土石坝毕业设计计算书

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毕业设计是各工科高校为大学生安排的最后一次全面性、总结性的教学实践环节，既是学生在教师指导下运用所学知识和技能，解决具体问题的一次尝试，也是学生走向工作岗位前的一次实战演习。以期通过设计达到以下几个目的：1.巩固、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识；2.提高运用所学知识，解决实际问题的能力；3.敢于创新，正确地将创新精神与科学态度相结合；4.养成严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风。毕业设计可以提高学生多方面的能力，包括综合应用所学知识能力、发现和解决问题能力、资料查询及协调合作能力等。

本次设计的题目为新月水库初步设计（粘土斜墙防渗，溢洪道无闸），枢纽的任务是以防洪、灌溉为主。本次设计主要进行坝体设计、泄水及输水建筑物设计。全文从调洪计算、坝体设计、渗流计算、稳定分析、泄水及输水建筑物设计等方面介绍了整个水库的设计理念。
设计中根据当地地形、地质以及当地材料，决定筑建土石坝。由于现场粉质粘土较为丰富，所以采用粘土心墙防渗。设计过程中涉及到一系列比较复杂的计算，借助于excel进行计算。计算中所涉及到的方法以及依据，参考各种设计手册，在书上所介绍的内容以外，加上自己对实际工程的理解。
在设计大坝尺寸的过程中，必须考虑其边坡稳定以及渗流稳定，以使坝体达到稳定要求，满足使用要求。

目 录
前 言 1
设计说明书 2
1 设计资料 3
1.1 流域概况 3
1.2 库区工程地质条件 3
1.3 库区水文地质条件 3
1.4 气象 3
1.4.1 气温 3
1.4.2 日照 3
1.4.3 霜冻 3
1.4.4 最大风速及风向 3
1.4.5 吹程 3
1.5 坝址区工程地质条件 4
1.6 水位流量关系 4
1.7 当地建筑材料及其物理性质 5
1.7.1 土料 5
1.7.2 土壤的物理性质 5
1.8 其它资料 6
1.8.1 水库综合利用要求 6
1.8.2 水位~库容曲线 6
1.8.3 粘土斜墙渗透系数 6
1.8.4 砂砾石坝壳渗透系数 6
1.8.5 渗透分析 6
1.8.6 振实最大干容重 6
1.8.7 振实最小干容重 6
1.8.8 坝体材料的不均匀系数 7
1.8.9 坝体材料内摩擦角 7
2 库容设计 7
2.1 新月水库防洪计算任务 7
2.2 设计标准 7
2.3 拟定溢洪道尺寸方案 8
2.4 溢洪道的调洪分析 9
2.5 方案比较及设计方案的选择 9
3 坝体设计 10
3.1 坝型选择 10
3.2 筑坝材料及其设计 10
3.2.1 用作斜墙的土料 10
3.2.2 筑坝材料 11
3.2.3 土料设计成果 11
3.3 坝体防渗结构 12
3.4 坝基防渗措施 12
3.5 土石坝外形轮廓设计 12
3.5.2 坝顶宽度 13
3.5.3 坝顶设计 13
3.5.4 坝坡及戗道 13
3.5.5 护坡设计 13
3.5.6 坝体排水设备和坝坡排水 14
3.5.7 土坝与坝基的连接 15
3.6 渗流分析 15
3.6.1 渗流分析的内容 15
3.6.2 渗流计算 15
3.7 稳定分析 19
3.7.1 稳定分析考虑的情况 19
3.7.2 用程序进行边坡稳定计算 20
3.7.3 稳定校核 21
4 溢洪道设计 21
4.1 型式选择 21
4.2 位置选择 21
4.3 溢洪道设计 21
4.4.1 宽顶堰 21
4.4.2 渐变段 21
4.4.3 陡坡段 22
4.4.4 消能段 25
5 输水建筑物设计 26
5.1 输水涵洞的布置和构造 26
5.2 涵洞水力要素分析 26
5.2.1 下游渠道的水力要素 26
5.2.2 确定输水洞比降 27
5.2.3 确定涵洞的进出口高程 27
5.2.4 涵洞断面尺寸的确定 27
5.2.5 消能设计 27
设计计算书 30
1 库容计算 31
1.1 库容及水位的确定 31
1.2 调洪计算 31
1.2.1 下泄流量计算 31
1.2.2 溢洪道宽度的确定 31
1.2.3 各参数选择 42
2 坝体设计计算 42
2.1 土料设计计算 42
2.1.1 粘性土料设计 42
2.1.2 坝壳砂砾料设计 42
2.2 坝顶高程计算 43
2.2.1 坝顶超高 43
2.2.2 坝顶高程 45
2.2.3 坝顶超高 45
2.2.4 坝高确定 46
2.3 渗流计算 47
2.3.1 水位分析 47
2.3.2 水位降落时的渗流计算 51
2.4 稳定计算 52
2.4.1 用程序计算 52
2.4.2 稳定校核 55
3 溢洪道设计计算 55
3.1 宽顶堰尺寸计算 55
3.2 渐变段计算 56
3.2.1 渐变段的长度 56
3.2.2 渐变段的进口水深 56
3.2.3 渐变段出口水深 56
3.3 陡坡段 58
3.3.1 判断底坡类型 58
3.3.2 陡坡长度 59
3.3.3 水面曲线 59
3.3.4 流速及掺气水深 61
3.3.5 边墙高度 61
3.3.6 消能段 61
4 输水建筑物设计计算 63
4.1 涵洞水力计算 63
4.1.1 下游渠道的水力计算 63
4.1.2 计算水面降落及洞内水深 64
4.1.3 确定输水洞比降 65
4.1.4 确定涵洞的进出口高程 65
4.1.5 涵洞断面尺寸的确定 65
4.1.6 消能计算 66
参考文献： 69
附录 71