拱坝设计

拱坝设计中应注意的问题1.客观对待坝型选择坝型选择过程往往十分曲折，这因为它是一个涉及面很广的重大问题，也常常因为我们设计者对某种坝型的经验与喜好而增加了问题的复杂性。

其实，我们应该特别注意，我们不是单纯为搞拱坝而设计拱坝，而是结合具体工程和自然情况，找出技术经济条件优良的坝型。

总之，我们应该尽可能客观地对待坝型的选择。

只有在坝型选择中正确地选择了拱坝才具备设计一个优良拱坝的客观前提。

在实际工作中，我们应该避免两种情况。

其一是该选用拱坝而不选用；其二是不该选用拱坝而却又选用了拱坝，两者均将给工程带来巨大的损失。

例如，我国台湾的石门工程，经美国著名高坝专家萨凡奇建议采用混凝土拱坝，并于1956年。

随即发现坝基地质条件很复杂，事先并未料及，只好重新进行地质勘察工作，同时坝间进行了数十万立米的施工开挖，最终证实坝间岩石风化很深，继续按拱坝施工有可能造成坝间岩体的重大滑动，只好放弃拱坝改修土石坝。

2.重视地质条件我们水工设计工作者知道，设计水坝时地质条件的重要性，而对于拱坝设计，地质情况和我们设计工作者对地址条件的认识更为重要。

一个拱坝建成后运用效果良好，常常首先是地质情况搞的比较清楚，国内外拱坝设计领域内，不重视或不够重视地质勘探工作造成拱坝建设失误，致使工程处于被动局面者并不少见。

以下面几座坝为例：奥本双曲拱坝该坝设计坝高213米，坝顶长1265米，总库容28亿立米，供水量亿立米。

1975年8月1日，本坝西北213公里的奥络维尔坝，发生了里氏级地震。

该坝于本坝处于同一条足山大断层附近。

怀疑会对奥本坝也造成影响，于是停工补做地震地质工作，结果发现6条断层，距坝最近者800米。

其实该坝的地勘工作开始的并不晚，早在1947年就已经开始了，奥本坝60年代后期开工，1975年发生地震后停工，1979年底彻底停建。

近十年的施工耗资2亿美元。

这个拱坝工程，从总结意义上讲，是区域稳定性方面的工作和判断有问题，酿成了全面的失误。

褒河水库单曲拱坝设计设计说明含图纸1.背景介绍褒河水库是位于某省某市的一座重要水利工程，主要用于灌溉、供水和发电等多种用途。

为了满足日益增长的用水需求，水库需要进行扩建和改造。

本文将重点介绍褒河水库单曲拱坝的设计方案，并附上相应的图纸。

2.单曲拱坝设计方案单曲拱坝是一种形状类似于半圆的拱形结构，通过拱形结构的强度来承受水压力，并将水力作用转移到水库两岸的基础上。

其主要设计步骤如下：2.1 坝型选择单曲拱坝的坝型选择需要考虑多个因素，包括地质条件、水库规模、成本等。

经过综合比较，本设计选择了具有良好适应性和经济性的抛物线形单曲拱坝。

2.2 坝高确定根据现有水库的用途和规模，以及地质勘察数据，经过分析计算，确定了褒河水库单曲拱坝的设计坝高为XX米。

2.3 强度计算为了确保单曲拱坝的安全性，需要进行强度计算。

在设计过程中，考虑了水压力、土压力、重力和温度等因素的影响。

通过计算，得出了单曲拱坝在水负荷和地震荷载下的稳定性和强度。

2.4 材料选择单曲拱坝的材料选择需要考虑抗压强度、耐久性和可持续性等因素。

本设计选择了高强度混凝土作为主要材料，同时考虑了混凝土的耐久性和抗裂性能。

2.5 坝顶排水设计为了防止坝顶积水对结构安全造成影响，需要进行坝顶排水设计。

本设计采用了有效排水系统，包括渗水收集管和排水沟等。

3.设计图纸下面是褒河水库单曲拱坝的设计图纸：•图纸1：单曲拱坝平面布置图•图纸2：单曲拱坝剖面图•图纸3：单曲拱坝细部设计图4.结论通过对褒河水库单曲拱坝的设计方案进行说明，我们可以看出该设计方案具有适应性强、经济性好、安全性高等优点。

