5m3.坝面坡度的确定下游面的坡度采用1：0.84.坝基防渗与排水设施的拟订距距坝踵5m处设一个帷幕灌浆断面图如下：第三节荷载计算摩檫系数f ＇Γk 、粘聚力C ＇ΓK 的材料性能分项系数分别为1.3、3.0， 则相应的设计值：摩檫系数f ＇Γ=0.6/1.3=0.46 粘聚力C ＇Γ=300/3=100 Kpa选用砼为C15，抗压强度性能分项系数为1.5，则设计值 fc=15000/1.5=10000 Kpa 扬压力系数α为0.2（查表得出） 1.设计洪水位W 1W 2W 3⑴.浪压力P 1=1/2γHL m /2=1/2×9.81×（0.98+0.35+8.65/2）×8.65/2=119.97 KNP 2=1/2γL m 2/4=1/2×9.81×8.652/4=91.75 KNP n = P 1+P 2 =119.97-91.75=28.22 KN P=1.2×P n =1.2×28.22=33.86 KNM 1n =-P 1×[1/3×(h 1%+h z +L m /2)+H 1-L m ]=-119.97×[1/3×（0.98+0.35+8.65/2）+31.65-8.65/2]=-3504.32 KN ·NM1=1.2M1n=1.2×(-3504.32)=-4205.18 KN·NM2n =P2×(1/3×Lm/2+H1-Lm/2)=91.75×(1/3×8.65/2+31.65-8.65/2)=2639.34 KNM2=1.2M2n=1.2×2639.34=3167.21 KN·N⑵.泥沙压力Psk =1/2γsbhs2tan2(45°-φs/2)=1/2×10×7.52×tan2(45°-20°/2)=137.89 KNPn =1.2Psk=1.2×137.89=165.47 KNM=-PnL=-165.47×1/3×7.5=-413.68 KN·N⑶.自重W1=γV1=24×3.5×33.5=2814 KNW2=γV2=24×23.3×29.1×1/2=8136.36 KNW3=γV3=9.81×1/2×1.62×1.62×0.8=10.30 KNW=W1+W2+W3=10960.66 KNM1=W1L1=2814×(26.8/2-3.5/2)=32783.1 KN·NM2=W2L2=8136.36×(26.8/2-3.5-23.3/2)=17357.57 KN·NM3=-W3L3=-10.30×(26.8/2-1/3×1.62×0.8)=-133.57 KN·N⑷.水压力上游：P1=1/2γH12=1/2×9.81×31.652=4913.45 KNM1=-P1L1=-4913.45×1/3×31.65=-51836.90 KN·N下游：P2=1/2γH22=1/2×9.81×1.622=12.87 KNM2=P2L2=12.87×1/3×1.62=6.95 KN·N⑸.浮托力P浮=γH2LB=9.81×1.62×26.8=425.91 KNM=0 KN·N⑹.渗透压力W1=γA1=9.81×1/2×5×[31.65-1.62-0.2×（31.65-1.62）=589.19 KNW2=γA2=9.81×5×0.2×（31.65-1.62）=294.59 KNW3=γA3=9.81×1/2×（26.8-5）×0.2×（31.65-1.62）=642.22 KNWK =W1+W2+W3=1526 KNW=1.2×1526=1831.2 KNM 1K =-W 1L 1=-589.19×(26.8/2-5/3)=-6913.17 KN ·N M 1=1.2 M 1K =8160.35 KN ·NM 2K =-W 2L 2=-1.2×294.59×(26.8/2-5/2)=-3211.03 KN ·N M 2=1.2 M 2K =-3853.24 KN ·NM 3K =-W 3L 3=-1.2×642.22×[26.8/2-5-(26.8-5)/3] =-727.85 KN M 3=1.2 M 3K =-873.42 KN ∑P=5099.91 KN ∑W=8284.51 KN∑M=-16296.96 KN ·N 2.校核洪水位W 1W 2W 3⑴.浪压力P 1=1/2γHL m /2=1/2×9.81×（0.66+0.22+6.29/2）×6.29/2=62.09 KN P 2=1/2γL m 2/4=1/2×9.81×6.292/4=48.52 KNP n = P 1+P 2 =62.09-48.52=13.57 KN P=1.2×P n =1.2×13.57=48.52 KNM1n =-P1×[1/3×(h1%+hz+Lm/2)+H1-Lm]=-62.09×[1/3×（0.66+0.22+6.29/2）+32.14-6.29/2]=-1883.60 KN·NM1=1.2M1n=1.2×(-1883.60)=-2260.32 KN·NM2n =P2×(1/3×Lm/2+H1-Lm/2)=48.52×(1/3×6.29/2+32.14-6.29/2)=1457.70KNM2=1.2M2n=1.2×1457.70=1749.24 KN·N⑵.