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1、目录1.基本资料 4 2.土石坝断面设计73.坝体构造设计104.渗流计算115.坝坡稳定分析146.溢洪道设计20附件1. 设计情况渗流分析计算252.设计情况上游坡稳定计算32 3.设计情况上游坡稳定计算土条信息394.设计情况下游坡稳定计算485.设计情况下游坡稳定计算土条信息566.校核情况渗流分析计算667.校核情况上游坡稳定计算73 8.校核情况上游坡稳定计算土条信息799.校核情况下游坡稳定计算8910.校核情况下游坡稳定计算土条信息9711.正常情况渗流分析计算10912.正常情况上游坡稳定计算116 13.正常情况上游坡稳定计算土条信息12214.正常情况下游坡稳定计算131
2、15.正常情况下游坡稳定计算土条信息1391 基本资料赤竹径水库位于东源县顺天镇赤竹径河中下游，其地理位置在东经114044，北纬2408之间，库区枢纽位于顺天镇赤竹径村，赤竹径河属新丰江的三级支流，流域面积52.6 km2，坝址以上集雨面积44.6km2，占流域面积的85，河流长度17.5km，河床平均坡降J=0.0212。1.1设计依据1.1.1工程等别及建筑物级别本工程以灌溉为主，兼有防洪、发电等综合功能，主要解决新丰江水库移民农业灌溉用水，拦河坝为均质土坝，总库容1782.4万m3，正常蓄水位相应库容1445万m3，兴利库容1083.4万m3，死库容361.6万m3；电站为引水式电站，
3、装机容量为1920kw（装机320千瓦/2台，640千瓦/2台），水库设计灌溉面积2.89万亩，有效灌溉面积2.52万亩，捍卫人口0.5万人，捍卫耕地面积0.5万亩。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的有关规定，属等工程，工程规模为中型，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。1.1.2设计洪水标准按照水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的规定，各建筑物按如下洪水标准进行设计：设计洪水为100年一遇，相应设计洪水位为167.99m，校核洪水为1000年一遇，相应校核洪水位为169.26m，正常蓄水位为166.7m，汛期防限水位166.7m（同正常蓄水位）。
4、溢洪道消能防冲设计洪水标准取30年一遇（P=3.33%）。1.1.3设计基本资料1流量资料设计洪水标准及流量（P=1%） Q=532.1m3/s校核洪水标准及流量（P=0.1%） Q=731.1m3/s溢洪道消能防冲设计洪水标准及流量（P=3.33%） Q=425.1m3/s1波浪计算参数风速库面多年平均10分钟最大风速为V10=15.8 m/s。风区长度(吹程)由于土坝坝前风向两侧水域不规则，考虑水域形状的影响，根据SL274-2001碾压式土石坝设计规范附录A规定的等效风区长度计算方法，吹程及角度由赤竹径水库库区万分之一地形图量得，等效风区长度由下式确定： i= 0、1、2、3、土坝的风区
5、长度计算参数及计算成果见表1。坝前水深及水域平均水深坝前水深，采用各种复核工况的水库水位与各坝基高程之差确定，各坝水域的平均水深参考水库地形图资料确定，详见表2。表1 土坝等效风区长度计算表（）主坝( )-45-37.5-30-22.5-15-7.507.51522.53037.545(m)380470540620750110033029012304303603803001922934095257061078330284115736427223715159990.710.790.870.920.970.991.000.990.970.920.870.790.7111.5(m)522表2 坝前水
6、深及平均水域深计算表 项目工况洪水位(m)坝底高程(m)主水域平均高程(m)坝前水深(m)平均水域深(m)主坝设计工况(P=1%)167.99135.2145.032.7922.99校核工况(P=0.1%)169.26135.2145.034.0624.261.1.3.3工程地质河床高程为136.00m。基岩白垩系上统灯塔群紫红色凝灰质长石砂岩, 按岩石风化状态，可划分为强风化带及弱风化带。强风化带厚1.14.0m，现场注水试验表明K=(2.475.94)10-4 cm/s，属中等透水性；弱风化带厚1.24.8m，未揭穿，注水试验K值为6.8410-52.0810-4 cm/s，平均1.291
