重力坝-实体重力坝课程设计

重力坝课程设计指导书重力坝课程设计指导书一、目的要求教学计划及教学大纲的要求，课程设计目的是为学生创造一次全面运用所学重力坝的理论知识解决实际问题的初步训练机会，使学生对水利枢纽及水工建筑物（重力坝）的设计内容，方法及步骤有系统的了解，培养和逐步提高学生的综合运算，绘图及编写设计报告的基本技能，为今后从事设计、施工、管理工作打下一定的基础。

同时通过课程设计来进一步考察学生的学习质量，综合能力，自学资料能力，并发现存在的问题与不足，为进一步改进教学提供可靠依据。

本课程设计的重点是使同学掌握重力坝设计的单一安全系数法和分项系数极限系数设计方法，并在此基础上进行相应的结构计算，水力计算，进行坝体体的剖面设计、构造设计。

二、课程设计内容根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。

主要设计内容：1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准。

2、大坝的枢纽布置根据给定的坝址地形图确定重力坝坝轴线位置。

并且通过下面的计算成果、剖面和坝段等具体内容，在给出的地形图上绘制出大坝平面布置图，并且确定大坝若干个大坝的控制点，标出控制点的坐标。

3、非溢流坝的断面尺寸拟定A.选择浆砌石和混凝土重力坝两种坝型,分别拟定基本三角形进行比较,考虑工程量、工程造价，地形、地质及施工进度等情况进行坝型比较，并且结合各自的溢流方式，选择合理坝型。

B.确定坝顶高程非溢流坝坝顶在洪水位以上的超高为△h，△h=2h1+ h0+ h c其中波高：2h1=0.0166V5/4×D1/3波长： 2L1=10.4(2h1)0.8波浪中心线在净水位以上的高度：〃h0=2π(h1)2/2 L1坝顶高程按设计洪水位和校核洪水位两种情况计算，选定较大值。

计算时相应的波长、波高计算可以参考课本或其他资料。

C. 确定坝顶宽度D. 确定坝底宽度根据稳定条件分析，坝基面的抗剪强度较高时，坝底宽度由应力条件控制，反之，坝基面抗剪强度较低时，坝底宽度由稳定条件控制。

重力坝课程设计一、目的1、学会初拟重力坝尺寸的方法；2、掌握重力坝抗滑稳定计算和应力计算；3、进一步认识重力坝的结构特点。

二、基本资料（一）、水文、气象及泥沙资料某水库所在流域属亚热带季风湿润气候，立体带状气候明显，其特点是“冬长夏短，春秋相连、雨热同季、干湿分明”。

流域内无气象观测资料，其气象资料参照威宁县气象站资料：多年平均气温10.4℃，最冷月1月平均1.9℃，最热月7月平均17.7℃，极端最高气温30.6℃（1963年5月29日），极端最低气温-15.3℃（1977年2月9日）。

年平均相对湿度80%，最大在秋季，达85%左右，最小在春季，在73%上下，全年平均雾日数76.0d，年平均日照时数1805.4h，为贵州全省各县之冠。

全年无霜期208.6d，大风日数29.3d，冰雹日数2.6d，雷暴日数66.4d，雾日天数83.7d，降雪日数32.2d，最大积雪深度27cm。

多年平均风速3.2m/s，最大风速20.7m/s，全年以SE风为多，频率为17%。

流域水汽主要来自印度洋孟加拉湾，由于地势较高，多年平均相对湿度较其它地区低。

流域内地表径流主要来自降雨，但降雨时空上分布不均，大多集中在每年5～10月，降雨量占全年降雨总量的80-90%。

暴雨一般出现在5～10月，日降雨量大于100mm的暴雨主要出现在6～8月，汛期比其他地区出现晚，降雨量较其它地区少，根据威宁县气象站历年实测资料统计：多年平均降雨量为909.7mm，丰水期(5～10月)平均降雨量795.4mm，占全年降雨量的87.7%，枯水期(11月至次年4月)平均降雨量114.3mm，占全年降雨量的12.3%，最大一日降水量为105.9mm（1984年7月23日），降水量≥0.1mm的日数193d，降水量≥10.0mm 的日数28d，降水量≥25.0mm的日数7d，降水量≥50.0mm的日数1.3d，多年平均水面蒸发量为1282.5mm（20cm蒸发皿）。