泥沙压力Psk =1/2γsbhs2tan2(45°-φs/2)=1/2×10×7.52×tan2(45°-20°/2)=137.89 KNPn =1.2Psk=1.2×137.89=165.47 KNM=-PnL=-165.47×1/3×7.5=-413.68 KN·N⑶.自重W1=γV1=24×3.5×33.5=2814 KNW2=γV2=24×23.3×29.1×1/2=8136.36 KNW3=γV3=9.81×1/2×2.6×2.6×0.8=26.53 KNW=W1+W2+W3=10976.89 KNM1=W1L1=2814×(26.8/2-3.5/2)=32783.1 KN·NM2=W2L2=8555.4×(26.8/2-3.5-23.3/3)=17357.57 KN·NM3=-W3L3=-26.53×(26.8/2-1/3×2.6×0.8)=-337.11 KN·N⑷.水压力上游：P1=1/2γH12=1/2×9.81×32.142=5066.76 KNM1=-P1L1=-5066.76×1/3×32.14=-54281.89 KN·N下游：P2=1/2γH22=1/2×9.81×2.62=33.16 KNM2=P2L2=33.16×1/3×2.6=28.74 KN·N⑸.浮托力P浮=γH2LB=9.81×2.6×26.8=683.56 KNM=0 KN·N⑹.渗透压力W1=γA1=9.81×1/2×5×[32.14-2.6-0.2×（32.14-2.6）=579.57 KNW2=γA2=9.81×5×0.2×（32.14-2.6）=289.79 KNW3=γA3=9.81×1/2×（26.5-5）×0.2×（32.14-2.6）=631.74 KNWK =W1+W2+W3=1501.1 KNW=1.2×1501.1=1801.32 KNM1=-1.2W1L1=-1.2×579.57×(26.8/2-5/3)=-8160.35 KN·NM2=-1.2W2L2=-1.2×289.79×(26.8/2-5/2)=-3790.45 KN·NM3=-1.2W3L3=-1.2×631.74×[26.8-5-(26.8-5)/3] =-859.17 KN∑P=5215.35 KN∑W=8072.97 KN∑M=-18184.32 KN·N3. 抗滑稳定极限状态⑴基本组合时，取持久状况对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数γd=1.2γ0ψs(·)= γψ∑P=1.0×1.0×5099.91 =5099.91 KN1/γd R(·)= 1/γd（f＇Γ∑W+ C＇ΓA）=1/1.2（0.46×8284.51+100×26.8） =5409.06 KN∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即基本组合时满足设计要求⑵偶然组合时，取偶然状况对应的设计状况系数ψ=0.85，结构系数γd=1.2γ0ψs(·)= γψ∑P=1.0×0.85×5215.35 =4433.05 KN1/γd R(·)= 1/γd（f＇Γ∑W+ C＇ΓA）=1/1.2（0.46×8911.05+100×26.8） =6837.38 KN∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即偶然组合时满足设计要求4. 坝址抗压强度极限状态⑴基本组合时，设计状况系数ψ=1.0，结构系数γd=1.8γ0ψs(·)= γψ（∑W/T-6∑M/T2）×（1+m2）=1.0×1.0×[8284.51/26.8-6×(-16296.96)/26.82] ×（1+0.82） =730.23 Kpa≈0.73 Mpa1/γdR(·)=1/1.8×10000=5555.56 Kpa≈5.56 Mpa∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即基本组合时满足设计要求⑵偶然组合时，设计状况系数ψ=0.85，结构系数γd=1.8γ0ψs(·)= γψ（∑W/T-6∑M/T2）×（1+m2）=1.0×0.85×[8072.97/26.8-6×(-18184.32)/26.82] ×（1+0.82） =631.68 Kpa≈0.63 Mpa1/γdR(·)=1/1.8×10000=5555.56 Kpa≈5.56 Mpa∴γ0ψs(·)＜1/γdR(·)即偶然组合时满足设计要求5.上游坝踵不出现拉应力极限状态因上游坝踵不出现拉应力极限状态属正常使用极限状态，故设计状况系数，作用分项系数和材料性能分项系数均采用1.0，扬压力系数直接用0.2代入计算，此处，结构功能的极限值C=0。
