土石坝坝顶超高计算
坝顶超高计算00
0.3
设计孔深度(m)
15.12 14.86 14.77 14.9 15.06 15.14 15.15 15.2 15.51 16.13 16.76 17.51 18.27 19.03 19.8 19.93 20.02 20.11 20.19 20.14 19.34 18.5 17.7
m+坝顶高程 得，防浪墙 顶高程＝
2.367687121 m，hm/H＝ 0.01374905
cosβ＝ 风雍水面高度e＝
0.707106781 0.000539164 m
当m＝1.5～5.0 时：
单坡的坡度系数m ＝
2
斜坡的糙率渗透性 系数KΔ＝
0.9
W/（（gH） ^0.5)=
平均波浪爬高Rm ＝
0.176097119 m，Rp＝
单坡的坡度系数m
＝
斜坡的糙率渗透性 系数KΔ＝
0.9
2
W/（（gH） ^0.5)=
平均波浪爬高Rm ＝
0.297202693 m，Rp＝
0.54685295
水位（m） 1848.50
R
e
A
0.546852955 0.00121312
0.5
吹程D＝ 水域平均水深Hm
＝
综合摩阻系数K＝
170
m，多年平均 最大风速＝
1394.44
14.76
1.2
0.76
G30
1409.3
1394.63
14.68
1.3
0.63
G31
1409.53
1394.82
14.71
1.53
0.48
G32
1409.77
1395.01
坝顶高程计算
5.1.1坝顶高程的确定
砼重力坝为3级建筑物，按100年一遇洪水设计和1000年一遇洪水校核的控制工况来确定坝顶高程。
根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2018），坝顶防浪墙顶高程=水库静水位＋∆h，其中∆h为坝顶距水库静水位（正常蓄水位或校核洪水位）的高度，∆h由下式确定：
∆h ＝h1%＋h z＋h C
式中：h1%──波浪高（m）；
h Z──波浪中心线至水库静水位高差(m)；
h C──安全超高(m)，本工程坝的安全级别为3级，正常蓄水位和校核洪水位下分别取0.4m和0.3m。
h c和h Z按照《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2018）的相关规定计算，坝顶高程计算成果见表5.6 -1。
5.1.1.1坝顶高程的确定
均质土坝为3级建筑物，按50年一遇洪水设计和1000年一遇洪水校核的控制工况来确定坝顶高程。
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2020），坝顶防浪墙顶高程=水库静水位＋y，其中y为坝顶距水库静水位（正常蓄水位或校核洪水位）的高度，y 由下式确定：
y＝R ＋e＋A
式中：R──波浪高（m）；
e ──波浪中心线至水库静水位高差(m)；
A──安全超高(m)，本工程坝的安全级别为3级，正常蓄水位和校核洪水位下分别取0.7m和0.4m。
R和e按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2020）的相关规定计算，坝顶高程计算成果见表5.6 -1。
2。
坝顶超高计算程序
正确取1.5米
30.76552
《堤防工程设计规范》GB50286-2013
《堤防工程设计规范》：爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频
2%，对允许越浪的堤防爬高累积频率宜取13%
地震涌浪高度m0.5
根据《水工建筑物抗震设计规范》5.2.3：确定
地震区土石坝的安全超高时应包括地震涌浪高
度，可根据设计烈度和坝前水深，取地震涌浪
高度为0.5～1.5m。
达旗地震烈度为七度
Kp
积频率为5%的爬高值R 5%。
2、《堤防工程设计规范》：爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频率宜取
宜取13%
累积频率宜取
R0
值
1%
的爬高值R5%。
越浪的堤防，爬高累积频率宜取2%，对允许越浪的堤防爬高累积频率取13%。
（整理）土坝坝顶高程计算说明书.