同时，图纸的提供也为该设计方案的实施提供了可行性和参考依据。

希望该设计方案能够为褒河水库的扩建和改造提供有效的指导。

参考文献1.某省某市褒河水库规划报告2.某省某市褒河水库地质勘察报告。

六、双曲拱坝坝肩稳定分析1 概述某水利枢纽工程坝址出露地层为三迭系上统须家河组浅灰色厚层石屑砂岩夹少量灰质页岩、泥岩和灰质页岩透镜体。

岩层走向88°，与河流流向近于正交，倾向NW，倾角36°，即倾向上游略偏右岸。

坝址断层不发育，主要地质构造发育有4组陡倾角节理：①组走向320°～330°，倾向SW∠50°～55°；②组走向50°～60°，倾向SE∠60°～70，③组走向335°～345°，倾向SW∠65°～88°；④组走向310°～320°，倾向SW∠58°～78°。

节理连通率为0.6，其中第④组节理有夹泥。

水库正常蓄水位675.00m，大坝采用双曲拱坝坝型，坝体采用小石子混凝土砌块石。

坝顶高程676.60m，河床坝基面高程596.00m，坝顶弧长162.23m，中心角97.16°，坝顶宽5.00m，最大坝高80.60m，最大坝底厚24.00m，大坝体形几何参数见表1-1，表1-1某拱坝体形参数表2 坝肩稳定分析2.1 坝肩稳定地质条件分析根据坝址地质情况，拱坝两岸坝肩无明显的断裂构造切割，形成特定的滑动块体。

影响坝肩稳定的主要地质因素为坝址区发育的4组陡倾角节理和倾角较缓的岩层层面（走向88°，倾向NW∠36°）。

根据这几组节理面的产状与拱坝两岸坝肩坝轴线方向的几何关系分析，节理①、③、④可构成右岸坝肩的侧向切割面和左岸坝肩的上游拉裂面，节理②可构成左岸坝肩的侧向切割面和右岸坝肩的上游拉裂面，而缓倾角的岩层层可构成坝肩滑动体的底滑面。

因此，左、岸坝肩受节理切割均有可能构成影响坝肩稳定的滑动楔形体。

由于岩层倾向上游偏右岸，相对左岸坝肩而言，岩层层面为倾向上游偏河床，对左岸坝肩稳定的影响较不利；相对右岸坝肩来说，岩层层面为倾向下游偏山里，对右岸坝肩稳定的影响比左岸要小。

《水工建筑物课程设计计算说明书》课程设计学生姓名：学号：专业班级：水利水电（2 ）指导教师：二○一二年九月十四日目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目描述和要求 (3)2.1设计的内容 (3)3.设计步骤 (4)3.1工程等级的确定 (4)3.2拱坝形式的选择与坝高的确定 (5)3.3拟定圆心角与坝轴线半径 (6)3.4 初步拟定拱冠梁的剖面尺寸 (6)3.5拱坝应力分析 (10)3.6 坝肩稳定分析 (12)3.7坝体细部构造设计 (15)4.结束语 (20)参考书目： (21)1.课程设计目的本课程设计的目的是为巩固和加强所学《水工建筑物》课程关于拱坝部分的知识，进一步理解拱坝的设计原理，为今后的工作学习设计拱坝做准备。

