羊倌沟水库位于青海省西宁市乐都区高庙镇保家庄村附近，是一座IV等小（I）型拦河式水库，组成水库枢纽的主要建筑物有：挡水坝、溢洪道、输水管和冲砂管。主要建筑物按4级建筑物标准设计，次要和临时建筑物级别为5级。其主要功能是以人畜饮水、农田灌溉为主，兼顾防洪。羊倌沟水库挡水坝采用混凝土面板堆石坝，土石坝由于其就地取材、施工方便、工期短、造价低、节约大量水泥、钢材、能适应较差的地质条件、安全性能好等优点，在国内工程中被广泛的使用。但目前土石坝设计工程中，仍大多采用传统的设计方法，其设计仍处于经验阶段，而且在小型水库设计过程中,不太注重设计总体方案的优化。本文在依据水库基本水文资料及地质条件，对水库进行了供水规划和调洪演算，确定了水库规模，完成了水库枢纽布置及挡水建筑物的主要设计工作，利用ANSYS软件对面板坝进行了渗流稳定分析和应力变形分析。对水库整个设计工作完成两个方面的优化：即总体方案的优化和坝体断面的优化，总体方案的优化是在水库规模不变的情况下，讨论了在抬高水库汛限水位的同时增大水库溢洪道规模，在两者之间追求水库效益最大化；坝体断面的优化是用ANSYS建立坝体模型的基础上，在面板坝结构类型、材料布局已定的情况下，采用造价最低的原则，通过利用数学手段和ANYSY有限元分析软件，来获得结构断面的最优尺寸，两者均有比较重要的现实意义。