（整理）土坝坝顶高程计算说明书.土坝坝顶高程计算说明书1 计算基本资料达兰河流域属大陆性气候，其特点是光照充足，夏季炎热，冬季寒冷，干燥少雨，蒸发量大，春季多风，库区最大风速18m3/s,多年平均最大风速12.6m3/s,风向多顺河，风向基本上与坝轴线正交，吹程D=5.3km。
东田水库属内陆峡谷水库。
东田水库枢纽工程的特征水位如下：●死水位1400.0m●正常蓄水位1435.5m●设计洪水位1437.66m●校核洪水位1440.25m本工程地震基本烈度为Ⅵ度，根据中华人民共和国国家经济贸易委员会发布的《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073－2000）总则所述：设计烈度为Ⅵ度时，可不进行抗震计算，但对1级水工建筑物仍应按规范采取适当的工程措施。
2 设计计算情况根据中华人民共和国水利部发布的《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），第5.3.3条，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值：(1)设计洪水位加正常运用条件下的坝顶超高超高；(2)正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高；(3)校核洪水位加正常运用条件下的坝顶超高；(4)正常蓄水位加非常运用条件下的坝顶超高，再按本规范5.3.2条规定加地震安全加高。
本工程地震基本烈度为Ⅵ度，故由《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073－2000）知不考虑地震加高。
第5.3.4条规定：当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求。
但此时在正常运用条件下，坝顶应高出静水位0.5m；在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位。
第5.3.5规定，设计计算风速的取值应遵循下列规定：(1)正常运用条件下的1级、2级坝，采用多年平均年最大风速的1.5～2.0倍；(2) 正常运用条件下的的3级、4级和5级坝，采用多年平均年最大风速的1.5倍；(3) 非常运用条件下，采用多年平均年最大风速。
本次设计大坝为3级，故正常运用情况下，采用多年平均年最大风速的1.5倍，即：W=12.6×1.5=18.9m/s ；非常运用条件下，采用多年平均年最大风速，即：W=12.6m/s 。
土石坝的基本剖面梯形坝剖面基本尺寸坝坡坝顶高程坝顶宽度
土石坝的基本剖面：梯形坝剖面基本尺寸：坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体、排水设备 和护坡等的轮廓尺寸1、坝顶高程坝顶超高：其中，R —风浪爬高，A —安全加高，e —坝前水位 因风浪引起的壅高。
D=++h R e A2 0cos 2 m V D e K gH b = 风雍高度：式中：—综合摩阻系数；—水面以上10m处的风速，m/s；—吹程，m；—坝前水域的平均水深，m；—风向与水域中线或坝轴线的法线的夹角；K 0 V D m H b2 1 vm m mK K R h L m D = + 波浪爬高：式中：—与坝坡的糙率及渗透性有关的系数；—经验系数； —坝坡系数， 为坝坡与水平面的夹角； 、 —平均波长和平均波高，m；m h （a）坝坡系数 K D v K m cot , m a a = m L 0 m v m R K K R hD = （b）坝坡系数 1.25m £ 0 R —无风条件下，平均波高1.0m是，光滑不透水 护面的爬高值（c）坝坡系数 1.25 1.5m << 1.5~5.0m = 可按照内插值确定★ 坝顶高程应分别按正常情况和非常情况进行 计算，并选用其中的较大值。
对于地震区还 需考虑地震涌浪高度。
★ 坝顶上游设防浪墙时，计算得到的坝顶高程 应为防浪墙顶高程。
★ 坝顶高程包括坝基和坝身沉降稳定后的坝顶 高程，因此竣工时应有足够的预留沉降值。
2、坝顶宽度取决于交通需要、构造要求和施工条件。
= 0.1H ，不小于5m;当坝高在30m~100m时，Bmin= H 0.5 。
当坝高大于100m时， Bmin3、坝坡取决于坝型、坝高、坝的级别、筑坝材料性质、地质条 件及地震等因素。
u土料相同时，上游坡缓于下游坡；水下缓于水上； u粘土均质坝的坝坡与坝高有关，坝高越大坝坡越缓； u均质坝的上下游坡度比心墙坝的坝坡缓；u变坡处设马道，宽1.52.0m。
1、土质心墙v位置：位于坝体中央或稍偏上游。
坝顶高程计算公式