重力坝课程设计doc
一.重力坝概述
重力坝是一种在河流中建设的大型水利工程，通常由一组拱形结构的混凝土或石头堆
砌而成，它的作用是把流过的河水向上压抑，以提高河流的稳定性，防止洪水，并利用流
过的水势将水压转化为电能供给公众使用。

二.重力坝的设计及施工
1.首先要进行地质勘探研究，以确定建造重力坝的最佳位置和材料。

2.重力坝的设计，要考虑重力坝的高度、深度等参数，还要确定其弯曲度、抗压强度
等技术要求，确定防洪排污设施等。

3.施工难度较大，要求施工人员具备较强的技术水平，建造时需要按照规划进行，尤
其是对混凝土施工要求严格，大坝结构要求较高。

4.建造完毕后，要经常进行检查和维护，以保证重力坝的安全运行。

三.重力坝的应用
1.重力坝的水利社会化应用在于控制洪水、改变河流水质，防止水库中的污染，提高
水生态环境等；
2.在水力发电方面，重力坝利用发电厂结构附属设备，从水势中提取能量而产生电能
供人们使用；
3.重力坝在航向规划中也得到了重要的应用，它可以改变河流的流向，从而改变其航向，有助于渡河船只的安全航行；
4.此外，重力坝建设也是一种美化环境的手段，它不仅能使人们对河流的自然环境被
更好的保护，而且还可以利用湖面动态变化来丰富景观，使河流被点缀成一种美丽的风景。

四.总结
重力坝是水利工程建设中重要的一环，在水力发电、洪水防治、航航向规划及美化景
观等方面均有着重要作用。

但是，由于重力坝设计施工难度较大，施工需求较高，在建设
及运营中均需要考虑多方面的因素，以保证重力坝的安全可靠。

一、教学目标1. 知识目标：- 了解重力坝的基本概念、结构特点及设计原理。

- 掌握重力坝的受力分析、稳定性计算方法。

- 熟悉重力坝的设计流程和施工技术。

2. 能力目标：- 培养学生运用所学知识分析实际工程问题的能力。

- 提高学生进行重力坝设计的基本技能。

- 增强学生的团队协作能力和创新意识。

3. 情感目标：- 激发学生对水利工程学科的兴趣和热爱。

- 培养学生的责任感、使命感和工程伦理意识。

二、教学内容1. 重力坝的基本概念及发展历程。

2. 重力坝的结构特点及设计原理。

3. 重力坝的受力分析及稳定性计算。

4. 重力坝的设计流程及施工技术。

5. 重力坝的工程实例分析。

三、教学方法1. 讲授法：系统讲解重力坝的相关理论知识。

2. 案例分析法：通过实际工程案例，引导学生分析重力坝的设计与施工。

3. 讨论法：分组讨论重力坝设计中的关键问题，培养学生独立思考和解决问题的能力。

4. 实践操作法：通过计算机辅助设计（CAD）软件进行重力坝设计练习，提高学生的实际操作能力。

四、教学过程1. 导入新课：通过图片、视频等形式展示重力坝的实际应用，激发学生的学习兴趣。

2. 理论讲解：- 讲解重力坝的基本概念、结构特点及设计原理。

- 分析重力坝的受力情况，讲解稳定性计算方法。

3. 案例分析：- 选择具有代表性的重力坝工程案例，引导学生分析设计思路和施工技术。

- 通过案例分析，使学生了解重力坝在实际工程中的应用。

4. 小组讨论：- 将学生分组，讨论重力坝设计中的关键问题，如坝体结构、基础处理、施工技术等。

- 各小组汇报讨论成果，教师点评并总结。

5. 实践操作：- 利用CAD软件进行重力坝设计练习，使学生掌握重力坝设计的基本技能。

- 教师指导学生解决操作过程中遇到的问题。

6. 总结与评价：- 教师总结课程内容，强调重点和难点。

- 对学生的学习情况进行评价，鼓励学生继续努力。

五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况。

1. 课程设计目的混凝土坝电算课程设计是水工建筑物教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的水工结构设计基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。

课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。

1).学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成重力坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。