本课程设计的任务是设计某河水库混凝土双曲拱坝体型设计的合理布置。

2.课程设计题目描述和要求2.1设计的内容1．选择拱坝的布置型式。

2．进行坝体平面布置及断面初选。

3．通过拱冠梁法对坝体应力及坝肩稳定进行分析计算。

4．通过消能计算评价所选定的消能防冲措施的安全可靠性。

5．通过设计成果分析，对所选定的拱坝体型布置提出评价或修改意见2.2工程概况2.2.1设计标准设计标准，本水库总库容2.1千万方。

灌溉2万亩，电站装机1万千瓦2.2.2坝址地形地质条件1．坝址区峡谷呈“V””型，两岸谷坡陡削，高程300米以下较为对称，坡角40—50度。

唯右岸自高程300米以上地形转缓变为 25~30度。

两岸附近山高均超出 400米高程以上．河谷底宽11米高程260米，左岸受冲沟切割后山脊较为单薄。

2．河床和岸坡有大片基岩课露，距河床高47米范围内形成岩石陡壁。

以上为第四纪残、坡积的砂壤覆盖层。

厚度左岸2～5米，右岸3～5米，坝址区基岩一般风化不深，剧风化垂直深度，左岸为3～6米，右岸为4～8米，河床为0～3米，微风化或新鲜基岩距地表深度，在320米高程以下：两岸为10～20米，河床为4米左右。