坝顶高程计算公式坝顶高程的计算(SL274-2001碾压式土石坝设计规范附录A)正常水位(m)825.7设计洪水位(m)827.17校核洪水位(m)827.89吹程(m)1000风速(m/s)8.3坝坡比m 1.4Ⅳ等建筑物正常超高(m)Ⅳ级为0.50.5非常超高(m)Ⅳ级为0.30.3地震安全加高(m)地震沉降及地震壅浪高(m)1鹤地水库公式(丘陵、平原)波高(m)h m=(1/2.23)h2%=0.000639W3/2D1/3波长(m)Lm=0.0122W*D1/2平均波浪爬高(m)Rm=K△K w/sqrt(1+m2)*sqrt(hλ)设计波浪爬高R5％=Rm*1.84斜坡糙率渗透系数K△0.9经验系数K w 1.02官厅水库公式(内陆狭谷水库)波高(m)h=0.00166W5/4D1/3波长(m)λ=0.062W1.00155*D1/3.75平均波浪爬高(m)Rm=K△K w/sqrt(1+m2)*sqrt(hλ)设计波浪爬高R5％=Rm*1.84水库风壅水面高(m)e=(KW2D)/2gH m*cosb水域平均水深H m(m)30坝顶高程计算一、设计洪水位情况设计洪水位+正常超高+设计工况风浪爬高+风壅水面高二、效核洪水位情况效核洪水位+非常超高+效核工况风浪爬高+风壅水面高三、地震情况正常水位+非常超高+效核工况风浪爬高+风壅水面高+地震风浪高课本《水工建筑物》P208水利水电科学院推荐的公式水深(m)15W风速(m/s)27D吹程(km)0.61官厅公式：波高(m)h l=0.0166W5/4D1/3波浪爬高ha=0.45h l m-1n-0.6风壅高度(m)e=KV2D/2gh 正常情况安全加高(m)0.5非常情况安全加高(m)0.3正常情况下超高(m)d=ha+e+A 非常情况下超高(m)d=ha+e+A 备注10.1458314473.2283692630.3661120470.6736461660.23385987当gD/w2=20～250时142.4009293.2575744720.4657167460.8569188120.0004213462.901172828.5273402828.5829.0473402829.1827.85734021282.30.866475072.4056970370.0054396332.91113667830.0811367 2.71113667830.6011367 80750806251.0015503880.034828。
土石坝坝顶高程计算例题
土石坝坝顶高程计算例题土石坝坝顶高程计算是土石坝设计和施工中非常重要的一个问题。
坝顶高程是指土石坝的最高点相对于其中一水平面的高度，它直接影响到整个坝体的稳定性和防洪能力。
在设计和施工阶段，正确计算土石坝坝顶高程非常关键，下面举例进行详细说明。
假设其中一水库的土石坝的坝顶高程需要计算，相关数据如下：水库正常蓄水位为150m边坡顺坡比为1:1.5坝体的土石比为1:2坝顶线长为400m坝顶线离均匀坝顶高程为0.5m。
根据给定的数据，我们可以按以下步骤进行计算：第一步：确定设计洪水位和安全水位。
在计算坝顶高程之前，我们需要根据水库的具体情况确定设计洪水位和安全水位。
这些数据可以从水利规划、设计文件中获取，或者根据相关经验值进行确定。
假设设计洪水位为160m，安全水位为140m。
第二步：计算最大坝顶高程。
最大坝顶高程是指在设计洪水位时，坝顶的最高点相对于其中一水平面的高度。
根据边坡顺坡比和坝体的土石比，可以计算出边坡平顶线对应的高程，即最大坝顶高程。
根据给定数据，边坡顺坡比为1:1.5，坝体的土石比为1:2，可以计算出最大坝顶高程为：最大坝顶高程=水库正常蓄水位+边坡平顶线高程=150+1.5*坝顶线长=150+1.5*400=750m。
第三步：计算工作洪水位对应的坝顶高程。
工作洪水位是指在工作状态下，即一般正常蓄水时，坝顶的最高点相对于其中一水平面的高度。
根据边坡顺坡比和坝体的土石比，可以计算出边坡平顶线对应的高程，即工作洪水位对应的坝顶高程。
根据给定数据，边坡顺坡比为1:1.5，坝体的土石比为1:2，可以计算出工作洪水位对应的坝顶高程为：工作洪水位对应的坝顶高程=水库正常蓄水位+边坡平顶线高程=150+1.5*坝顶线长=150+1.5*400=750m。
第四步：确定均匀坝顶高程。
均匀坝顶高程是指坝顶线上各点的平均高程。
根据给定数据，坝顶线离均匀坝顶高程为0.5m，可以计算出均匀坝顶高程为：均匀坝顶高程=工作洪水位对应的坝顶高程-坝顶线离均匀坝顶高程=750-0.5=749.5m。
土石坝设计计算说明书
