目錄第一章設計基本資料1
第二章工程等別及建築物級別2
第三章壩型選擇及樞紐布置2
第四章大壩設計3
第五章洩水建築物設計10
第六章取水建築物設計12
第七章工程造價分析13
第一章設計基本資料
一、設計資料
朝陽水庫工程位於開縣趙家鎮朝陽村境內，屬長江上游小江水系浦里河朝陽
溝支流。水庫距離開縣縣城28.7km。
（一）、工程任務及規劃資料
本水利樞紐以灌溉為主，兼顧防洪。
設計灌溉面積為0.85萬畝，設計放水流量0.6m3/s。
根據興利及調洪演算，確定出該水庫規劃指標為：水庫正常蓄水位378.00m時相應有效庫容186.
48萬m3；30年一遇設計洪水位379.18m（溢洪道最大下洩流量約為20m3/s）；300年一遇校核洪水位379.63m時相應總庫容218.
44萬m3（溢洪道最大下洩流量32 m3/s）；水庫死水位362.00m。
（二）、地形地質條件
壩址處河谷斷面河床寬度約為20~30m，兩岸岸坡基本對稱，坡角約為35°。
河床基岩高程350m，岩基為弱風化岩層，k=10-6cm/s。地基表面高程355m，高程350~355m為沙礫石覆蓋層。地形地質情況詳見圖紙。
（三）、水文氣象
水庫集雨面積為3.67km2，流域屬於**帶濕潤季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛。多年平均降雨量1236.4mm，多年平均徑流深590.0mm。
庫區汛期多年平均最大風速10.5m/s，方向垂直壩面，水庫吹程0.3km。
（四）、 天然建築材料
工程區附近土料及天然沙礫石、塊石、石渣料均較為豐富。上游1~1.5km範圍內可供開採的土料，主要為棕紅色砂質粘土，粘性很強，是很好的防滲材料，總儲量約9萬m3；壩址下游1~2km範圍內有約6萬m3的石料可供開採，該石料主要為石英砂巖；在壩址下游2~2.
5km範圍內有豐富的石渣料，儲量約10萬m3.砂礫石覆蓋層及天然材料物理力學性質見表1。
表1天然材料物理性質表
（五）、其他資料
當地有較豐富的土石壩施工經驗，缺少混凝土壩施工經驗。
工程單價可按下式估算：粘土填築35元/m3；幹砌塊石48元/m3；石渣料填築25元/m3；土石方開挖15元/m3。
二、設計任務
根據提供的設計資料和圖紙，確定較為合理可行的樞紐布置，即確定大壩、洩水建築物、取水建築物等樞紐建築物的位置。大壩選定為土石壩，在此基礎上確定洩水建築物、取水建築物的位置及形式及基本尺寸。
通過壩型方案比較，確定推薦壩型，並對推薦壩型進行計算分析和詳細設計。
三、 參考資料
本設計主要參考以下資料：sl252—2000《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》，sl274—2001《碾壓式土石壩設計規範》，sl189—96《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》以及教材《水工建築物》。
第二章工程等別及建築物級別
根據水利水電工程等級劃分依據，綜合考慮水庫的總庫容、防洪庫容、灌溉面積、電站的裝機容量等，工程規模有庫容決定，此水庫工程的正常蓄水位時有效庫容186.48萬m3，校核洪水位時相應總庫容186.48萬m3，灌溉面積為0.
85萬畝，故查參考資料可得其工程等別為ⅳ，工程規模為小（1）型。又由水工建築物的級別劃分依據得知，該類小（1）型的主要水工建築物為4級，次要建築物為5級，臨時建築物為5級。
第三章壩型選擇及樞紐布置
一、 壩型選擇
（一）壩型選擇論證
所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風化岩石透水性大，基岩為弱風化岩層，強度較低，地基到地表為砂礫石覆蓋層，地基不完整。從地質條件看不宜建拱壩。較高的混凝土重力壩要求修建在岩石基礎上，且當地缺少混凝土壩施工經驗，因此也是不可行的。
而土石壩適應地基變形能力較強，對地基的要求較低；從當地的材料來看土石材料比較豐富，況且土石壩有就地取材特點；當地有較豐富的土石壩施工經驗，為修建土石壩提供了施工基礎。通過各種不同的壩型進行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質條件、建築材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩的方案。
（二）、樞紐組成建築物
1、擋水建築物。土石壩。
2、取水建築物。取水隧洞。
3、洩水建築物。該工程兼顧防洪，故其包括洩洪隧洞和衝沙放空洞，均與導流隧洞結合。
二、樞紐總體布置
1、擋水建築物─土石壩
擋水建築物按直線布置，壩布置在河彎地段上。
2、取水建築物—取水隧洞
進行灌溉的取水採用隧洞形式，取水口布置在凸岸，隧洞出口與總幹渠相連線。
3、洩水建築物—洩洪隧洞
洩洪採用隧洞方案，為縮短長度、減小工程量，洩洪隧洞布置在凸岸，這樣對流態也較為有利，考慮到引水發電隧洞也布置在凸岸，洩洪隧洞布置以遠離壩腳和廠房為宜。
綜合考慮各方面因素，最後決定樞紐布置如地形圖所示。
第四章大壩設計
一、土石壩壩型的選型
影響土石壩壩型選擇的因素很多，最主要的乃至起決定性的是附近的築壩材料，還有地形地質條件、氣候條件、施工條件、壩基處理等。應選擇幾種比較優越的壩型，擬定剖面輪廓尺寸，進行比較工程量、工期、造價、最後選定技術上可靠，經濟上合理的壩型。本設計限於資料只作定性的分析來確定土石壩壩型的選擇。