培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。

2).培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。

提高查阅和应用参考文献和资料的能力。

2. 课程设计题目描述和要求1).设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。

根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。

拟建的水库总库容 1.33亿立方米，电站装机容量9600kw 。

工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准可得，本设计的工程规模为大（2）型，工程等级为Ⅱ级，永久建筑物的主要建筑物级别为2级。

2).坝基地质条件①开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.7m 。

②力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f ＇=0.9～1.1，粘结力系数c ＇＝700～800kPa 。

本设计抗剪断摩擦系数f ＇=1.07，粘结力系数c ＇＝850kPa③基岩抗压强度：15002/cm kg 3).特征水位经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：P=0.1%校核洪水位为909.92m ，相应下游水位为861.15m ；P=1% 设计洪水位为907.32m ，相应下游水位为859.80m ； 正常挡水位为905.70m ；相应下游水位为855.70m ；淤沙高程为842.70m ；4).荷载及荷载组合荷载应按实际情况进行分析，决定计算内容。

课程设计重力坝设计一、教学目标本课程的设计旨在通过学习重力坝的设计，使学生掌握重力坝的基本原理、结构特点和设计方法，培养学生的工程实践能力和创新思维。

1.掌握重力坝的定义、分类和基本原理。

2.了解重力坝的结构特点和设计要求。

3.熟悉重力坝的施工技术和质量控制要点。

4.能够运用所学知识分析和解决重力坝设计中的实际问题。

5.具备一定的工程图纸阅读和理解能力。

6.能够运用计算机软件进行重力坝的设计和模拟。

情感态度价值观目标：1.培养学生对水利工程的兴趣和热情，提高学生的专业素养。

2.培养学生团队合作意识和沟通能力，增强学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括重力坝的基本原理、结构特点、设计方法、施工技术和质量控制等方面。

1.重力坝的定义、分类和基本原理：介绍重力坝的概念、分类和基本工作原理，使学生了解重力坝的性质和功能。

2.重力坝的结构特点和设计要求：讲解重力坝的结构组成、特点和设计原则，使学生掌握重力坝的设计方法和步骤。

3.重力坝的施工技术和质量控制：介绍重力坝的施工工艺、技术和质量控制措施，培养学生解决实际工程问题的能力。

4.重力坝案例分析：分析典型的重力坝工程案例，使学生能够将所学理论知识与实际工程相结合。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握重力坝的基本原理、结构和设计方法。

2.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的思考能力和团队合作意识。

3.案例分析法：分析典型的重力坝工程案例，引导学生将理论知识应用到实际工程中。

4.实验法：安排学生进行重力坝模型实验，培养学生的实践操作能力和实验技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《重力坝设计与施工》等。

2.参考书：提供相关的参考书籍，如《水利工程概论》、《水利工程施工技术》等。

设计内容一、 确定工程等级由校核洪水位 m 查水库水位———容积曲线读出库容为亿3m ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。

确定坝顶高程(1)超高值Δh 的计算 Δh = h1% + hz + hcΔh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m ；hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； hc —安全加高，按表3－1 采内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于0V ＜20m/s 及 D ＜20km ） 下面按官厅公式计算h1% ， hz 。

11312022000.0076ghgD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭ 11 3.752.15022000.331mgL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭22l z h Hh cthLLππ=式中：D ——吹程，km ，按回水长度计。

m L ——波长，mz h ——壅高，mV0 ——计算风速h ——当2020250gDv = 时，为累积频率5%的波高h5%;当202501000gDv = 时， 为累积频率10%的波高h10%。

规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P （%）的波高hp 与平均波高的关系可按表 进行换设计洪水位 校核洪水位 吹程D （m ） 风速0v （m ） 27 18 安全加高c h （m ） 断面面积S （2m ） 断面宽度B （m ）正常蓄水位和设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计027/v m s =；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计018/v m s =。