土石坝设计计算说明书一、基本资料1.1 工程概况S水库位于G县城西南3公里处的S河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自西南向东由高变低。
河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。
由于S河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。
1.2枢纽任务枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。
根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩，装机7200千瓦。
防洪方面，由于水库调洪作用，使S河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。
在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使S河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。
1.3地形、地质概况1.3.1地形情况库区属于低山区，两岸山体雄厚，分水岭山顶高程在550m~750m 左右。
山体多呈北东向展布，山高坡陡，坡度在30°~50°，局部60°~70°，地形险峻。
库区植被茂盛。
沿河两岸冲沟发育，以北东—南西向为主。
基岩在河流两岸及冲沟处出露良好。
坝址附近河流流向总体向南，河床宽约8-15m。
两岸山体雄厚，山顶高程在370m以上。
坝址两岸上、下游均发育有冲沟，冲沟切割深度20m左右。
1.3.2地质情况库区地质构造以断层和裂隙为主，断裂构造较为发育，以小断层为主，未发现有区域性大断裂通过。
库区主要发育以下几组节理裂隙：①北东东组：产状N70 ～80°E/NW∠65～85°，裂面平直，闭合～微张，延伸长短不一，约3～4条/m。
面板堆石坝坝顶高程计算
551.24m 547.53m547.00m95.00m 95.00m 正常蓄水位时的平均水域水深95.00m 1.3.1 、波浪的波高和平均波长的计算：式中：20009.814.714.71.3.2式中：《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）（以下简称《规范》）D=2000m （根据库区的回水范围确定）正常蓄水位：校核洪水位（p=0.05%)：设计洪水位（p=1%）： 《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T5016-1999）沙阡电站下坝址坝顶高程计算1.1、计算依据：《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）设计洪水位时计算风速：1.2、基本资料：坝的安全等级为Ⅱ级，多年平均年最大风速V=9.8m/s(水文提供的资料）波高（m）：h=0.00166W 5/4D 1/3波长（m）：L m =0.062WD 1/3.75由上式推导可得：当W<20m/s ，D<20000m 时：Hm—水域的平均水深(m)：设计水位时的平均水域水深按《规范》附录A.1.7 “官厅水库”公式计算。
gL m /W 2=0.331W -1/2.15(gD/W 2)1/3.75gh/W 2=0.0076W -1/12(gD/W 2)1/31.3、风浪要素的确定校核水位时的平均水域水深（根据规范取多年最大平均风速的1.5倍）D--------------风区长度（m）：W---------计算风速（m/s）：（根据规范取多年最大平均风速的1.5倍）（根据规范取多年最大平均风速）正常蓄水位时计算风速：校核洪水位时计算风速：波浪的平均波高根据《规范》附录A.1.5“ 莆田试验站”公式计算：gh m /w 2=0.13th[0.7(gH m /W 2)0.7]th{0.0018(gD/W 2)0.45/0.13th[0.7(gH m /W 2)0.7]}thx=(e x -e -x )/(e x +e -x )h m ——平均波高，m ；W——计算风速，m/s ；D——风区长度，m ；H m ——水域平均水深，m ；3.4351.9471.9470.0200.0140.0140.1300.1250.1250.151（校核水位时）0.109（设计水位时）0.109（正常蓄水位时）式中：9.814.714.7200095.0095.0095.0015设计坝坡为m=1.4，在址范围，按内插法计算。
土石坝坝顶高程的计算
e
A
y
正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位
1.699