重力坝设计设计范文重力坝是一种常见的水利工程建筑物，用于储存水资源和调节水流。
它通过巨大的自重来抵抗泄水和水压力，以及其他外力的作用。
重力坝设计是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑地质、水文、结构、材料等多方面因素。
下面将介绍一般情况下重力坝设计的基本步骤和关键要点。
首先，进行地质勘察和分析是重力坝设计的基础。
地质条件直接影响着坝址的选取和坝体的稳定性。
因此，需要对岩石、土壤等地质特征进行详细的探测和评估。
同时还需要了解地震、滑坡等自然灾害的潜在风险，以及地下水、渗流等水文条件。
在地质勘察的基础上，确定坝址和坝型。
合适的坝址通常应在拦截流域的狭缩处或大曲率的地方，以减小水流的冲击力和侵蚀力。
而坝型的选择则根据地质条件、设计要求和施工技术等因素来决定。
常见的坝型包括重力坝、拱坝、混凝土面板堆石坝等。
接下来，进行水文和水力学分析。
基于历史水文数据、降雨模拟等方法，对设计洪水、最大汛期年径流量等参数进行计算和预测。
此外，还需要进行水库调度分析，确定不同季节和水位下的库容和泄洪设计。
根据水文和水力学的分析结果，进行坝体的尺寸、稳定性和安全性计算。
重力坝设计通常需要考虑坝顶宽度、坝高、坝底宽度、坝面坡度等参数。
为了确保坝体的稳定性，需要进行地基处理、防渗设计、静力分析、动力分析等工作。
在设计过程中，还需要充分考虑强震、波浪冲击等外力的影响。
最后，进行重力坝的设计计算和验算。
在设计计算过程中，需要按照相关的设计规范和标准，进行坝体结构和材料的强度计算、应力分析等工作。
同时，还需要进行施工方案的评估和优化，确保施工过程的安全性和高效性。
综上所述，重力坝设计是一个复杂而关键的工作。
它需要综合考虑地质、水文、水力学、结构、材料等多方面因素，以确保坝体的安全和稳定。
通过地质勘察、水文分析、结构设计等一系列步骤，可以得出合适的坝址、坝型和坝体参数。
最后，进行设计计算和验算，确保重力坝的可靠性和安全性。
水库重力坝优化设计论文水库重力坝优化设计论文1碾压混凝土重力坝优化设计1.1坝体布置大坝为碾压混凝土重力坝，坝轴线成直线布置，坝轴线方位角为NE53°，坝顶长113.83m。
右岸非溢流坝段由桩号坝0+000.00m～坝0+055.10m，左岸非溢流坝段由桩号坝0+063.10m～坝0+113.83m，两岸非溢流坝段坝顶总长105.83m，坝顶宽7.0m，坝顶高程1747.10m。
非溢流坝段上游面铅直，下游坝坡m=0.7，起坡点高程1737.10m。
坝体中部桩号坝0+055.10m～0+063.10m为溢流坝段，采用开敞式溢流表孔，堰顶高程1744.00m，溢流堰面按WES型剖面设计，下游面采用台阶式及底流联合消能，台阶高1.0m，宽0.7m，下游护坦长6m，护坦高程1711.76m。
放空底孔与取水口采用上下重叠式布置，位于右坝段0+052.60m桩号处，冲沙底孔进口高程1712.30m，喇叭型进口，设置2.0m×2.0m(宽×高)事故检修闸门孔及相应的启闭设备;取水口进口高程1716.40m，进口为喇叭型，并设置固定式拦污栅，其后为1.5m×1.5m(宽×高)事故检修闸门孔及相应的启闭设备，取水口后接压力管道，管道中心高程为1716.65m，直径为0.5m，管道外用C20钢筋混凝土包裹。
1.2坝体结构1.2.1坝顶结构坝顶高程1747.10m，顶宽7.0m，左右岸非溢流坝段分别长50.73、55.10m，上下游侧均设栏杆，溢流坝段设交通桥，右岸坝顶与顺龙公路连接。
1.2.2坝体材料工程区出露地层为峨眉山玄武岩，无可选料场，所选料场距坝址区约10km，由于运距远、人工费高、施工进度慢，故放弃了浆砌石筑坝方案。
经对C15常态混凝土和C15碾压混凝土进行比较，前者施工机械较少，后者具有工艺简单、上坝强度高、工期短、适应性强等优点，大坝填筑总量30408m3。
重力坝设计毕业论文目录1基本资料 (1)仁1.