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混凝土大坝的设计是一个复杂而系统的过程，涉及多个方面。以下是大坝设计的主要步骤和考虑因素：
需要进行详细的勘察与设计准备工作。这包括研究枢纽附近的自然条件（如地质、地形、水文等），以及考虑枢纽的施工条件、运行条件、综合效益、投资指标和远景规划。这些前期工作为后续的设计提供了基础数据和约束条件。
进行大坝的选型与布置。根据坝址的地质条件、水文特性以及工程需求，选择合适的大坝类型（如重力坝、拱坝等）。进行大坝的平面布置和剖面设计，确定大坝的高度、宽度、坝顶高程等关键参数。
在大坝的具体设计中，还需考虑以下关键要素：
1. 廊道设置：为了检查坝体内部的工作状态、布设量测仪器以及满足坝内交通和灌浆、排水的需要，需在坝内设置水平或斜向廊道或竖井。
2. 分缝与止水：为适应地基变形和温度变化，大坝通常会被分成若干个坝段，这些坝段之间通过横缝分隔。在坝体横缝内、陡坡坝段与基础接触面以及廊道和孔洞穿越横缝处的周围，必须设置止水以防止渗水。
3. 坝体排水：为了减少渗水对坝体的不利影响，需在坝体靠近上游防渗层的下游侧布设一排垂直向排水管，将渗水汇入廊道并排出。
对于高坝和重要工程，还需进行更为深入的设计和分析。例如，应进行温度控制及防裂设计，以避免混凝土在浇筑和运行过程中出现裂缝；还需进行混凝土力学、热学、极限拉伸、徐变和自生体积变形等性能试验，以确保大坝的安全性和稳定性。
施工布置也是大坝设计不可或缺的一部分。这包括施工道路的布置、混凝土供料线的规划以及材料运输的安排等。合理的施工布置能够确保大坝施工的高效进行，并降低施工成本。
混凝土大坝的设计是一个综合性的过程，需要综合考虑地质、水文、施工条件以及工程需求等多个方面。通过科学的设计和分析，可以确保大坝的安全性、稳定性和经济性。