a.设计洪水位时Δh 计算： 18902.5760.62311.80mS H m B ===设设 波浪三要素计算如下： 波高：21131229.819.81524.190.0076272727h -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h= 波长：113.752.15229.819.81524.190.331272727mL -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L =壅高：220.823.140.378.95zmh h L π==⨯≈2209.81524.197.0527gD v ⨯=≈，故按累计频率为005计算 0.82060.62m m h H =≈，由表查表换算 故0000151.24 1.240.82 1.02h h m =⨯=⨯≈0.4ch m =1%z c hh h h ∆=++1.020.370.41.89m=++=b.校核洪水位时Δh 计算：19277.2561.31314.44m S H m B ===设设 波高：21131229.819.81965.340.0076181818h -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h=波长：113.752.15229.819.81965.340.331181818mL -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L =壅高：220.613.140.257.03zmh h L π==⨯≈2209.81965.3429.2318gD v ⨯=≈，故按频率为005计算 0.61063.31m m h H =≈,由由表查表换算 故0000151.24 1.240.270.34h h m =⨯=⨯≈0.3c h m =1%z c h h h h ∆=++0.340.250.30.89m=++=(2)、坝顶高程：a.设计洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆设设设计洪水位445 1.89446.89m=+=b.校核洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆校校校核洪水位446.310.89447.20m=+=为了保证大坝的安全，选取较大值，所以选取坝顶高程为三、 非溢流坝实用剖面的设计和静力校核(1) 非溢流坝实用剖面的拟定拟定坝体形状为基本三角形。

目录一、基本资料................................... - 1 -1.1工程概况................................... - 1 -1。

2设计基本资料.............................. - 4 -1。

3水库特征表................................ - 6 -1。

4电站建筑物基本数据........................ - 7 -二、剖面设计..................................... - 8 -2。

1坝顶高程: ................................. - 8 -2。

2波浪要素.................................. - 8 -2.3坝顶宽度.................................. - 13 -2。

4坝坡的确定。

............................. - 13 -2。

5坝体的防渗排水。

......................... - 13 -2。

6拟定非溢流坝基本剖面如图所示............. - 14 -2.7荷载计算及组合............................ - 14 -三、挡水坝稳定计算.............................. - 16 -3.1荷载计算.................................. - 16 -3.2稳定计算.................................. - 20 -四、挡水坝应力计算：............................ - 21 -4。

1坝址抗压强度极限状态计算: ................ - 21 -4.2坝体上下游面拉应力正常使用极限状态计算.... - 24 -五、重力坝的地基处理............................ - 25 -5。

设计内容一、 确定工程等级由校核洪水位446.31 m 查水库水位———容积曲线读出库容为1.58亿3m ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。

一、 确定坝顶高程(1)超高值Δh 的计算Δh = h1% + hz + hcΔh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m ；hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； hc —安全加高，按表3－1 采内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于0V ＜20m/s 及 D ＜20km ） 下面按官厅公式计算h1% ， hz 。

11312022000.0076ghgD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭ 11 3.752.15022000.331mgL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭22l z h Hh cthLLππ=式中：D ——吹程，km ，按回水长度计。

m L ——波长，mz h ——壅高，mV0 ——计算风速h ——当2020250gDv = 时，为累积频率5%的波高h5%;当202501000gDv = 时， 为累积频率10%的波高h10%。

规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P （%）的波高hp 与平均波高的关系可按表B.6.3-1 进行换超高值Δh 的计算的基本数据设计洪水位 校核洪水位 吹程D （m ） 524.19 965.34 风速0v （m ） 27 18 安全加高c h （m ）0.4 0.3 断面面积S （2m ）1890.57 19277.25 断面宽度B （m ） 311.80314.44正常蓄水位和设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计027/v m s =；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计018/v m s =。

a.设计洪水位时Δh 计算： 18902.5760.62311.80m S H m B ===设设 波浪三要素计算如下： 波高：21131229.819.81524.190.0076272727h -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h=0.82m 波长：113.752.15229.819.81524.190.331272727mL -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L =8.95m 壅高：220.823.140.378.95z mh h L π==⨯≈2209.81524.197.0527gD v ⨯=≈，故按累计频率为005计算 0.82060.62m m h H =≈，由表B.6.3-1查表换算 故000151.24 1.240.82 1.02h h m =⨯=⨯≈0.4c h m =1%z c h h h h ∆=++1.020.370.41.89m=++=b.校核洪水位时Δh 计算：19277.2561.31314.44m S H m B ===设设 波高：21131229.819.81965.340.0076181818h -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h=0.27m波长：113.752.15229.819.81965.340.331181818mL -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L =7.03m 壅高：220.613.140.257.03z mh h L π==⨯≈2209.81965.3429.2318gD v ⨯=≈，故按频率为005计算 0.61063.31m m h H =≈,由由表B.6.3-1查表换算 故000151.24 1.240.270.34h h m=⨯=⨯≈0.3c h m =1%z c h h h h ∆=++0.340.250.30.89m=++=(2)、坝顶高程：a.设计洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆设设设计洪水位 445 1.89446.89m=+=b.校核洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆校校校核洪水位446.310.89447.20m=+=为了保证大坝的安全，选取较大值，所以选取坝顶高程为447.2m三、 非溢流坝实用剖面的设计和静力校核(1) 非溢流坝实用剖面的拟定拟定坝体形状为基本三角形。