均質壩材料比較單一，施工簡單，但壩身粘性較大，斷面大，用料多，填築施工易受將於和冰凍的影響。除此之外，該壩址處無足夠適宜的土料來作均質壩（壩址附近可築壩的土料只有9萬m3 ，遠遠不能滿足要求），因此均質壩方案不可行。
堆石壩壩坡較陡，工程量減小。堆石壩施工干擾相對較小。壩址附近有儲量為6萬m3 的石料，其主要為石英砂巖，開採條件較好，可作為堆石壩石料，從材料角度可以考慮堆石壩方案。
但是由於河床地質條件較差，岩基為弱風化岩層，如果用堆石壩可能導致大量的開挖，此方案不予考慮。
塑性斜牆壩（用沙礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設在壩體的上游做斜牆，見《水工建築物》p127，圖3—2d，e）的斜牆與壩殼兩者施工的干擾較小，壩體可以先行施工，上公升速度快，不會因冬季、雨季不宜施工等影響整個壩體的施工進度，但對壩體、壩基的沉降比較敏感，抗震效能較差，易產生裂縫；塑性心牆（以砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設定在壩剖面的中部作心牆，見《水工建築物》p127，圖3—2b，c）與斜牆壩相比工程量相對較小，適應不均勻變形，抗震效能較好，但要求心牆粘土料與壩殼沙礫料同時上公升，施工干擾大，工期長。從築壩材料來看，由於壩址上游1~1.5km內有可供開採的築壩的土料9萬m3 ，其粘性很強，是很好的防滲材料，可作防滲體之用；又壩址下游1~2km範圍內有約6萬m3 的石英砂巖和10萬m3的石渣料作為壩殼，由此可知心牆壩與斜牆壩都是可行的。
從施工及氣候條件看，流域處於**帶濕潤季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛，為了提高施工進度，故宜採用斜牆壩。
斜心牆壩綜合了心牆壩與斜牆壩的優缺點：心牆有足夠的斜度，壩殼對心牆的拱效應作用減弱；斜心牆壩對下游支承稜體的沉陷不如斜牆那樣敏感，斜心牆壩的應力狀態較好，因而最終採用斜心牆壩的方案。
二、大壩輪廓尺寸的擬定
大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程，壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體等排水裝置。
1、坡頂高程
壩頂高程分別按設計工況、校核工況來計算大壩的高程，最後計算出資料取最大值，同時並保留一定的沉降值。壩頂高程在水庫正常運用和非常─運用期間的靜水位以上應該有足夠的超高，以保證水庫不漫頂，其超高值y按下式而定：
y=r＋e＋hc
式中 r───波浪在壩坡上的設計爬高（m）；e──最大風壅水面高度；
hc──安全加高（m），根據壩的等級及運用情況按下錶選用
土石壩壩頂的安全超高值
最大風雍水面高度按下式計算
式中 k—綜合摩阻係數，取3.6×10-6；—為計算風速（m/s），本設計為多年平均最大風速10.5 m/s；d─風區長度（m），d=0.
3km=300m ；─風向與壩軸線的法線方向所成的夾角，因風向垂直於壩面，故=0°；—壩前水域的平均水深，可查地形剖面圖得。
平均波浪爬高rm可按下述公式計算：
式中：───壩坡的糙率滲透性係數，塊石為0.75～0.
8；—經驗係數，按《水工建築物》p129表3—2取值，此處取1.0。──平均波高與平均波長，選用教材第一章第二節公式計算可得；m—邊坡係數，據經驗取2.
5。壩頂高程結果取兩者之大者，並預留一定的沉降值.結果見下表，設計竣工時壩頂高程為380.22m.
坡頂高程計算成果表
2、壩頂寬度
壩頂寬度主要取決於交通需要、構造要求和施工條件，同時還要考慮防汛搶險、防空、防震等特殊需要。壩頂的最小寬度按下面的方法確定：當壩高h小於loom時，壩頂最小寬度bmin取為h／10，並不小於3m；本設計壩高約為379.
63－355=24.63m，故擬定壩頂寬度為5.0m。
水工建築物課程設計設計說明書
姓名 學號 專業 日期 目錄第一章設計依據01 1.1 壩址水文條件01 1.2壩址地質條件01 第二章基本資料02 2.1工程規模02 2.2水庫特性04 第三章樞紐總體布置04 3.1壩軸線選擇04 3.2壩型確定04 第四章工程布置與壩體構造05 4.1非溢流壩結構與構造05 4.2溢流壩結構...
水工建築物課程設計
目錄前言 2 第一章基本資料 3 1.1 工程概況 3 1.2 水文條件 3 1.3 氣象條件 3 1.4 工程地質 4 1.5 工程特性表 4 第二章壩型選擇與樞紐總體布置 6 2.1 壩型的選擇 6 2.2水工建築物的布置 7 第三章重力壩非溢流壩段設計 8 3.1 基本剖面的擬定 8 3.1....
水工建築物課程設計說明書 計算書封面及目錄
水工建築物 課程設計說明 書姓名學號指導教師 日期 目錄 第1章工程引數及其基本資料1 第2章工程等級及設計標準2 第3章樞紐布置2 第4章剖面設計3 第1節堰頂高程 校核洪水位 壩頂高程確定 3第2節非溢流壩剖面設計5 第3節非溢流壩穩定及應力分析6 第4節溢流壩剖面設計和應力穩定分析10 第5章...