拱坝设计规范1. 引言拱坝是一种常见的水利工程结构，广泛应用于水能利用和水资源管理中。

为了确保拱坝的安全性和可靠性，制定拱坝设计规范是必要的。

本文将介绍拱坝设计规范的一些基本要求和建议。

2. 工程背景拱坝是一种弯曲的水利工程结构，通常用于拦截或蓄水。

它由多个拱形构件组成，通过拱形的力学原理来分散水压，提高结构的稳定性。

拱坝的设计需要考虑水力学、土力学、结构力学等多个因素。

3. 设计原则拱坝的设计应遵循以下原则：•安全性：拱坝应具有足够的抗震和抗洪能力，能够承受外部环境的变化和作用力的影响。

•可靠性：拱坝的设计应具有良好的可靠性，能够在长期使用过程中保持稳定和安全。

•经济性：拱坝的设计应考虑到施工和维护成本，尽量减少对环境和资源的损害。

4. 设计要求拱坝的设计应满足以下基本要求：4.1 水力学要求•最大洪水水位：根据地区的降雨和径流条件确定最大洪水水位，以确保拱坝在洪水期间的安全性。

•流量控制：拱坝应能够控制流量，确保下游水位稳定，不发生泄洪或溃坝等事故。

•波浪冲击考虑：对于暴露在湖泊或海洋中的拱坝，需要考虑波浪的冲击对结构的影响。

4.2 结构力学要求•坝体稳定：拱坝的坝体应具有足够的稳定性，能够承受水压和地震力的作用，不发生滑坡和变形。

•基础承载力：拱坝的基础应具有足够的承载能力，能够分散坝体的重力和水压，保证整体稳定。

•应力分析：通过应力分析确定拱坝结构的合理尺寸和形状，避免应力过大或不均匀引起的结构破坏。

4.3 原材料和施工要求•原材料选择：拱坝的建造应选择合适的建筑材料，具有足够的强度和耐久性，能够满足结构要求。

•施工质量：拱坝的施工质量应符合相关标准和规范，确保结构的稳定和安全。

5. 设计流程拱坝的设计流程包括以下步骤：1.收集工程信息：包括地质、水文、气象等方面的数据，对工程环境有一个全面的了解。

2.确定设计参数：根据工程背景和要求，确定设计的水位、流量、力学参数等。

3.进行概念设计：根据设计参数，进行初步的结构配置和尺寸确定。

对拱坝设计中一些问题的认识
拱坝是水利工程中常用的一种建筑形式，用来支撑水库的水面、防止洪水冲刷、把洪水封堵在一定的范围内。

拱坝的设计是水利工程中一个非常重要的环节，也是比较复杂的环节。

在拱坝的设计过程中，还有几个重要的问题值得我们去思考：
首先，拱坝的设计必须考虑到拱坝的结构和力学性能。

拱坝的结构必须是牢固耐用的，而力学性能则要以安全可靠为前提，保证拱坝在洪水冲刷下仍然具有一定的稳定性。

因此，设计过程中必须考虑到拱坝结构和力学性能的相关性能，确保拱坝的安全性。

其次，拱坝的设计必须考虑到拱坝的抗冲击性能。

拱坝要起到安全防护的作用，必须具有较强的抗冲击性能，能够抵抗洪水带来的冲击力。

所以，设计过程中必须考虑到拱坝的抗冲击性能，确保拱坝有足够的稳定性。

第三，拱坝的设计必须考虑到拱坝材料的选择。

拱坝要具备较强的力学性能、抗冲击性能和耐久性，这就要求拱坝使用的材料必须是经过严格检验、具有较高质量的材料。

为此，在拱坝的设计过程中一定要仔细考虑拱坝材料的选择，确保拱坝的性能和耐久性。

最后，拱坝的设计必须考虑到拱坝的施工方法。

拱坝是一种复杂而又重要的水利工程，设计时必须考虑施工中可能出现的各种因素，确保施工方法是正确的，保证拱坝能够按照设计要求建造出正确的结构。

综上所述，拱坝的设计是一项复杂且很重要的工作，在设计过程
中必须考虑到拱坝结构和力学性能、抗冲击性能、材料的选择和施工方法。

考虑这些问题有助于确保拱坝的安全性、稳定性和耐久性。

课程设计课设名称混凝土重力坝设计课程名称水工建筑物院系部:大学一、实验目的及要求：1.通过制作拱坝的实验模型，进一步理解拱坝的体型与布置，巩固、充实、拓宽所学的拱坝结构理论知识。

2.掌握工程结构实验的基本方法和基本技能，以提高学生的观察，分析和解决问题的能力。

二、仪器用具：三、实验原理1.拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，能够把部分水平荷载一部分传给两岸的坝形建筑物。

2.坝体结构是由水平的拱圈和竖向的悬臂梁共同组成。

拱坝所承受的水平荷载一部分通过水平拱的作用传给两岸的基岩，另一部分通过竖向的悬臂梁的作用传到坝底基岩，稳定性主要依靠两岸拱端的反力来维持。

3.拱冠梁的型式和尺寸河谷型式：V形河谷坝身型式：双曲拱坝（水平和竖直都有曲率的拱坝）水平拱圈型式：单心圆泄水方式：坝身泄水孔式（挑流）、溢流坝段（弧形闸门）比例尺：1:300坝高：60米坝顶厚度：9米坝底厚度：15米孔口断面：矩形四、实验方法与步骤:1.选择地形和地质条件2.理想的地形是左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段3.地质的要求4.河谷两岸的基岩必须能承受由拱端传来的推力，要在任何情况下都能保持稳定，不危害坝体的安全。

理想的地质条件是：基岩比较均匀、坚固完整，有足够的强度、渗水性小，能抵抗水的侵蚀、耐风化、岸坡稳定、没有大断裂。

5.选择拱坝的类型6.双曲拱坝：水平和竖直都有曲率的拱坝7.选择拱圈的型式8.考虑的模型的制作难易程度，选择单心圆的水平拱圈，圆弧拱圈的圆心角为110°。

9.拱坝的布置10.坝体轮廓力求简单，基岩面、坝面变化平顺，避免有任何冲突11.进行应力计算和坝肩岩体抗滑稳定校核。

五、实验结果与数据处理：参见具体模型六、讨论与结论在我们组全体成员的共同努力下，本次拱坝实验模型圆满完成，从资料收集到初步设计、从绘制草图到开始制作，离不开我们每个成员的努力。

较之上次的重力坝实验模型，这次实验，不论是技术上还是效率上都有了很大提高。