(整理)土坝坝顶高程计算说明书
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。
（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 。
土坝坝顶高程
土坝坝顶高程计算分析程序（莆田公式）
工程项目： 日期：
校核水位 坝基高程 吹程 坝顶超高A(m) 设计情况 校核情况 1 0.5 经验系数Kw 设计情况 校核情况 1.05 1 斜向波折减系数
1、输入数据：
设计水位
(m) 196.61
(m)
197.87
(m)
170
D(km)
1.5
0.5
多年平均最大风速
土坝坝顶高程计算分析程序
工程项目： 日期：
1、输入数据：
设计水位 校核水位 坝基高程 吹程 坝顶超高A(m) 设计情况 1 校核情况 0.5
(m) 143.4
(m)
147.85
(m)
132
D(km)
4
0.5
多年平均最大风速
W/(gH)
设计情况
经验系数Kw 设计情况 1.04 校核情况 1
W(m/s)
设计水位校核水位坝基高程吹程mmmdkm设计情况校核情况196611978717015105设计情况校核情况设计情况校核情况1588355771058903851051坡度系数糙率系数rpr风向夹角mk度25082230设计情况校核情况设计情况校核情况设计情况校核情况04970497803189017715292688598116237531288679825062002616e090设计情况校核情况设计情况校核情况设计情况校核情况191803712117199229000681176000302745292484891675019719953484919954502平均波高hm波长m平均周期ts设计爬高rpm风雍高度em坝顶高程hmwms175斜向波折减系数k12输出数据
1.86719864 1.1377701 0.01708754 0.00759446 146.28429 149.49536
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142.4009293.2575744720.4657167460.8569188120.0004213462.901172828.5273402828.5829.0473402829.1827.85734021282.30.866475072.4056970370.0054396332.91113667830.08113672.71113667830.601136780750806251.0015503880.034828。
坝顶高程计算
设计
计算工况 正常蓄水位地 震工况 设计50年一遇 洪水 校核1000年一 遇洪水 水位 （m） 13.5 15.29 16.23 平均 风速Vw 坝前水深 水深h 吹程 （m/s) （m） 11.5 12.79 13.73 11.5 8.46 9.4 15.2 22.8 15.2 866 866 866 平均波高 hm（m） 0.212 0.328 0.212 平均波周 期（s） 2.046 2.543 2.043 L0（m） 假设波长L（m） 计算波长（m） 边坡m 糙率 Vw/sqr K△ t(gh) Kw Rm(m) hm/h Rp/Rm 6.535 10.095 6.515 6.5345555 10.0949620 6.5154829 6.534555477 10.09495955 6.515482861 2 2 2 0.9 1.431 1.02 0.340 0.018 0.026 0.015 2.23 2.23 2.23
10.193 6.550
10.0949620 6.5154829
10.09496047 6.515482861
0.7 0.7
0.9 1.997 1.08 0.9 1.286 1.01
0.558 0.338
0.025 0.015
2.23 2.23
说明：吹程参照安全鉴定的等效吹程,风速采用安全鉴定换算后风速 取防浪墙顶高程 17.64 坝顶高程 16.67 防浪墙高 1.07 取1m
0.9 2.035 1.09 0.79543 0.9 1.310 1.01 0.47877
计算工况 设计50年一遇 洪水 校核1000年一 遇洪水
水位 （m） 15.29 16.23
平均 风速Vw 坝前水深 水深h 吹程 （m/s) （m） 1.29 2.23 8.46 9.4 22.8 15.2 866 866
坝顶高程(重力坝)官厅公式
πh1%2/Lm
10
100.00 58.86 3.428 0.249 0.309 0.088