水工建筑物课程设计(重力坝)1000字一、前言重力坝是水利工程中广泛应用的水工建筑物之一，具有简单、稳定、可靠等特点。

为了能够更好地学习和理解重力坝的设计与施工，本文将结合实际工程案例，介绍重力坝的基本概念、设计要点、施工过程以及安全措施。

二、概述重力坝是指靠坝体自身的重力抵抗水压力，并使坝体能够保持在平衡状态的坝。

重力坝通常具有比较宽的顶宽、大坝底宽，以及垂直或近垂直的坝面。

三、设计要点1. 坝体稳定性重力坝的稳定性是设计的重点之一，因此坝体的自重和坝前水柱作用所产生的水压力必须能够平衡。

为了保证坝体的稳定性，需要进行相应的坝体截面优化和稳定分析。

2. 溢洪道设计溢洪道是重力坝防洪的主要措施之一，需要根据坝址洪水特征和设计洪水确定相应的溢洪道参数。

一般来说，溢洪道的设计应该充分考虑坝上游的泄洪需求，同时确保洪水能够安全地通过坝址，避免发生洪水冲毁等事故。

3. 切尾设计切尾是指将河床河岸的土质挖出，以便于坝底的施工和加强重力坝的水密性。

在切尾的设计中应该充分考虑河床河岸土质的稳定性，避免在切尾过程中发生坍塌和滑坡等不安全情况。

四、工程案例以南岸水库为例，该水库位于河南省某市，总库容为 3.3亿立方米，控制流域面积为1117.1平方千米，最大蓄水位为265.5米。

该水库为一座重力坝，具体参数如下：1. 坝址基础岩层接触深度： -76米2. 坝顶标高： 277.5米3. 坝顶长度： 534.75米4. 坝顶宽度： 10.5米5. 坝脚标高： 206米6. 坝脚长度： 342米7. 坝脚宽度： 42米8. 坝高： 71.5米五、施工过程1. 剥离坝址土层：将坝址表土和浮石剥离至基岩层，同时进行基岩凿打和清理。

2. 贴面铺垫：在坝址的基础岩层上进行界板定位和方案确认，贴面铺垫，同时进行模板安装。

3. 混凝土浇筑：进行混凝土浇筑之前，需要对混凝土原材料进行检测和质量监控，保证混凝土强度和性能符合设计要求。

重力坝课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解重力坝的定义、结构及功能，掌握重力坝的受力原理；2. 学生能够掌握重力坝建设过程中涉及的主要材料及其特性；3. 学生能够了解重力坝在我国水利工程中的应用及重要性。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析重力坝的稳定性，并提出改进措施；2. 学生能够通过小组合作，设计并绘制重力坝模型；3. 学生能够运用科学探究方法，对重力坝建设中的实际问题进行探讨。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习重力坝相关知识，培养对水利工程建设的兴趣和热情；2. 学生能够认识到重力坝在我国经济发展和社会进步中的重要作用，增强国家自豪感；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，提高沟通与协作能力。