0.0045
0.7
1.699
0.0044
0.7
0.986
0.0019
0.4
2.404 2.403 1.388
7 坝顶高程（或防浪墙顶）确定
(1)按规范5.3.3条，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按下列运用条件，取其大值：1 设计洪水位 加正常运用条件的坝顶超高；2 正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；3 校核洪水位加非常运用条件的坝顶超 高； (2)按规范5.3.4条，当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求。但此时在正常运用条件
P(%)
hm/Hm <0.1
0.1～0.2
1
2.42 2.3
5
1.95 1.87
水位（m） 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位
gD/W2 气象参数不适合! 气象参数不适合！
20～250
假设hm/Hm <0.1 <0.1 <0.1
平均波高hm 根据假设求的hm（m）
气象参数不适合！ 气象参数不适合！
0.258
9.05 6.03
（2）按规范附录A.1.7及A.1.8条的规定，根据gD/W2和hm/Hm值的范围可按规范表A.1.8求取平
值（hp/hm）
hm（m） 0.683 0.683 0.372
.12-1)计算：
内插法确定
Rm 0.762 0.762 0.442 用累积频率为1%的爬高值R1%，
规范表A.1.8 不同累积频率下的波高与平均波高比值（hp/hm
设计爬高R计算结果表
大坝级别
hm/H
2.2坝顶高程
二、坝顶高程
坝顶高程＝水库静水位加相应的超高，取下
列中的最大值
1. 设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 2. 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高
3. 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高
4. 正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高， 再加地震安全超高
土坝坝顶高程根据正常运行和非常运 行时的静水位加相应的超高d予以确定
d ha e A
ha
——波浪在坝坡上的爬高，初步拟定时，
也可以按经验公式计算，m；ha 0.45h Nhomakorabea1m n
1 0.6
e——风浪引起的坝前水位壅高，m，
2 Kv0 D e cos 2 gHm
A——安全加高，m， 根据坝的级别按设计规范采用。
hl——设计波高，m； m——坝坡坡率； n——坝坡护面糙率，其值为：抛石0．035， 干砌块石0．0275，浆砌石并勾缝0．025 沥青和混凝土 0．0155； K——综合摩阻系数，不同研究者所建议的系 数值K有所不同，一般取值范围 1．5×10-3～5×10-3，计算时可取 3．6×10-3； V——设计风速，m／s； D——吹程，km； H1——水库水域的平均水深，m； β ——风向与坝轴线法线方向的夹角。
土石坝的安全加高
运用情况 Ⅰ 坝的级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
正常运行 １．５ １．０ ０．７ ０．５ 非常运行 ０．７ ０．５ ０．４ ０．３ ａ 非常运行 １．０ ０．７ ０．５ ０．３ ｂ
当坝顶有防浪墙时坝顶高程
防浪墙的顶部高程=设计洪水位+ d设 防浪墙的顶部高程=校核洪水位+ d校 两者中取大值。 坝顶高程=设计洪水位+0.5m 坝顶高程=稍高于校核洪水位 两者中取大值。
坝顶高程计算的方法
坝顶高程计算的方法在水利工程中，坝顶高程是一个重要的参数，它直接关系到坝体的稳定性和工程的安全性。
因此，准确计算坝顶高程是非常重要的。
本文将介绍以坝顶高程计算的方法。
一、确定基准面在进行坝顶高程计算之前，首先需要确定一个基准面。
基准面是一个参考标志，用于测量各点的高程值。
常见的基准面有国家高程基准、地方高程基准等。
根据实际情况选择适当的基准面。
二、测量控制点为了准确计算坝顶高程，需要在工程现场进行测量，确定一些控制点。
控制点的选择应考虑到其位置与坝顶的关系，以及易于观测和测量的因素。
通常选择在坝体上分布均匀的几个控制点。
三、测量方法1.水准测量法水准测量法是最常用的测量坝顶高程的方法之一。
该方法的基本原理是利用水准仪和水平仪进行测量，通过观测水平线上两点的高差来计算坝顶高程。