结论：防 浪墙顶部 高程可取 为：
1565.65 m。
cth(2π
2πH/Lm H/Lm)
hz
hc
53.868
1
0.193 0.4
△h 1.19
正常蓄水 位 墙顶高程
1563 1564.19
cth(2π
hz = ph1% 2 cth 2pH
Lm
Lm
2.3、计 算
正常蓄水 （1）、 位情况
H
D
V0
V02
gD/V02
Lm
h
h1%
πh1%2/Lm
50
600
17
289.00 20.367 5.832 0.483 0.599 0.193
校核洪水 （2）、 位情况
H
D
51.95 600
V0
V02
gD/V02
Lm
2πH/Lm H/Lm)
hz
hc
△h
水位 墙顶高程
95.219
1
0.088 0.3 0.697 1564.95 1565.65
2.1、输 入基本数 据
2、坝顶高程计算
计算风速Ｖ0(m/s) 有效吹程D(m) 重力加速度g(m/s2) 水位高程(m) 坝基高程(m) 安全超高hc(m) 迎水面深度H(m)
正常蓄水位情况 17.00 600 9.81 1563 1513 0.4 50.00
校核洪水位情况 10 600 9.81
hc …… 安全超高 （m）， 按《混凝 土重力坝 设计规范 》（DL 5108— 1999）
坝顶高程计算过程详解
坝顶高程的确定设计洪水位和校核洪水位的高差可由下式计算，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。
∆h =h 1%+h z +h c式中，Δh ——防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差；h 1%——累计频率为1%的波高；h z ——雍高；h c ——安全超高。
1. 波高h 1%和雍高h z 的计算h 1%和h z 的计算可利用官厅水库公式计算：ℎl =0.0166V 054D 13L =10.4(ℎl )0.8 ℎz =πℎl 2L ctℎ2πH L式中，V 0——计算风速，m/s ，设计洪水位时，宜采用相应季节50年重现期的最大风速，校核洪水位时，宜采用相应洪水期最大风速的多年平均值； D ——吹程；H ——坝前水深。
其中，h 1%=1.24 h 5%。
①设计洪水情况下，吹程D=2.1km ，风速V 0=24m/s ，带入以上公式计算得： h 5%=1.129m ，h 1%=1.400m ，h z =0.349m 。
②校核洪水情况下，吹程D=2km ，风速V 0=18m/s ，带入以上公式计算得： h 5%=0.775m ，h 1%=0.962m ，h z =0.223m 。
2. 坝顶安全超高的确定安全超高h c 与坝的安全级别有关，李家河水库工程为III 等工程，永久建筑物等级为3级，设计洪水位下的安全超高为0.4m ，校核洪水位下的安全超高为0.3m 。
3. 坝顶高程的计算根据以上计算结果，可求得设计洪水位情况下的防浪墙顶高度为： Δh 设计=0.962+0.223+0.4=1.585m ；校核洪水位情况下的防浪墙顶高度为：Δh 校核=1.400+0.349+0.3=2.090m 。
坝顶上游防浪墙顶高程取设计洪水位和校核洪水位情况下的高的一个：=882.805m；设计洪水位下，坝顶上游防浪墙顶高程=设计洪水位+Δh设计=886.290m。
校核洪水位下，坝顶上游防浪墙顶高程=校核洪水位+Δh校核则坝顶上游防浪墙顶高程为886.290m，防浪墙高取 1.2m，则坝顶高程为885.090m。
坝顶高程计算
设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高324.3852校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高坝前风壅高度 e=KW 2Dcos α/（2gHo ）
0.002146坝前风壅高度 e=KW 2Dcos α/（2gHo ）波浪爬高R5%
0.563013波浪爬高R5%带马道的复坡上的平均波浪爬高Rm
0.305985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
0.305985单坡上的平均波浪爬高Rm 安全加高A
0.5安全加高A 计算风速W
22.5计算风速W 多年平均年最大风速V1
15多年平均年最大风速V1水域平均水深Ho
6.5水域平均水深Ho 风区长度D （m)
150风区长度D （m)计算风向与坝轴线法线的夹角α
0计算风向与坝轴线法线的夹角β浅丘区平均波高hm
