項目2 拱壩設計
項目及其要求
拱壩是在平面上呈凸向上游的拱形擋水建筑物，利用拱的作用將水壓力的全部或部分傳給河谷兩岸的基巖。壩體的穩定主要是利用拱端基巖的反作用來支承。拱圈截面上主要承受軸向反力，可充分利用筑壩材料的強度。因此，拱壩是一種經濟性和安全性都很好的壩型。
拱壩設計基本資料
某拱壩樞紐為Ⅳ等工程，攔河壩為4級建筑物，正常蓄水位為388.0m；設計洪水位達389.72m，相應下泄流量為980m3/s；校核洪水位391.46m，相應下泄流量為1560m3/s。流域多年月平均最高氣溫27.3℃（7月），多年月平均最低氣溫8.7℃（1月）。洪水期多年平均最大風速15m/s，水庫吹程1km。
壩谷處河谷較狹窄，屬V形河谷，寬高比L/H≈2.5，壩址處的工程地質剖面如圖2.1所示。摩擦系數及黏聚力：混凝土、砂漿/巖石面，f=0.65；f′=0.9，c′=0.5MPa。弱風化巖石f=0.6；f′=l.1，c′=1.0MPa。開挖邊坡；全風化或覆蓋層1：1，強風化或弱風化1：0.3，微風化或新鮮1：0.2～1：0.0，基礎彈性模量：右岸及河中基巖E=1.0×104MPa，左岸基巖E=1.5×104MPa；基巖泊松比μ=0.2，線膨脹系數αc=1×10-5／℃。
圖2.1 壩址處工程地質剖面圖
項目實施方法及目標
1.項目實施方法
項目實訓分為四個階段：
第一階段是項目實訓的準備階段，盡快準備項目實訓所需要資料和實訓計算、繪圖工具。
第二階段是設計計算階段，是項目實訓一個非常重要的階段。在這個階段中要盡快熟悉計算理論，并快速實施具體的計算。在這個過程中，可能會遇到許多問題，因此在本階段要培養學生解決問題的能力。通過這一階段的實訓，令學生的專業技能得到較大提高。
第三階段是繪制圖紙階段，是將第二階段的成果用圖紙的形式表達出來的階段。
第四階段是設計計算報告的編寫。設計計算報告是設計成果的重要體現，報告編寫要符合規定要求。
2.項目教學目標
“拱壩設計”課程教學目標包括知識目標、技能目標和態度目標三個方面。技能目標是核心目標，知識目標是基礎目標，態度目標貫穿整個實訓過程，是項目實訓的重要保證。
（1）知識目標。
1）熟悉拱壩特點、類型及布置。
2）了解拱壩結構及應力計算方法。
（2）技能目標。
1）能夠正確運用有關規范、手冊等資料進行基本設計計算。
2）基本掌握拱壩布置、穩定分析和應力分析的方法。
3）能夠使用繪圖工具和計算機繪制圖紙。
（3）態度目標。
1）不缺席、不遲到，認真嚴肅進行設計。
2）按設計進度完成任務、提交設計成果。
3）培養團隊精神，與項目其他角色人員共同探討問題，切磋提升技能水平。
4）克服實訓中遇到的困難，培養頑強的職業精神。
成果提交要求
1.設計報告
設計報告包括計算和說明兩大部分。說明部分應全面表達設計者的設計思想、方法和分析能力，包含對設計成果、采用的設計參數和理論依據的充分說明。要求章節分明、簡明扼要、文理通順，既有計算成果，又有分析論證和明確結論，必要時，使用附表和插圖（應按比例繪制）。計算部分是設計者的設計程序、設計成果的來源，要求詳細列出所有計算過程。計算過程盡量列表計算，附計算草圖；列出計算成果，并說明成果是否合理，如不合理，敘述可做改動的步驟；計算方法要求正確，參數取值合理，數據真實可靠，計算結果正確可信。
2.設計圖紙
設計圖紙主要包括拱壩的平面布置圖、細部構造圖等。繪圖應符合制圖標準和相關規范，要求制圖正確、布局合理、主次分明、比例適當、線條清晰、尺寸齊全，必要時應有簡明注解。
3.成果說明
要求簡要說明計算成果及合理性，或設計的不足和可以進一步改進的地方，并對設計過程進行總結。