流域概况 (1)1.2水文气象特征 (1)1.3地质条件 (2)1.41程枢纽任务 (3)2枢纽布置 (4)2.1工程等级及建筑物级别确建 (4)2.2坝址、坝型选择 (5)2.2.1坝址地形地质条件 (5)2.2.2选址、选型原则 (5)2.2.3亭子口坝址概况 (6)2.2.4李家嘴坝址概况 (7)2.2.5坝址比较 (8)2.3枢纽布置 (9)2.3.1布置原则： (9)2.3.2枢纽的总体布置 (9)3洪水调节 (11)3.1基本资料 (11)3.1.1洪水过程线的确泄 (11)3.1.2相关曲线图 (13)3.1.3确定天然设计洪峰流量和天然校核洪峰流量 (13)3.1.4确定下泄设计洪峰流量标准(p=0.2%)和下泄校核洪峰流量标(p=0.1%) (14)3.2洪水调苗基本原则 (14)3.2.1确定工程等别和级别 (14)3.2.2水库防洪要求 (14)3.2.3水库的运用方式 (14)3.3调洪演算 (15)3.3.1堰顶高程 (15)3.3.2设计水头Hd (15)3.3.3流呈:系数加的确定 (15)3.3.4方案拟订 (16)3.3.5计算下泄流量 (16)3.3.6半图解法调洪演算 (17)4非溢流坝剖而设计 (22)4.1设计原则 (22)4.2剖面拟订要素 (22)4.2.1坝顶高程的拟订 (22)4.2.2坝顶宽度的拟订 (25)4.2.3坝坡的拟订 (26)4.2.4上、下游起坡点位宜的确定 (26) 4.2.5剖而设计 (26)4.3抗滑稳定分析与计算 (28)4.3.1分析的目的 (28)4.3.2滑动而的选择 (28)4.3.3对坝基面进行抗滑稳定计算 (29) 4.4应力计算 (30)4.4.1分析的目的 (30)4.4.2分析方法 (30)4.4.3材料力学法的基本假设 (30) 4.4.4荷载组合 (30)4.4.5应力计算 (30)5溢流坝段设计 (32)5.1泄水建筑物方案比较 (32)5.1.1布置原则 (32)5.1.2泄洪方案选择 (32)5.2溢流表孔布置 (32)5.3溢流坝剖而设计 (33)5.3.1顶部曲线 (33)5.3.2中间直线段的确定 (34) 5.3.3反弧段 (35)5.4消能设计与计算 (35)5.4.1闸墩的设计 (36)5.4.2消能形式选择 (37)5.4.3消力池的水力计算 (38) 5.4.4辅助消能工设计 (41) 5..4.5消力池护坦的设计 (42)6细部构造设计 (42)6.1坝顶构造 (42)6.2廊道系统 (43)6.2.1基础灌浆廊道 (43)6.2.2检査排水廊道 (44)6.2.3排水管 (44)6.3坝体分缝 (45)6.3.1横缝 (45)6.3.2纵缝 (45)6.3.3水平施工缝 (45)6.4坝体止水与排水 (45)6.4.1I 上水 (45)6.4.2坝体排水 (46)6.5基础处理 (46)6.5.1坝基开挖 (46)6.5.2固结灌浆 (47)6.5.3帷幕灌浆 (47)6.5.4坝基断层及破碎带处理 (48) 6.6混凝土重力坝的分区 (48)参考文献 (50)1基本资料流域概况嘉陵江是长江上游左岸的主要支流，发源于陕西凤县东北的秦岭山脉，流经陕西、、、重庆四省（直辖市），干流全长1120km,落差有2300m,平均比降2?05%。
桃林口水库碾压混凝土坝设计简介
杨凤臣;顾辉
【期刊名称】《水科学与工程技术》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】桃林口水库工程分两期建设，一期工程按秦皇岛市生活、工业用水和滦河中下游农业用水的需要设计；总库容8.59亿m3，最大坝高81.5m，电站装机20MW；拦河坝为碾压混凝土重力坝型，RCC方法施工。
一期工程主要工程量：土石方开挖423.93万m3，混凝土151.4万m3，其中碾压土62.2万m3；圈结灌浆及帷幕灌浆5.6万m；总投资8.61亿元。
二期工程总库容17.8亿m3，最大坝高98.3m；二期工程建成后，可供冀东钢铁基地用水2.35亿m3。
桃林口水库的兴建对缓解冀东沿海地区的水资源紧张状况，促进秦皇岛、唐山两市的社会经济发展，具有重要意义。
【总页数】5页(P13-17)
【作者】杨凤臣;顾辉
【作者单位】河北省水利水电勘测设计研究院,天津300250
【正文语种】中文
【中图分类】TV642
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混凝土重力坝毕业设计
混凝土重力坝是一种常见的水利工程结构，用于阻挡和控制河
流水流，以及提供水力发电和灌溉用水。
毕业设计是大学生在毕业
前完成的一项综合性设计，对于水利工程专业的学生来说，混凝土
重力坝的毕业设计是一个重要的学习任务。
在进行混凝土重力坝的毕业设计时，学生需要考虑多个方面，
包括工程设计、材料选择、结构稳定性、施工工艺等。
首先，学生
需要对所在地区的地质、水文、气象等情况进行调查和分析，以确
定坝址的选址和设计参数。
其次，学生需要进行坝体和坝基的设计
计算，包括坝体的截面形状、尺寸和混凝土配筋等。
同时，还需要
考虑坝基的承载能力和稳定性，以确保坝体和坝基的结构安全可靠。
在材料选择方面，学生需要考虑混凝土的配合比和强度等参数，以及坝体表面的防水和防渗处理。
此外，还需要考虑到坝体的抗震
和抗风等特殊荷载的设计要求。
在施工工艺方面，学生需要进行施
工图纸的编制和施工工艺的设计，确保混凝土重力坝的施工过程安
全高效。
在毕业设计的过程中，学生需要结合理论知识和实际工程经验，