浅丘区平均波高hm
峡谷区平均波高hm
峡谷区平均波高hm 浅丘区平均波长Lm
浅丘区平均波长Lm 斜坡的糙率渗透性系数K △
0.77斜坡的糙率渗透性系数K △经验系数Kw
1.02经验系数Kw 单坡的坡度系数m
2.6单坡的坡度系数m h2%
h2%h5%
h5%峡谷区平均波长Lm
峡谷区平均波长Lm 设计洪水位校核洪水位
1.065159
坝顶超高计算
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001P15，本工程为浅丘区4级坝，取设计概率5% BBT 水库
，取设计概率5%
324.4291
0.0003126
0.3187861
0.1732533
0.1732533
0.2
15
15
3
80
5
0.77
1
2
0.3414032
0.5190987。
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
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(程序)
计算方法参见《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001坝顶超高计算公式：y＝R+e+AR－最大波浪在坝坡上的爬高计算如下： ∵m＝ 2.5∈（1.5～5.0）Rm －平均波浪爬高m－坡度系数＝ 2.5K △－斜坡的粗糙率渗透系数，根据护面类型查表A.1.12-1得0.9K W -经验系数，根据查表A.1.12-2校核洪水位K w ＝ 1.153.83设计洪水位K w ＝ 1.274.45正常蓄水位K w ＝1.29h m －平均波高，计算公式采用莆田公式0.214校核洪水0.107设计洪水0.087正常蓄水2.106校核洪水1.462设计洪水1.462正常蓄水∴采用下面公式计算0.003770.086m0.0026∴h m ＝0.134m 0.002580.133mL m(一般说来，H>0.5L m ）1.304其中1.6261.6212.658m 校核洪水∴L m ＝4.128m 设计洪水4.103m正常蓄水0.184m 校核洪水∴R m ＝0.316m 设计洪水0.319m 正常蓄水根据规范规定：4级5级坝采用累积频率为5％的爬高值查表A.1.13可知R 5％与平均波浪爬高R m 的比例关系1.840.339m 校核洪水∴R=R m ×1.84＝0.581m 设计洪水0.587m 正常蓄水e－风壅水面高度K－综合摩阻系数，取3.6×10-6β－计算风向与坝轴线法线的夹角0.00117396m 校核洪水∴e＝0.00317572m 设计洪水0.0042708m 正常蓄水A-安全超高，查表5.3.1可知0.3校核洪水A=0.5设计洪水0.5正常蓄水非常运用下坝顶超高y＝0.640m 正常运用下下坝顶超高y＝ 1.091m大坝坝顶高程根据不同工况计算如下：1.设计洪水位加正常运用下的坝顶超高27.301m2.正常蓄水位加正常运用下的坝顶超高26.401m3.校核洪水位加非常运用下的坝顶超高27.560m4.正常蓄水位加非常运用下坝顶超高加地震安全加高26.950m(地震超高参见《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000,P21)取1.0m∴大坝坝顶高程取最大值为：m27.5600.54.438m mT h==。
坝顶高程
第一节坝顶高程确定
坝顶高层主要根据重力坝、库内风浪作用，按照混凝土重力坝设计规范确定。
一般来说，坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙的高程应高于波浪顶高程，与正常蓄水位火校核洪水位的高差，有公式（1）计算，应选择两者之中防浪墙顶高程的较大之作为选定高程
（1）
式中△h—防浪墙顶至正常蓄水位和校核洪水位的高差
h1%—波高
hz—波浪中心线至正常蓄水位火校核洪水位的高差
he—安全超高
其中h1%计算应先算出h5%，计算公式如（2）
（2）
式中h—当=20--250时，为累积频率5%的波高h5%。
由条件可知多年平均最大风速V0=19m/s 水库吹程D=3Km，可计算=81.5代入公式（2）可算得h5%=0.95 ，按表换算得h1%=1.18m
其中hz计算应先比较Hcr与H，若H>Hcr,则按公式（3）计算
（3）
其中由可计算得Lm=9.94 m则由公式（4）计算可得
（4）
Hcr=1.46m < H = 156.30m-68m= 88.30m代入公式（3）可得hz=0.42m