课程性质：本课程为自然科学领域的水利工程课程，旨在帮助学生了解重力坝的基础知识，提高学生的实践操作能力。

学生特点：五年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，善于观察和思考，但缺乏实际操作经验。

教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作相结合，提高学生的参与度和动手能力。

通过课程学习，使学生在掌握基础知识的同时，培养科学思维和创新能力。

将课程目标分解为具体学习成果，以便在教学设计和评估中实现课程目标的有效达成。

二、教学内容1. 重力坝的定义与结构- 教材章节：第三章第一节- 内容：介绍重力坝的概念、分类、主要组成部分及其功能。

2. 重力坝受力原理与稳定性分析- 教材章节：第三章第二节- 内容：讲解重力坝的受力原理、稳定性影响因素及评价方法。

3. 重力坝主要材料及其特性- 教材章节：第三章第三节- 内容：介绍重力坝建设中常用的材料，如混凝土、钢材等，并分析其性能特点。

4. 重力坝在我国水利工程中的应用- 教材章节：第三章第四节- 内容：举例说明重力坝在我国水利工程中的应用，强调其重要性。

5. 重力坝模型设计与制作- 教材章节：第三章实践环节- 内容：指导学生分组设计并制作重力坝模型，培养学生的动手能力和团队合作精神。

水工建筑物课程设计（重力坝枢纽任务书及指导书）水工教研室2015.01一、课程设计目的与要求通过设计，使学生初步掌握重力坝设计的一般原则、方法和步骤，加深和巩固基础理论知识，培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法以及查阅参考文献、计算、绘图和编写设计文件的能力。

设计过程中，学生必须发挥独立思考能力，在老师的指导下按时独立完成设计任务。

设计时应采用最新设计技术规范。

二、设计任务1、根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用，进行枢纽布置方案比较，通过定性分析确定最优枢纽布置方案。

并绘制下游立视图。

2、进行挡水坝的剖面设计，内容包括：拟定挡水坝剖面尺寸，然后进行稳定及应力校核，确定安全合理的剖面。

并绘制挡水坝断面图。

3、进行细部构造设计，包括：标号分区、分缝、止水、廊道、排水等。

4、成果包括:设计计算说明书1份，图纸2张。

三、基本资料德山水库位于河北省唐山、承德两地区交界处，坝址位于迁西县扬岔子村的滦河干流上，控制流域面积33700km2，总库容25.5亿m3。

水库枢纽为混凝土重力坝，由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津市和唐山地区工农业及城市人民生活用水，结合引水发电，并兼顾防洪要求。

根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为I级建筑物，其它建筑物按II级建筑物考虑。

1、工程地质资料（1）地貌坝址为低谷丘陵地区，两岸相对高差不大，河谷开阔，宽约600m，上下游两公里范围内河道顺直，主河槽位于右岸。

河床高程137m左右。

枯水期河床宽约100m，由于受河流侧向的侵蚀，两岸地形不对称。

右岸坡度较陡约60°左右，左岸较缓约20°，河床中除漫滩外，左岸还有三级阶地发育，一、二级阶地高程自140m～160m，三级阶地与缓坡相接直达山顶。

覆盖层为7～12m厚的砂砾卵石冲积层。

（2）岩性坝基主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，第四大岩层（Ar，Ⅰ4）为角闪斜长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，主要矿物为斜长石、石英及角闪石，本层岩体呈厚层块状，质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好，总厚度185m左右。

设计内容一、 确定工程等级由校核洪水位 m 查水库水位———容积曲线读出库容为亿3m ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。

一、 确定坝顶高程(1)超高值Δh 的计算Δh = h1% + hz + hcΔh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m ；hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； hc —安全加高，按表3－1 采内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于0V ＜20m/s 及 D ＜20km ） 下面按官厅公式计算h1% ， hz 。

11312022000.0076ghgD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭ 11 3.752.15022000.331mgL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭22l z h Hh cthLLππ=式中：D ——吹程，km ，按回水长度计。

m L ——波长，mz h ——壅高，mV0 ——计算风速h——当220250gDv=时，为累积频率5%的波高h5%;当22501000gDv=时，为累积频率10%的波高h10%。

规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P（%）的波高hp 与平均波高的关系可按表进行换超高值Δh 的计算的基本数据设计洪水位校核洪水位吹程D（m）风速v（m）27 18安全加高ch（m）断面面积S（2m）断面宽度B（m）正常蓄水位和设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计27/v m s=；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计18/v m s=。