通过计算分析和实地考察等方法，对混凝土重力坝进行全面的设计和评估。
通过毕业设计，学生不仅可以提高自己的专业技能，还可以为水利工程领域的发展做出贡献。
总之，混凝土重力坝的毕业设计是水利工程专业学生的重要学习任务，通过毕业设计，学生可以全面了解混凝土重力坝的设计和施工过程，提高自己的专业能力，为未来的工程实践做好准备。
摘要本次设计为混凝土重力坝设计，设计的准备工作主要包括基本资料的分析、坝型选择及枢纽布置。
设计的主要内容首先是进行坝体的设计，进行坝型选择，设计采用混凝土重力坝方案，设计内容包括挡水坝段的设计，溢流坝段的设计，底孔坝段的设计等。
然后是细部构造与坝基处理，有坝基清理、坝基加固、坝基防渗及坝基排水设计、断层处理等。
设计中认真总结，运用几年来所学的理论知识及专业知识，结合毕业设计的任务进行思考、分析应用，提高了独立思考与独立工作的能力，同时也加强了计算、绘图、编写设计文件、使用规范、手册能力的培养，使我们成为合格的水利人才。
关键词水利工程、混凝土重力坝、剖面设计、荷载计算、稳定分析、应力分析Abstract:The design for the concrete gravity dam design, the design of the preparation work includes basic material analysis, dam type selection and the general layout. The main contents of the design is the first of the dam, the design of type selection, design scheme, design of concrete gravity dam block dam section includes the design, the design of the computation of the dam base, etc. Then detail structure and foundation treatment, clean, dam foundation seepage and dam foundation reinforcement, drainage design, processing, etc.In the design, use summarization years theories knowledge and professional knowledge, combined with the task of graduation design thinking and analysis of independent thinking and the ability to work independently, but also strengthen thecalculation, drawing, write design documents, use, manual competence, enable us to become qualified talents of water.Keywords:water conservancy project, concrete gravity dam, section, the load calculation, stability analysis and stress analysis目录前言 (1)第一部分设计说明书 (2)1 . 工程概况 (2)1.1 概述 (2)1.2 水库特性 (2)1.3 主要建筑物及其尺寸 (2)2. 设计基本资料 (3)2.1 地址区自然条件简况 (3)2.2 水文特性 (4)2.3 地质概况 (4)2.4 建筑材料及水源 (5)2.5 坝基岩石及砂砾石的物理力学性质 (5)2.6 水库特性表 (5)3. 坝型选择与枢纽布置 (6)3.1 坝型选择 (6)3.2 工程等别与建筑物级别 (7)3.3 坝顶高程的确定 (7)3.4 枢纽布置 (8)4. 挡水坝段设计 (12)4.1 基本剖面设计 (12)4．2 坝体稳定分析及应力分析 (13)4.3 荷载及荷载组合 (15)4.4 强度、稳定指标分析总结： (17)5. 溢流坝段设计 (19)5.1 溢流坝剖面设计 (19)5.2 堰面水深计算 (23)5.3 消能设计 (24)5.4 导水墙设计 (24)5.5 闸墩、胸墙和启闭机 (25)5.6 荷载计算 (26)6. 底孔坝段设计 (32)6.1 底孔的剖面轮廓尺寸 (32)6.2 泄洪能力校核 (34)6.3 消能设计 (34)7. 细部构造与地基处理 (35)7.1 坝体细部构造设计 (35)7.2 地基处理 (38)第二部分设计计算书 (39)1.挡水坝段设计 (39)1.1 坝顶高程的确定 (39)1.2 基本剖面尺寸确定 (40)1.3 荷载计算 (41)1.4 稳定分析 (51)1.5 应力分析 (52)2. 溢流坝段 (58)2.1 泄流能力校核 (58)2.2 空蚀验算 (60)2.3 溢流坝曲面设计 (61)2.4 堰面水深计算 (63)2.5 消能设计 (65)2.6 稳定分析及应力分析 (68)3. 底孔坝段设计 (82)3.1 孔口尺寸的确定 (82)3.2 泄流能力验算 (84)3.3 检修门槽空蚀检验 (85)3.4 消能设计 (86)参考文献 (91)谢辞 (92)附录 (93)。