7、0-4 cm/s。压水试验透水率为7.4lu，属弱透水性。坝体填土：垂直渗透系数平均为2.010-6 cm/s，土体孔隙比平均0.65，含水率21.9%；干密度1.64g/cm3。各物理力学指标如表3。表3 坝体抗滑稳定计算参数取值土层名称湿密度(g/cm3)饱和密度(g/cm3)固结快剪慢剪cc大坝填土1.992.0322.023.4o16.026.2o反滤棱体2.12.2037.0o037.0o根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）知，该工程区的地震动峰值加速度小于0.05g，故不考虑地震设防。1.1.4主要技术规范小型水电站初步设计报告编制规程（SL/T179-96）水利水
8、电工程等级划分及洪水标准（SL/252-2000）碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）水工钢筋混凝土结构设计规范（SL/T191-96）水工建筑物荷载设计规范DL5077-1997水工建筑物抗震设计规范SL203-972 设计内容和要求21 设计内容211 土石坝断面设计212 坝体构造设计（防渗、排水设计）213渗流计算21坝坡稳定计算22 要求 要求按有关规范编写可行性研究设计文件： （1）设计说明书 （2）设计计算书 （3）设计图纸（A2图纸打印，包括断面图、细部构造图，要求各图均匀布满图纸，绘图满足制图规范要求）成果形式：每个学生提交纸质文件一套、电子文件一套（包括汇报）。电子
9、文件文件名为“学号+姓名”一、土石坝断面设计1、枢纽等级确定根据资料可知，大坝为等工程，设计洪水位100年一遇，校核洪水位1000年一遇，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。2、剖面设计（1）坝顶高程规范（SD7218-84）推荐采用莆田实验站统计分析公式计算平均爬高。1）设计工况已知：坝前水深: 平均水域深：波浪平均波高和波长的计算因为 则有：平均波高：平均周期：平均波长：因为 ，所以为深水波。平均波浪爬高的计算 取单坡的坡度系数为m=3.0,选用砌石护面， 查课本62页表3-2得，取风向与坝轴垂直线的夹角为0，查表3-5得;由 ，查表3-3得平均爬高：计算设计爬高值R本工程设计中，波浪设计
10、爬高R按建筑物的级别确定，对于级土石坝取累积频率的P=1%的爬高值 。根据 ，查课本62页表3-4得则设计爬高值为：坝顶高程的计算风壅水面高度：按级查得正常工作情况安全加高A=0.7m.坝顶超高：坝顶高程：2）校核工况已知：坝前水深： 平均水域深：波浪平均波高和波长的计算因为 ，则有：平均爬高：平均周期：平均波长：因为，所以为深水波。平均波浪爬高的计算 根据 ，查表3-3得平均爬高：计算设计爬高值R根据 ，查课本62页表3-4得则设计爬高值为：坝顶高程的计算风壅水面高度：按级查得非常工作情况安全加高A=0.4m.坝顶超高：坝顶高程：坝顶高程计算表(单位：m)计算工况静水位坝顶高程设计洪水位16
11、7.990.8920.0020.71.549169.25校核洪水位169.260.55750.0010.40.9585170.223）、坝顶高程的确定坝顶高程取上述情况的最大值，取170.22m,考虑在上游侧设置1.2m的防浪墙，则坝顶高程：坝高：因为竣工时的坝顶高程还应有足够的预留沉降值，以坝高侧1%为预留沉降值，则坝顶施工高程：坝高：（2）坝顶宽度根据运行、施工、构造、交通和人防等方面的要求综合研究确定。我国土石坝设计规范要求中低坝的最小顶宽为510m。该坝的高度为34.15m30m,属于中坝，坝顶为了满足交通要求，取坝顶宽度为8m。（3）坝坡对于中、底高度的均质坝，其平均坡度约为1:3；
12、上游坝坡沿高度分成3段，自上而下坝坡的坡度为1:2.75、1:3.0、1:3.50；下游坝坡沿高度分成3段，自上而下把坝坡的坡度为1:2.5、1:2.75、1:3.50。该土石坝在上、下游变坡处设置马道，其宽度为2m；二、坝体构造设计（1）坝顶结构本设计坝体无交通要求，坝顶采用碎石铺设路面，为了排除雨水，坝顶通常设置向两侧或下游方向单侧倾斜的坡度，其坡度为2%3%，上游设1.2m高的防浪墙，下游侧有路沿石，每隔50100m在路沿石中设置排水孔，排水孔应与坝坡面横向排水沟衔接。（2）坝体防渗设计的土石坝采用壤土筑坝，渗透系数较小，所以壤土就是防渗材料。（3）坝基防渗本设计采用混凝土防渗墙。根据规范，防渗墙厚度一般取0.60.8m，墙顶插入防渗体的深度应大于1/10坝高且不小于2m，墙底嵌入若风化岩基不小于0.51m，均质坝可设置在坝脚1/31/2坝底宽处。设计混凝土防渗墙厚度0.8m，墙顶插入防渗体2m，墙底插