a.设计洪水位时Δh 计算：18902.5760.62311.80mSH mB===设设波浪三要素计算如下：波高：21131229.819.81524.190.0076272727h-⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h=波长：11 3.752.15229.819.81524.190.331272727mL-⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L = 壅高：220.823.140.378.95z mh h L π==⨯≈2209.81524.197.0527gD v ⨯=≈，故按累计频率为005计算 0.82060.62m m h H =≈，由表查表换算 故000151.24 1.240.82 1.02h h m =⨯=⨯≈0.4c h m =1%z c h h h h ∆=++1.020.370.41.89m=++=b.校核洪水位时Δh 计算：19277.2561.31314.44m S H m B ===设设 波高：21131229.819.81965.340.0076181818h -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭h=波长：113.752.15229.819.81965.340.331181818mL -⎛⎫⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭m L = 壅高：220.613.140.257.03z mh h L π==⨯≈2209.81965.3429.2318gD v ⨯=≈，故按频率为005计算 0.61063.31m m h H =≈,由由表查表换算 故000151.24 1.240.270.34h h m =⨯=⨯≈0.3c h m =1%z c h h h h ∆=++0.340.250.30.89m=++=(2)、坝顶高程：a.设计洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆设设设计洪水位 445 1.89446.89m=+=b.校核洪水位的坝顶高程： h ∇=+∆校校校核洪水位446.310.89447.20m=+=为了保证大坝的安全，选取较大值，所以选取坝顶高程为三、 非溢流坝实用剖面的设计和静力校核(1) 非溢流坝实用剖面的拟定拟定坝体形状为基本三角形。

课程设计 重力坝一、课程目标知识目标：1. 学生能理解重力坝的基本概念，掌握其结构特点和功能；2. 学生能描述重力坝在水利工程中的应用及其重要性；3. 学生能掌握重力坝的稳定性和承载力的基本原理。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析重力坝的设计和施工要求；2. 学生能够运用数学和物理知识，进行重力坝稳定性分析；3. 学生能够通过实例，学会查阅相关资料，了解重力坝在我国水利工程中的实际应用。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，增强环保意识和责任感；2. 培养学生团队合作精神，提高沟通与交流能力；3. 培养学生尊重科学、严谨求实的态度，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为八年级物理学科相关内容，结合实际工程案例，让学生了解重力坝在水利工程中的作用。

学生特点：八年级学生具备一定的物理知识和数学基础，对实际工程有较强的好奇心，善于合作与交流。

教学要求：通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程分析，培养解决实际问题的能力，提高学科素养。

在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，达到课程目标。

后续教学设计和评估将以具体学习成果为依据，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 重力坝的定义及分类：介绍重力坝的基本概念、分类及其在水利工程中的应用。

教材章节：第二章 水工建筑物 第三节 水坝的类型与构造2. 重力坝的结构特点：讲解重力坝的结构组成、材料及主要受力特点。

教材章节：第三节 水坝的类型与构造3. 重力坝的稳定性分析：引导学生学习重力坝稳定性原理，掌握影响稳定性的因素。

教材章节：第四节 水坝的稳定性分析4. 重力坝的设计与施工要求：介绍重力坝的设计原则、施工方法及其质量控制。

教材章节：第五节 水坝的设计与施工5. 重力坝在我国的应用案例：分析我国重力坝工程实例，了解其在实际工程中的作用。

教材章节：第六节 我国著名水坝工程实例教学内容安排和进度：第一课时：重力坝的定义及分类、结构特点第二课时：重力坝的稳定性分析第三课时：重力坝的设计与施工要求第四课时：重力坝在我国的应用案例教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，按照以上安排进行教学，以达到课程目标。

水工建筑物课程设计书学院：水利土木工程学院班级：水利水电工程班11级本科（2）班姓名：学号：2011日期：2014-6第1章重力坝课程设计任务书1.1课程设计目的课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。

学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成重力坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。

培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。

培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。

提高查阅和应用参考文献和资料的能力。

1.2设计内容1、确定工程等级；2、在已知设计洪水位、设计泄洪流量和校核泄洪流量的前提下，确定堰顶高程，计算校核洪水位和坝顶高程；3、非溢流坝基本剖面的拟定；4、溢流坝剖面及消能方式的拟定；5、非溢流坝实用剖面的设计和静力计算；（1）非溢流坝实用剖面设计（2）确定正常和非常情况的荷载组合及荷载计算；（3）对以上两种情况进行非溢流坝的整体稳定计算，校核安全性；（4）对以上两种情况的坝底面的边缘应力计算，校核其强度。