重力坝毕业设计1000字重力坝是一种常见的水利工程结构，具有结构简单、运行稳定、建造方便等优点。
本文旨在探讨重力坝设计的主要问题，包括坝体型状设计、地基处理、坝面防渗等方面。
一、坝体型状设计重力坝的重要特征是坝体具有足够的重量来承担坝下水压力。
因此，在坝体型状设计过程中，必须确保坝高和筒体厚度足够承受水压和地震力同时作用的负荷。
通常，坝体的高度应该根据下游地区所需的水压力来确定。
如果水压力较高，建议选择一种高度充足的坝体型状设计，以确保坝体足够强度承担庞大的水压力。
在此基础上，可以针对不同的山体坝体特征，采用不同的坝体型状设计。
二、地基处理地基处理是设计重力坝的一个重要问题。
由于地基是承受坝体上推力的主要结构，而且地基的性质和质量对于坝体的稳定性有直接影响。
因此，在设计重力坝时，应该通过预测地基衬砌和充实地基来改善地基的机械性质和减小地基破坏。
地基处理应该分为两个阶段。
第一个阶段是对预计地基状况的探究和分析，以快速确定地基状况，成本和时间。
第二个阶段是对具体地基处理的选择和实施，包括挖掘、填充、衬砌、灌浆等方面的操作。
此外，地质资料的获取也是重要的，以便更准确地分析地基状况。
这些资料可以分为岩石力学、工程地质和水文地质，以便在选择地基处理方案时做出具体的决策。
三、坝面防渗坝面防渗是设计重力坝时需要考虑的另一个重要因素。
坝面防渗可以确保坝体内水的安全，防止渗漏和水损失。
设计坝面防渗方案应考虑以下因素：1. 坝体内的压力。
防止渗漏时应确保大坝的水压符合设计要求。
2. 坝面材料。
坝面材料应具有足够的密度和合适的渗透率，以确保没有任何渗漏。
3. 水位高度的选择。
在决定大坝的设计水位高度时，应考虑到可能的最高水位，以及水压力和水荷重的影响。
综上所述，在设计重力坝时，应严格遵守技术规范、结合地质特征和环境条件，从坝体型状设计、地基处理、坝面防渗等方面统筹考虑，确保大坝的稳定性和安全性。
1.基本资料1.1枢纽概况及工程目的桃林口水库位于河北省青龙县与卢龙县交界处，控制流域面积5060平方公里，占流域面积的80%。
青龙河是滦河较大的支流之一，水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型控制型工程进行调节，丰富的水资源方可得到充分地利用。
水库的主要任务是调节水量，供秦皇岛市和港口码头、钢铁基地及滦河下游地区农业用水，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等。
可得到综合利用的效益。
供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业用水也给以一定的重视。
特别是移民迁建灌区用水应优先保证；其次是在现在灌区用水及盘家口、大黑丁两库的配套灌区，新增灌区要安排在缺乏地下水的滨海地区。
枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线，二种坝型。
I83坝线采用混凝土重力坝，红层坝线采用当地材料坝。
本设计选择I83坝线、混凝土重力坝方案，枢纽建筑物包括主坝、泄水建筑物及电站等，详见“套林口水利枢纽工程平面布置图”。
根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水电部制定的SDJ12—78设计标准。
水库枢纽工程属大（一）型。
主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级，临时建筑物按四级设计。
1.2基本资料1.2.1水文分析1.2.1.1年径流青龙河流域水量丰沛，是滦河流域水资源蕴藏量较大的一条支流。
年径流由年降雨产生。
年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。
年径流在年际间变化悬殊。
套林口实测资料1956～1982年资料中，丰水年1977年达21.34亿立米。
苦水年1981年仅1.667亿立米，相差19.37亿立米，约合12.8倍。
且丰、枯水年连续发生。
多年平均年径流量为9.6亿立米。
1.2.1.2洪水青龙河洪水由于暴雨形成。
