课程名：水工建筑物课程设计*名：***
年级：08级
学院：水利水电学院专业：农业水利工程学号：**********
1设计资料
拟建的朝阳水库工程区位于开县赵家镇朝阳村境内，属长江上游小江水系浦里河朝阳沟支流。水库距离开县县城28.7Km。
1.1工程任务及规划数据
本水利枢纽以灌溉为主，兼顾防洪。
设计灌溉面积为0.85万亩，设计放水流量0.8m3/S。
根据兴利及调洪演算，确定出该水库规划指标为：水库正常蓄水位378.00m时相应有效库容186.48万m3；30年一遇设计洪水位379.18m（溢洪道最大下泄流量约20m3/S）；300年一遇校核洪水位379.63m时相应总库容218.44万m3（溢洪道最大下泄流量32m3/S）；水库死水位362.00m。
1.2地质地形条件
坝址处河谷断面河床宽度约20~30m，两岸岸坡基本对称，坡角约35°。
河床基岩高程350m，岩基为弱风化岩层，K=0.8×10-6cm/s。地基表面高程355m，高程350~355m为砂砾石覆盖层。
地形地质情况详见图纸。
1.3水文气象
水库集雨面积为3.67Km2，流域属于亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛。多年平均降雨量1236.4mm，多年平均径流深590.0mm。
库区汛期多年平均最大风速10.5m/s，方向垂直坝面，水库吹程0.3Km。
1.4天然建筑材料
工程区附近土料及天然砂砾石、块石、石渣料均较为丰富。上游1~1.5Km范围内可供开采的土料，主要为棕红色砂质粘土，粘性很强，是很好的防渗材料，总储量约9万m3；坝址下游1~2Km范围内有约6万m3的石料可供开采，该石料主要
为石英砂岩；在坝址下游2~2.5Km范围内有有丰富的石渣料，储量约10万m3。砂砾石覆盖层及天然材料物理力学性质见表1。
1.5其他资料
当地有较丰富的土石坝施工经验，缺少混凝土坝施工经验。
工程单价可按下式估算：粘土填筑30元/m3;干砌块石88元/m3；石渣料填筑45/m3；土石方开挖20/m3。
表1 天然材料物理性质表
2设计任务及提交成果
2.1设计任务
（1）根据提供的设计资料和图纸，确定较为合理可行的枢纽布置，即确定大坝、
泄水建筑物、取水建筑物等枢纽建筑物的布置。由于时间关系，大坝选定为土石坝，在此基础上确定泄水建筑物、取水建筑物的位置及形式。
（2）通过坝型方案比较，确定推荐坝型，并对推荐坝型进行计算分析和详细设计。
2.2提交成果
（1）设计说明书（包括设计原理）一份。
论述枢纽布置；论证坝型选择并进行材料分区布置；计算坝顶高程；进行正常水位时的渗流计算，包括渗流量、浸润线和渗透变形分析；进行正常水位工况时下游坝坡一个滑移面的稳定分析；论述主要构造与尺寸，论述地基处理措施。（2）设计图纸两张（2号图）
枢纽平面布置图一张；
土石坝横断面设计图一张，包括坝顶、护坡、马道、排水设备和坝基防渗等的细部构造。
3参考资料
SL252—2000 《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》
SL274—2001 《碾压式土石坝设计规范》
SL189—96 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》
根据资料，朝阳水库的库容100-1000万m3,属于IV等工程，工程规模为小（1）型，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。首先根据资料进行枢纽布置，并确定泄水和取水建筑物等枢纽建筑物布置。
1.枢纽布置：
a)土石坝泄水建筑物的位置及形式：
该土石坝采用开敞式正槽式溢洪道。这种泄洪道的泄槽与溢流堰轴线接近垂直，与过水堰方向一致，在水利枢纽中采用最多。溢洪道布置在坝体的左岸。
b)土石坝取水建筑物的位置及形式：
该土石坝的取水建筑物:
2.土石坝坝型选择：
根据资料，水库库容为100—1000万m3，属于Ⅳ等工程，工程规模为小（1）型，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。本设计已经决定采用土石坝作为挡水建筑物。根据所给资料，有均质土石坝、土质防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝几种坝型可以选择。坝址附近有棕红色砂质粘土，粘性很强，是很好的防渗材料，因此不选择人工防渗体土石坝。
均质坝材料比较单一，施工简单，但坝身粘性较大，断面大，用料多，填筑施工易受降雨和冰冻的影响。除此之外，该坝址处无足够适宜的土料来作为均质坝（附近可筑坝土料只有9万m3，拟定上下游坡度约为1:3，河床宽度为20-30m，两岸基本堆成，坡脚约为35°。经过计算可得体积约为13.5万m3，土料远远不够），因此均质坝方案不可行。
堆石坝坝坡较陡，工程量最小，堆石坝施工干扰相对较小。坝址附近有储量为6万m3的石料，其主要为石英砂岩，开采条件较好，可作为堆石坝石料，从材料角度可以考虑堆石坝方案，但是由于河床地质条件较差，基岩为弱风化岩层，如果用堆石坝可能导致大量的开挖，此方案不予考虑。
土质斜墙坝的斜墙与坝壳两者施工的干扰较小、坝体可以先行施工，上升速度快，不会因冬季、雨季不宜施工等影响整个巴图的施工进度，但对坝体、坝基沉降比较敏感，抗震性能较差，易产生裂缝；土质心墙坝与土质斜墙坝相比工程量相对较小，适应不均匀变形，抗震性能较好，但要求心墙粘土材料与坝壳砂砾料同时上升，施工干扰大，工期长。从筑坝材料来看，由于坝址上游1-1.5km内有可供开采的土料万m3，其粘性很强，是很好的防渗材料，可作防渗只用；又坝址下游1-2Km范围内有约6万m3的石英砂岩和10万m3的石渣料作为坝壳，由此可知此心墙坝与斜墙坝都是可行的。从施工条件么看，流域处于亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，为了提高施工进度，故宜采用斜墙坝。
斜墙坝综合了心墙坝与斜墙坝的优缺点：心墙有足够的斜度，坝壳对心墙的拱效应作用减弱；斜墙坝对下游支承棱体的沉降不如斜墙那样敏感，斜心墙坝的应力状态较好，因而最终该用斜心墙坝的方案。
3.大坝轮廓尺寸拟定：
大坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度，上下游坝坡。防渗体等排水设备。
1.坝顶高程