在实际测量中，需要注意仪器的使用和观测的精度，以减小误差。
2.全站仪测量法全站仪测量法是一种现代化的测量方法，其测量精度较高，并且具有自动记录和数据处理的功能。
在测量坝顶高程时，可以通过设置全站仪的位置和测量参数来获得高程数据。
同时，全站仪还可以进行水平角和垂直角的测量，从而提高测量的精度。
四、计算方法在测量完成后，可以根据观测数据计算坝顶高程。
计算方法通常采用代数平差法或最小二乘法。
在计算过程中，需要考虑各观测数据的权重，以及其他误差因素的影响。
通过计算，可以得到坝顶高程的准确值。
五、误差控制在进行坝顶高程计算时，需要注意误差的控制。
误差是不可避免的，但可以通过合理的方法进行控制和修正。
常见的误差来源有仪器误差、观测误差、环境条件等。
通过合理设置观测参数和检查数据，可以减小误差的影响，提高计算结果的准确性。
六、实例分析为了更好地理解以坝顶高程计算的方法，下面通过一个实例进行分析。
假设某坝体的高程控制点分别为A、B、C，测量结果如下：控制点高程(m)A 100.50B 101.20C 99.80根据上述数据，可以进行坝顶高程的计算。
土石坝坝顶高程的计算
2 已知参数碾压式土石坝坝顶超高及坝顶高程的确定1 计算依据 《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3节及附录A有关规定。
3 风浪要素（平均波高h m 及平均波长L m ）的确定 （1）对于丘陵、平原地区水库，当W<26.5m/s、D<7500m时，波浪的波高和平均波长可采用鹤地水算，即按规范附录A公式（A.1.6-1）、（A.1.6-2）： 将上述公式简化后可得：2%及平均波长Lh 2%=0.001365*W 9/6*D 1/3L m =0.01233*W*D 1/2 （2）按规范附录A.1.7及A.1.8条的规定，根据gD/W 2和h m /H m 值的范围可按规范表A.1.8求取平均波高h m ：2.470.8…………(A.1.12-1) 式中： K W ……………斜坡的糙率渗透性系数,根据W/(gH)1/2的值按规范表A.1.12-2用内插法确定m………………………单坡的坡度系数，m=K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △=4 设计波浪爬高R的确定 （1）按规范A.1.12条，当上游坝坡为单坡且m=1.5～5时，平均爬高R m 按公式(A.1.12-1)计算： 规范表A.1.8 不同累积频率下的波高与平均波高比值（h p /h m ）系数K 计算成果表 （2）按规范A.1.11条，设计波浪爬高值应根据大坝级别确定，1、2、3级大坝采用累积频率为1%的1%，平均爬高R 计算结果表4、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
5 风壅水面高度e的确定 按规范A.1.10条，风壅水面高度按公式(A.1.10)计算：……………(A.1.10)6 安全加高A的确定7 超高y的确定 按规范5.3.1条，坝顶在水库静水位以上的超高y按规范公式(5.3.1)计算： y=R+e+A ……(5.3.1) 按规范5.3.1条，安全加高A根据大坝级别按规范表5.3.1确定。
7 坝顶高程（或防浪墙顶）确定 (1)按规范5.3.3条，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按下列运用条件，取其大值：1加正常运用条件的坝顶超高；2 正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；3 校核洪水位加非常运用条件高； (2)按规范5.3.4条，当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求。
土石坝坝顶超高计算
鸡公尖水库安全复核一、防办计算经测量计算，漳河水库最大风速w=20.7m/s ，风区长度（吹程）d=6000m 。
根据现有土石坝碾压规范要求坝顶超高为：y=r+e+a ，其中a 值为安全加高值，根据规范在设计水位下a=1.5m ，校核水位下为0.7m 。
e 为风壅水面高度，计算公式为e=mgh d kw 22cos β，其中k 为综合摩阻系数，k=3.6×10-6 ；β为风向与坝轴线法线夹角取为0度。
m h 为平均水深，取鸡公尖水深，鸡公尖坝顶高程126.50m ，最大坝高58m ，由此可以算出坝底高程为68.5m ，因此在设计水位下，m h =123.89-68.5=55.39m ；在校核水位下，m h =124.30-68.5=55.8m 。