本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡，洪峰陡涨陡落。
一次洪水历时一般为3～5天。
流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带，因此洪水具有峰高量大的特点。
本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月的占34%，出现在八月的占66%。
桃林口多年平均6～9月洪量占年径流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上，大水年尤为集中。
如1962年最大六天洪量占年径流量达70%.流域内洪水地区分布主要在土门子以下。
以土门子与桃林口1971～1977年同期系列统计。
土门子～桃林口区间洪量占桃林口以上洪量60%以上，而其面积占桃林口以上流域总面积的42%。
由频率分析法进行洪水计算，计算成果见下表：洪水计算成果表桃林口水库坝址以上不同频率设计洪水过程线1.2.1.3泥沙青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。
主要是土门子到桃林口区间，其间来沙量约占桃林口以上总输沙量的60%～70%。
本地区泥沙在年内分配比径流更集中。
汛期输沙量占年输量的95%以上，而汛期沙量又都集中在几次大洪水。
年际之间沙量变化悬殊。
由统计分析得知，桃林口站多年平均输沙量为386万吨，多年平均侵蚀模数为762吨／平方公里，多年平均含沙量为4.0公斤／立方米。
从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值历径为0.075毫米，淤沙浮重0.9吨／立米，内摩擦角为12度。
1.2.2气象条件：全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降水量约700毫米，且多集中在夏季七、八两月。
流域多年平均气温为10℃左右，日温度变化较大。
离坝址较近的迁安站实测最高气温39℃（青龙站）。
全年无霜期约180天，结冰期约120天;河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，冰厚为0.4～0.6米，岸边可达1米。
多年平均最大风速为23.7米／秒，水库吹程为3公里。
1.2.3工程地质1.2.3.1区域地质桃林口水库库区属中高山区、构造剥蚀地形。
青龙河在本区内河曲发育，冲蚀能力较强,沿河形成不对称河谷。
由于构造运动影响，河流不断下切，于堆积岸形成阶地，侵蚀岸形成陡崖。
组成本区地层的有：太古界、下元古界、震旦系、朱罗系及火成岩侵入体和第四纪等。
其中分布最广的为震旦系地层。
其中分布最广的为震旦系地层。
其中以太古界、震旦系、朱罗系、三者与工程关系密切，为库区的主要岩层。
1.2.3.2地质构造与地震桃林口水库处于燕山沉降带的中部。
地质构造复杂。
全区地段震频繁，特别是坝址区南段尤为突出。
库区及其周边控制性的断层有秦皇岛——建昌营和滦南——卢龙断裂。
秦皇岛——建昌营大断裂为深层大断裂，在坝址下游小暖泉村穿过青龙河，沿线有泉群出现。
从控制权群、控制地貌及岩相作用分析，列为活动性断裂较合适。
滦南——卢龙断裂（又称桃园断裂）。
该断层向北东方向延伸，在距桃林口库区6～7公里处尖灭，属第四纪以来活动性较强的断裂。
唐山地震以后，沿该段层时有余震发生。
上诉二条活动性断裂在三坝段以西5公里处汇而不交。
按断层交汇部分易发震的原则，这种汇而不交是值得注意的。
近期坝址地区未发生大于4级以上地震，邻区地震活动有一定影响。
1983年8月河北省地震局在《桃林口水库工程地震基本烈度鉴定书》中确定，一、二坝段位于北区I区，属相对稳定区，基本烈度为6度；三坝段位于I区，基本烈度为7度。
邻区强震的影响，烈度量可高达6～7度。
1.2.3.3库区工程地质库区左岸非可溶性岩层广泛分布,主要由娟云母千枚岩、石英沙岩、沙质页岩等组成，透水性较小，也没有发现沟通库内外的大断层。
因此，在非可溶性岩层分布区，没有向库外渗漏的可能性。
库区可溶性岩层分布于青龙间右岸。
从隔水层的分布、岩溶的发育情况以及地貌水文地质条件的分析，水库蓄水以后，向邻谷沙河渗漏的可能性也是不大的。
青龙河与邻谷沙河之间分布有大面积的石英斑岩，斑状花岗岩及火成岩的侵入体，组成了相对隔水层，不利于地下水的活动。
经过对库内断层，灰岩地区的勘探分析，水库向外流域及下游漏的可能性很小。
库区内岩层抗压强度较高，抗风化能力较强，未发现可能发生塌滑的岩体，库岸基本上是稳定的。
库区内未发现有开采价值的矿藏，不存在对库周边产生的浸没问题。