若不满足稳定和强度要求，原则上要修正剖面重新计算。

6、消能设计；（1）选择孔口尺寸和闸墩型式及尺寸；（2）选择消能方式，确定消能结构的各部分尺寸（反弧半径、鼻坎高程、挑射角度等）（3）计算挑距和冲坑深度。

7、细部构造的选择和设计：参照规范和教材，选择：（1）坝基的连接、灌浆和排水；（2）坝身廊道和排水；（3）横缝构造及止水；（4）坝顶布置等。

1.3设计成果1、设计说明书一份设计说明书是课程设计的主要成果，要表达设计者的设计思想、方法和分析计算能力。

其要求是：（1）设计主要成果的说明；（2）对设计参数、理论依据的说明；采用的常用公式可直接列出，计算过程要表格化；（3）章节分明、简明扼要、文理通顺、字迹工整，既有计算成果又有分析论证和明确结论；必须附目录页和基本资料，图纸统一附在设计说明书后；（4）计算过程表格和插图应编号，插图按比例绘制于方格纸上。

有关重力坝的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解重力坝的定义、结构及工作原理；2. 学生能掌握重力坝的受力分析，了解影响重力坝稳定性的因素；3. 学生能了解重力坝在我国水利工程中的应用及重要性。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析重力坝的受力情况，并进行简单的稳定性评估；2. 学生能够通过实例分析，提出优化重力坝设计方案的建议；3. 学生能够运用绘图工具，绘制重力坝的结构示意图。

情感态度价值观目标：1. 学生对水利工程产生兴趣，认识到重力坝在我国水利事业发展中的重要作用；2. 学生能够树立正确的工程观念，关注水利工程的安全、环保和可持续发展；3. 学生能够培养合作精神，通过团队协作，共同完成课程任务。

课程性质：本课程为自然科学领域的水利工程课程，旨在让学生了解重力坝的相关知识，提高学生的工程实践能力。

学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对水利工程有一定的好奇心，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用实例分析、小组讨论等形式，激发学生兴趣，提高学生的参与度和实践能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 引入重力坝的概念，介绍重力坝在我国水利工程中的应用及发展历程；2. 详细讲解重力坝的结构组成、工作原理及受力情况；- 结构组成：坝体、坝基、排水系统等；- 工作原理：利用自身重量抵抗水压力，保持稳定；- 受力情况：水压力、自重、地震力等；3. 分析影响重力坝稳定性的因素，如材料性质、几何尺寸、地质条件等；4. 介绍重力坝的设计原则和施工技术；- 设计原则：安全、经济、环保、可持续发展；- 施工技术：材料选择、施工工艺、质量控制等；5. 案例分析：选取具有代表性的重力坝工程，分析其设计、施工及运行情况；6. 结合实际工程案例，引导学生进行重力坝受力分析和稳定性评估；7. 组织学生进行小组讨论，提出优化重力坝设计方案的建议；8. 总结重力坝在我国水利事业中的地位和作用，强调水利工程的安全、环保和可持续发展。

《水工建筑物课程设计》-混凝土重力坝设计-重力坝课程设计《水工建筑物课程设计》题目：混凝土重力坝设计学习中心：江苏扬州市邗江区教师进修学校奥鹏学习中心[11]VIP1 项目基本资料1.1 气候特征根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14 m/s，重现期为50年的年最大风速23m/s，吹程：设计洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km 。

最大冻土深度为1.25m。

河流结冰期平均为150天左右，最大冰厚1.05m。

1.2 工程地质与水文地质1.2.1坝址地形地质条件（1）左岸：覆盖层2～3m，全风化带厚3～5m，强风化加弱风化带厚3m，微风化厚4m。

（2）河床：岩面较平整。

冲积沙砾层厚约0～1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3～6m。

坝址处河床岩面高程约在38m左右，整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。

（3）右岸：覆盖层3～5m，全风化带厚5~7m，强风化带厚1～3m，弱风化带厚1～3m，微风化厚1～4m。

1.2.2天然建筑材料粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采，储量足，质量好。

粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。

砂石料满足砼重力坝要求。

1.2.3水库水位及规模①死水位：初步确定死库容0.30亿m3，死水位51m。

②正常蓄水位：80.0m。

注：本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。

表一本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况：基本组合(2)为设计洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。

特殊组合(1)为校核洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。

1.3大坝设计概况1.3.1工程等级本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。

根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。