由此得出，设计水位下e=0.008525248；校核水位下e=0.008462607。
r 为波浪高度，算法采用鹤地水库公式，按频率2%波高计算。
公式：2%2w gh =0.00625w 1/63/12⎥⎦⎤⎢⎣⎡w gd计算出： m h =2.335618 m因此，坝顶超高计算结果：设计水位：y=2.335618+0.008525248+1.5=3.844144 m 校核水位：y=2.335618+0.008462607+0.7=3.044081m二、历次计算结果1、64年设计报告风速为21m/sec，扩度为5.5公里。
2、汛限水位研究报告鸡公尖水库0.2%设计水位124.99m、PMF校核水位126.04m。
加固后防浪墙顶标高127.70m、坝顶标高126.50m。
1）设计水位时如遇8级风上限与9级风下限风速20.7m/s，波浪爬高h B=1.094m，风壅水面高度e=0.023m，安全加高1.5m(正常)，坝顶超高Y=h B+e+1.5=2.62m。
需坝顶或防浪墙顶高程为：124.99+Y=127.61m，是小于127.70m。
如遇9级风上限风速24.4m/s，波浪爬高h B=1.344m，风壅水面高度e=0.032m，安全加高 1.5m(正常)，坝顶超高Y=hB+e+1.5=2.88m。
土石坝坝顶高程的计算
2 已知参数碾压式土石坝坝顶超高及坝顶高程的确定1 计算依据 《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3节及附录A有关规定。
3 风浪要素（平均波高h m 及平均波长L m ）的确定 （1）对于丘陵、平原地区水库，当W<26.5m/s、D<7500m时，波浪的波高和平均波长可采用鹤地水算，即按规范附录A公式（A.1.6-1）、（A.1.6-2）： 将上述公式简化后可得：2%及平均波长Lh 2%=0.001365*W 9/6*D 1/3L m =0.01233*W*D 1/2 （2）按规范附录A.1.7及A.1.8条的规定，根据gD/W 2和h m /H m 值的范围可按规范表A.1.8求取平均波高h m ：2.470.8…………(A.1.12-1) 式中： K W ……………斜坡的糙率渗透性系数,根据W/(gH)1/2的值按规范表A.1.12-2用内插法确定m………………………单坡的坡度系数，m=K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △=4 设计波浪爬高R的确定 （1）按规范A.1.12条，当上游坝坡为单坡且m=1.5～5时，平均爬高R m 按公式(A.1.12-1)计算： 规范表A.1.8 不同累积频率下的波高与平均波高比值（h p /h m ）系数K 计算成果表 （2）按规范A.1.11条，设计波浪爬高值应根据大坝级别确定，1、2、3级大坝采用累积频率为1%的1%，平均爬高R 计算结果表4、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
5 风壅水面高度e的确定 按规范A.1.10条，风壅水面高度按公式(A.1.10)计算：……………(A.1.10)6 安全加高A的确定7 超高y的确定 按规范5.3.1条，坝顶在水库静水位以上的超高y按规范公式(5.3.1)计算： y=R+e+A ……(5.3.1) 按规范5.3.1条，安全加高A根据大坝级别按规范表5.3.1确定。
7 坝顶高程（或防浪墙顶）确定 (1)按规范5.3.3条，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按下列运用条件，取其大值：1加正常运用条件的坝顶超高；2 正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；3 校核洪水位加非常运用条件高； (2)按规范5.3.4条，当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求。
坝顶高程计算表
0.362118909 0.5
18.15 12.1 12.165 220
0 0.285486113
3.317727945 0.8 1.04 2
0.636634031
300.418
单坡上的平均波浪爬高Rm
安全加高A 计算风速W 多年平均年最大风速V1 水域平均水深Ho 风区长度D（m)
计算风向与坝轴线法线的夹角β 浅丘区平均波高hm 峡谷区平均波高hm 浅丘区平均波长Lm 斜坡的糙率渗透性系数K△ 经验系数Kw 单坡的坡度系数m h2%(鹤地公式) h5% 峡谷区平均波长Lm 校核洪水位
1.167393026
301.6424073