其中he可按现行《重力坝设计规范》计算，
防浪墙顶至正常蓄水位的高差△h1=1.18+0.42+0.7=2.3m
防浪墙顶至校核洪水位的高差△h2=1.18+0.42+0.5=2.1m
正常蓄水位时防浪墙的高程H1=2.3+153.20=155.5m
校核洪水位时防浪墙的高程H2=2.1+156.30=158.4m；
为了安全取较大得H2=158.4 m而防浪墙的高度一般可取1.2m(要减去);则坝顶高程为158.4-1.2=157.2m。
2.2坝顶高程
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。
坝顶高程水库静水位加相应的超高取下列中的最大值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
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
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。
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
土石坝设计计算书
⼟⽯坝设计计算书⽬录第⼀章调洪演算 (1)1.1设计洪⽔过程线 (1)1.2调洪演算 (2)第⼆章⼤坝剖⾯尺⼨确定 (12)2.1坝顶⾼程的确定 (12)2.1.1坝顶超⾼ (12)2.1.2坝顶⾼程计算⽅法 (12)2.1.3波浪平均波⾼和平均波周期 (12) 2.1. 4 风壅⾼度可按下式计算: (13)2.1.5波浪爬⾼ (13)2.2计算过程（河底⾼程为1932.0M） (13) 2.3坝顶宽度计算 (17)2.4坝坡与马道 (17)2.5坝顶构造 (18)2.6反滤层和过滤层 (18)第三章溢洪道计算 (19)3.1结构设计 (19)3.1.1引⽔渠 (19)3.1.2控制段 (19)3.1.3泄槽底板 (19)3.1.4挑流消能 (19)3.1.5边墙结构设计 (19)3.2地基及边坡处理设计 (19)3.2.1地基开挖 (19)3.2.2边坡开挖及处理 (19)3.3混凝⼟的强度、防渗、抗冻指标 (20) 3.4控制段 (20)3.5泄流能⼒计算： (21)3.6泄槽的⽔⼒计算 (22)3.7挑流消能计算 (24)第四章导流隧洞计算 (26)4.1洞型尺⼨ (26)4.2隧洞结构设计 (27)4.2.1衬砌厚度 (27)4.2.2分缝 (27)4.3⽔⼒计算 (27)4.3.1 过流能⼒的计算 (27)4.3.2 ⽔⾯线的计算 (28)4.3.3 通⽓孔⾯积计算 (29)⽬录4.3.4消能计算 (29)南昌⼯程学院本科毕业设计第⼀章调洪演算1.1设计洪⽔过程线根据资料所给出的设计洪⽔过程线和施⼯期洪⽔过程线是，令△t=2⼩时，求得相同时间间隔的设计洪⽔过程线及施⼯期洪⽔过程线如表1-1表1-1 QA⽔库洪⽔过程线计算表(△t=2h=120min=7200s)第⼀章调洪演算1.2调洪演算根据⽔库⽔量平衡⽅程：在某⼀时段内，⼊库⽔量减去出库⽔量，应等于该时段内⽔南昌⼯程学院本科毕业设计库增加或减少的蓄⽔量。
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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 。
第5.3.6规定坝顶应预留竣工后的沉降超高。
3 坝顶超高计算
混凝土面板堆石坝的设计中坝顶上游常采用高防浪墙，采用高防浪墙可以减少较多的坝体填筑量，节省工程投资。
防浪墙高一般为4～6m ，且与混凝土面板相结合。
故面板坝的坝顶超高应采用重力坝的坝顶超高计算公式进行计算。
3.1 坝顶超高计算公式
防浪墙顶高程由各种水库静水位加超高△h 所得数值的最大值确定。
(1) 根据中华人民共和国水利部发布的《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005），第8.1.1条，坝顶在水库静水位以上的超高h ∆按下式计算：
c z h h h h ++=∆%1 （附录C-1）
式中：
h ∆——防浪墙顶至特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水
位）的高差，m ；
%1h ——频率为1%的波高，m ；
z h ——波浪中心线至特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪
水位）的高差，m ；
c h ——安全超高，m ；