1.2．3.4坝址坝线工程地质坝段内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大小断层共十余条，断层走向以北西为主，北东者少，多为高角度争断或平移正断层：（1）F103断层，产状走向近EW，倾向N，倾角400～500,逆断层。
大红峪组第三段砾岩被切割。
下盘有牵引褶曲，破碎带宽约10～20米。
出露于I83坝线右岸上游约150～200米，宽约10～20米。
（2）F105断层，产状走向NW31O O、倾角800～900，为平移断层。
水平断距400米，两侧岩石破碎严重、无胶结现象，出露于I83坝线右岸坝头附近。
（3）F108断层，产状走向NW3450、倾向NE、倾角560，逆断层。
由大红峪组第一段薄层板岩、石英砂岩组成，逆于大红峪第二段中厚石英砂岩之上。
破碎带宽约6.0米、未见胶结现象，其中夹有30厘米厚的断层泥。
断层两盘岩石影响带宽10.4米。
在上盘薄层板岩夹石英沙岩中有牵引皱曲。
岩石有直立或倒悬现象，具有强烈挤压特征。
（4）根据坝址两岸构造，地层岩性出露分析，推测河床中可能有顺河断层通过。
原因一是两岸出露的断裂构造均未过河，如F103断层走向近东西，规模较大，左岸无迹象；二是地层出露两岸高程有明显差异。
I83坝线主要工程地质条件见下表：I83坝线主要工程地质条件表1.2.4当地建筑材料天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及阶地。
其中土料场主要有庄窝、土台子等七处。
地下水位以上储量为1183.44万立方米。
砂砾卵石料场主要有南杖子、桃林口等八处。
地下水位以上储量为10898.95万立方米，全部储量有待进一步探查。
各料场材料的物理性质、试验指标等基本满足技术要求，可作大坝混凝土骨料及围堰填筑所用。
如采用当地材料坝方案，其粘性土料的储量也足以满足施工要求。
1.2.5交通条件对外交通计划从京秦路大横河站接轨至工地。
改建和新建滦县经迁安、滦县经卢龙到达工地的公路。
坝顶无交通要求。
1.2.6施工条件采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。
各项施工辅助企业、仓库及生活等临建设施布置在坝址下游两岸。
混凝土骨料取自下游料场。
施工用电由刘田庄引接。
1.2.7效益（以1984年价格水平及费用标准计算）水库建成以后，除了满足秦皇岛市、翼东钢铁基地及农业用水外，还可获得发电、防洪、养鱼等效益，总效益是显著的。
(1)灌溉效益：(灌溉效益分析成果表)(2)城市及钢铁基地供水效益：按秦皇岛市总净产值中水的效益分摊系数以10%计，则每立方米水量的效益为0.53元／立米。
(3)防洪效益:防洪效益按建库以后,与潘家口、大黑丁水库联合运用，在销峰、错峰过程中减少滦河下游地区的洪水灾害计算。
水库年平均效益为443.16万元／年。
(4)发电效益：以水电的价格代替水电效益0.093元／度计算。
1.2.8水库规划及建筑物特性指标2.枢纽布置2.1坝轴线选择根据坝址的地质、地形条件、施工条件、枢纽布置，通过定性分析，确定坝轴线位置。
2.1.1坝段比较桃林口水库坝址，从上游到下游分为三个坝段。
其中上游第一坝段位于高台子村至三道河村之间，曾选有Ⅰ、Ⅴ、Ⅱ及I83四条坝线。
河岸为串岭沟板岩，其中I83坝线为大红峪第一层的石英砂岩与板岩互层；中间第二坝段，位于二道河村与桃林口水文站之间，曾选有Ⅲ60、Ⅲ69、Ⅲ83及“红层线”四条坝线。
坝基岩层为高庄灰岩地层，其中“红层线”位于红色的杨庄泥质灰岩之上；下游为第三坝段，位于桃林口旧村与新村之间。
曾选有Ⅵ、Ⅶ及Ⅳ三条坝轴线。
其中Ⅵ、Ⅶ二条坝轴线河床为串岭沟板岩，Ⅳ坝轴线坝基为大红峪石英砂岩夹砂页岩。
三个坝段，11条坝线的位置见《指示书》中的图一。
三个坝段坝基岩层的地质年代虽都属于旦震系，但岩性不同，而其共同点却是都存在有软弱层或夹泥层。
现已发现的第一坝段I83坝线基岩的夹泥层只是泥膜，厚度在3～5毫米，基岩以下深30米以内。
切层的夹泥厚度5厘米左右。
二、三坝段夹泥较多一些。
三个坝段地形、地质及交通条件等的比较见下表。
坝段地形、地质等条件比较表2.1.2坝线选择第一坝段Ⅰ、Ⅴ、Ⅱ三条坝线，其右岸岩层褶皱变化复杂、断层密集、都不是适宜的坝线。
相比之下，在三河道附近，右岸岩层倾向上游，层次分明较为完整，条件较好，故以I83坝线作为第一坝段的代表。
第二坝段中Ⅲ60、Ⅲ69两条坝线基岩为灰岩。
但从右岸岩层的产状相比，Ⅲ60坝线右岸岩层走向与河流平行，倾向河中，倾角较高。
当建坝蓄水以后，存在不稳定因素及绕坝渗漏；Ⅲ69坝线右岸岩层倾向下游，才层次比较平稳，两者相比，Ⅲ69好于Ⅲ60。
但因两坝线左岸都存在大暖泉，渗漏情况及单薄分水岭——荞麦岭在蓄水以后的稳定情况难以把握，故此两坝线不予考虑。
“红层线”比Ⅲ83坝线基岩层强度稍低一些，适宜修建当地材料坝。
