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1、 水工建筑物课程设计 说明书 水利学院工程管理专业目 录第一章 设 计 基 本 资 料0一、地形、地质情况0二、水位资料0三、气象资料0四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质(见附表)0五、其它1第二章 土 坝 设 计0一、基础处理：0二、坝体剖面拟定：0（一）确定坝顶高程。0（二） 确定坝顶宽度7（三） 确定坝坡和马道7（四） 排水体8（五） 截水槽设计9三、渗流计算9（一）碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）规定9（二）土石坝渗流分析的目的9（三）渗流计算10四、稳定性计算11（一）碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）规定：11二、具体计算步骤12第三章 细部构造设计0一、坝
2、顶构造0二、上、下游护坡0三、坝面排水1四、反滤层1第四章 地基处理与两岸的连接01第一章 设 计 基 本 资 料一、地形、地质情况 坝址处河床宽约190米，坝轴线处河床最低高程为306米，河床覆盖层上层为湿陷性黄土夹杂有砾石，下边为砂砾石层，坝址岩体为花岗岩，透水性很小。详见坝轴线地质剖面图。二、水位资料 死水位325m 正常蓄水位338m 坝前水深32m 设计洪水位(1%)341m 坝前水深35m 校核洪水位(0.1%)342m 坝前水深36m 正常蓄水时下游水位306m 校核洪水位时下游水位313m三、气象资料 多年平均最大风速12m/s 冻土深1.2m 四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学
3、性质(见附表)表1.1 物理力学性质指标项目比重含水量%湿容重t/m3饱和容重t/m3浮容量t/m3凝聚力kg/cm2内磨擦角渗透系数cm/s粘 土2.69171.932.051.050.21/0.1820/170.610-5砂砾土2.651.982.061.0636210-2坝基砂砾石2.651.681.980.9831210-2堆 石2.072.002.101.1040注：内磨擦角及凝聚力中分子为水上数值，分母为水下数值。 五、其它 工程等级：枢纽为二等，建筑物为二级； 水库吹程：1公里； 地震基本烈度：7度。第二章 土 坝 设 计一、基础处理：1、 清基：清除河床覆盖层上层的湿陷性黄土，
4、并将砂砾石向下开挖0.3米，使土坝建立在砂砾石地基上，清除河床左岸表层的覆盖层。2、 削坡：河床左岸岩石良好，清除表面风化的岩石后，直接填土筑坝。河床左岸岩体较陡，可能造成岸坡坝高变化剧烈，引起坝体不均匀沉降，需进行削坡处理，根据碾压式土石坝设计规范SL274-20017.1.4规定岩石岸坡不应陡于1：0.5，削坡后的坡度可取1:0.75.二、坝体剖面拟定：（一）确定坝顶高程。1. 计算依据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）第3.5节及附录A有关规定。2. 已知参数2.1水库水位及坝迎水面前水深H正常蓄水位（m）:338正常蓄水位时坝前迎水面前水深（m）:32设计洪水位（1%）(m)
5、:341设计洪水位时坝前迎水面前水深（m）:35校核洪水位（0.1%）(m):342校核洪水位时坝前迎水面前水深（m）:36正常蓄水位（地震）(m):338正常蓄水位（地震）时坝前迎水面前水深（m）:322.2气象资料及风区水域平均水深Hm多年平均年最大风速W10（m/s）： 12正常蓄水位情况Hm（m）： 32计算风向与坝轴线发现夹角（）： 0设计洪水位情况Hm（m）： 35风区长度D（m）： 1000校核洪水位情况Hm（m）： 36表 2.3其他参数大坝级数： 2大坝上游坝坡m： 3.30上游坝坡护面类型代码： 2综合摩组系数k： 0.0000036注：碾压式土石坝设计规范（SL274-2
6、001）5.35规定，设计风速的取值应遵循下条规定：（1）正常运行条件下的1级、2级坝，采用最大多年平均风速的1.52.0倍；（2）非常运行条件下，采用多年平均年最大风速。本设计建筑物为2级，对于正常运行条件下，可取W=(1.52.0)*12=1.5*12=18 m/s表2.4 波高h及品均波长Lm水位（m）波高h（m）平均波长Lm（m）正常蓄水位0.6157.074设计洪水位0.6157.074校核洪水位0.3714.713正常蓄水位（考虑地震） 0.3714.713（2）按规范附录上A.1.7及1.8条的规定，根据不同的gD/W 和hm/Hm值的规范课按规范表A.1.8求取平均波高hm；表
7、2.5 不同累计频率下的波高与平均波高的比值（hp/hm） P(%)hm/Hm 1510012.421.951.71010.22.31.871.64表2.6平均波高hm水位（m）gD/ W假设hm/Hm根据假设要求的hm（m）根据假设要求的hm/Hmhm（m）正常蓄水位202500.10.3150.00980.315设计洪水位202500.10.3150.0090.316校核洪水位202500.10.1900.00520.187正常蓄水位（考虑地震）202500.31.861.61表2.12 设计爬高R计算结果表水位（m）大坝级别hm/H平均爬高Rm设计爬高R正常蓄水位20.00980.439
8、0.979设计洪水位20.0090.4390.979校核洪水位20.00520.2760.615正常蓄水位（考虑地震）20.00590.2780.6205 风壅水面高度e的确定按规范A.1.10条，风壅水面高度公式（A.1.10）计算： (A.1.10)式中：K综合摩阻系数，K=0.0000036D风区长度（m），D=1000计算风向与坝轴线法线夹角，=0W计算风速（m/s）Hm风区内水域平均水深表2.13 风壅水面高度e计算结果表水位（m）KD（m）W（m/s）Hme（m）正常蓄水位0.00000361000018320.0019设计洪水位0.00000361000018350.0017校核
9、洪水位0.00000361000012360.0007正常蓄水位（考虑地震）0.00000361000012320.00086 安全加高A的确定按规范5.3.1条，安全加高A根据大坝级别规范表5.3.1确定。表2.14安全加高A值表坝的级别2设计正常蓄水位1.0设计洪水位1.0校核（山区、丘陵区）校核洪水位0.5正常蓄水位（地震）正常蓄水位（地震）1.57 超高y的确定按规范5.3.1条，坝顶在水库静水位以上的超高y按规范公式（5.3.1）计算： y=R+e+A表2.15坝顶超高y计算成果表水位（m）ReAY正常蓄水位0.9790.00191.01.981设计洪水位0.9790.00171.01.981校核洪水位0.6150.00070.51.116正常蓄水位（地震）0.6200.00081.52.1218 坝顶高程（或防浪墙顶）确定（1）按规定5.3.3坝顶高程等于水库井水位与坝高之和，应按下列运用条件，取其大值：1 设计洪水位加正常运用条件的坝顶高程；2正常蓄水为加正常运用条件按的坝顶超高；3校核洪水位加非常时期运用条件的坝顶超高；4 正常蓄水位加非常运用条件下的坝顶超高，按规范5