0.000465729 0.385941618 0.209750879
0.209750879 0.3 12.1 12.1
12.703 220 0
0.155398957
P=0.5% P=5%
水位 300.956 300.418
坝底高程 288.253 288.253
坝顶超高计算(鹤地公式)
根据《碾压式土石坝设计
规范》SL274—2001P15，本工程
*** 水库
设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 301.585393
校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高
坝前风壅高度 e=KW2Dcosα/（2gHm） 0.001094234
波浪爬高R5%
0.666298792
坝前风壅高度 e=KW2Dcosα/（2gHm） 波浪爬高R5%
带马道的复坡上的平均波浪爬高Rm 0.362118909
带马道的复坡上的平均波浪爬高Rm
单坡上的平均波浪爬高Rm
安全加高A 计算风速W 多年平均年最大风速V1 水域平均水深Ho 风区长度D（m)
土石坝安全超高计算
正常 一般情况下采用次方法 3 莆田公式 否 18 2 2.5 风区长度,m 年平均最大均深度,m 重力加速度,m/s2 坝迎水面前水深,m 综合摩阻系数,取3.6×10-6 斜坡的糙率渗透性系数:正确填写糙率渗透性系数 来波波向线与坝轴线的法线成夹角,º 风速系数 一般取１.５～２ 计算风速,m/s 经验系数 平均波周期,s 平均波高,m 平均波长,m 单坡的坡度系数,1:m
计算工况 建筑物级别 计算方法 正向来波是否带马道 单坡坡度系数 D 210 Ｗ年 21.9 Hm g H K KΔ β K风 W Kw Tm hm Lm m Rp/Rm Kβ Rm e Rp 6.55 9.81 6.55 3.6E-06 0.95 30 2 32.85 1.281962 2.298075 0.268135 8.245512 2 2.23 0.92 0.80984
斜向来波折减系数 平均波浪爬高,m
0.005498 风雍水面高度,m 1.661468 波浪爬高,m
斜向来波折减系数Kb
斜向来波折减系数Kb
利用Mathcad - 土石坝坝顶高程计算
h_freq_check ( Vwymax , D1) = "累计频率为5％的波高" h_freq_check ( Vwsyam , D2) = "累计频率为5％的波高" h ( Vwymax , D1) = 1.377 L m ( Vwymax , D1) = 13.499 P := 5% hm_div_Hm ( Vwymax , D1 , Hm1) = 0.033 hm_div_Hm ( Vwsyam , D2 , Hm2) = 0.014 h ( Vwsyam , D2) = 0.597 L m ( Vwsyam , D2) = 6.908
As1 := 1 Aeqk := 1.5
2
As2 := 0.7
2008-8-18
2008-8-18
page 3 of 5
土石坝坝顶高程计算.xmcd
4、计算求解 4.1 波浪要素计算
重力加速度 （1）官厅公式
本工程位于高山峡谷内，属内陆峡谷型水库，计算风速小于20m/s，风区长度小于20km，其波 浪要素可按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A所列的官厅水库公式计算。
2、计算依据的标准和规范
1）《_______工程设计报告》； 2）《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T 5016-1999）； 3）《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2001）； 4）《水工建筑物抗震设计规范》（DL 5073-2000）。
3、基本资料 3.1 工程等别及建筑物级别
本工程装机容量____MW，最大坝高约___m，正常蓄水位____m，相应库容约____万 立方米。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180—2003）的规定，本工 程为___型 ___ 等工程，拦河坝为___级建筑物。 拦河坝、泄水建筑物洪水标准：设计洪水为____年一遇，相应洪水位____m；校核洪水 为_____年一遇相应洪水位____m。 3.2 计算参数输入 特征水位 正常蓄水位 设计洪水位 设计洪水位 计算风速 年最大风速 多年平均 年最大风速 风区长度 风区内水域平均深度 坝迎水面前水深 加高值 安全加高 地震超高