由《碾压式土石坝设计规范 》（SL 274-2001）表5.3.1查得3级建筑物设计情况为c h =0.7m ，山区、丘陵区的校核超高c h =0.4m 。
(2)由《碾压式土石坝设计规范 》（SL 274-2001）附录A.1波浪计算知，对于内陆峡谷水库，当设计计算风速W<20 m/s , ，吹程D=5.3km<20km 时，波浪的波高和平均波长可采用官厅水库公式计算：
3
/1212/120076.0⎪
⎭
⎫ ⎝⎛=-W gD W W gh (附录C-2)
75
.3/1215.2/12331.0--⎪⎭
⎫ ⎝⎛=W gD W W gL m (附录C-3)
式中：
h ——当2W gD =20～250时，为累积频率为5%的波高%5h ，m ；当
2W gD =250～1000时，为累积频率为10%的波高%10h ，m 。
g ——重力加速度（m 2/s ），g =9.81m 2/s ；
D ——吹程，km ，D =5.3km ；
W ——设计计算风速，正常运用情况时W =18.9 m/s ，非常运用情况
时W =12.6m/s ；
L m ——平均波长，m 。
(3)
(4)波浪中心线至水库特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位）的高差可由下式计算：
m
m
z L H
cth
L h h ππ2%
12=
（附录C-4） 式中：
H ——挡水建筑物迎水面前的水深，m ,设计所选坝址处原河床底部
高程为1384.0m , H 正=51.5m , H 设=53.66m , H 校=56.25m 。
3.2 竣工后坝体预留沉降
附表C-1 超高值h ∆及防浪墙顶高程计算统计表
列表项目
正常运用情况 非常运用情况
设计洪水位+正常超高
正常蓄水位+正常超高
校核洪水位+非常超高 正常蓄水位+非常超高 1=⑴+⑵
防浪墙顶 高程Z(m)
1440.316
1438.156
1442.005
1437.255
⑴特征水位
Z(m)
1437.66 1435.5 1440.25 1435.5 ⑵=①+②+③超高值△h(m) 2.656 2.656 1.755 1.755
水头H(m) 53.66 51.5 56.25 51.5
吹程D（km） 5.3
设计计算
风速V0(m/s)
18.9 12.6
V02357.21 158.76
gD/V02145.553 327.494
平均波长
L m(m)
11.593 11.593 7.724 7.724
波高h(m) 1.139 1.139 0.686 0.686
①
累计频率为
1%的波高h1%
1.414 1.414 0.971 0.971
πh1%2/L m0.542 0.542 0.384 0.384 2πH/L m29.083 27.913 45.760 41.895 cth(2πH/L m) 1 1 1 1
②
波浪中心线
至特征水位
的高差hz(m)
0.542 0.542 0.384 0.384
③安全加高
hc(m)
0.7 0.7 0.4 0.4
4 坝体预留竣工后沉降超高确定
根据规范《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3.6条知，坝体应预留竣工后沉降超高，各坝段的预留沉降超高应根据相应坝段的坝高而变化，预留沉降超高不应计入坝的计算高度，在坝体中段预留竣工后沉降超高值为0.3～0.5m。
同时《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）第5.1.4条也规定：坝顶应预留沉降超高，其值可参考类似工程确定。
沉降超高的设置应由坝头处的零值，渐变到坝最高处得最大值，用局部放陡顶部坝坡实现沉降超高。
现拟定坝体沉降为1.0m。
5 结论及结果分析
5.1 结论
根据附表C-1计算结果，取最大值为防浪墙顶高程，即校核洪水位加非常运用条件下的坝顶超高值，现取值为1442.01m；墙顶高出坝顶1.2m,坝顶高程为1440.81m。
5.2 结果分析
面板坝坝顶高程计算不同于一般土石坝的坝顶高程计算，面板坝的防浪墙与面板紧密结合且为高放浪墙，波浪多数会沿防浪墙上爬；一般的土石坝防浪墙是和把内部
防渗体相结合，波浪是沿坝坡向上攀爬。
二者性质截然不同，计算原理自然不同。
面板坝的波浪运动原理类似于重力坝，故而超高应按照重力坝的超高计算公式计算更为合理些。
另外，按不同方法计算超高相差较大，按土石坝的计算超高值比按重力坝的计算超高值要大相当大的尺寸，这样面板坝按重力坝公式计算，可以又减少坝体填筑量，降低工程投资。
综上所述，按此法设计更为经济合理些。