重力坝顶高程计算

2 gTm 2H Lm= th 2 Lm
(B.6.3-7)
对于深水波，即当 H≥0.5Lm 时，上式可简化为：
gTm2 Lm= 2
2H cth Lm
(B.6.3-8)
hz=
h12%
Lm
hz——波浪中心线至计算水位的高度（m）； Lm——平均波长，m; h1%——累积频率为1%的波高，m; H——挡水建筑物迎水面前的水深，m;
重力坝坝顶高程计算
2014年2月17日
一、设计准备
（1）资料分析 水文、地质、地形条件分析
选址、选型等
（2）确定工程枢纽等级、建筑物级别，重力 坝类型； 水库库容 枢纽等级 建筑物级别 洪水标准 洪水计算
表2.1.1 水利水电工程分等指标
防洪 工程规 工程等别 模 治涝 灌溉 供水 发电 水库总 保护城镇 治涝面 库容 及工矿企 保护农 4 积(104 灌溉面积 供水对象重 装机容量 田 (10 8 3 (10 m ) 业的重要 (104kW) (104亩) 要性 亩) 亩) 性 ≥10 特别重要 重要 ≥500 ≥200 ≥150 500～ 200～60 150～50 100 特别重要 重要 ≥120 120～30
hm Hm
0 0.1
P(%)
0.1
2.97 2.70
1
2.42 2.26
2
2.23 2.09
3
2.11 2.00
4
2.02 1.92
5
1.95 1.87
10
1.71 1.65
13
1.61 1.56
20
1.43 1.41
50
0.94 0.96
0.2
0.3 0.4
2.46
2.23 2.01
2.09
1.93 1.78
3） 内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于υ 0＜20m/s 及 D＜20km＝:
gh 1 / 12 gD 0.0076 v0 2 2 v0 v0
1/ 3
(B.6.3-5)
1 / 3.75
gLm 1 / 2.15 gD 2 0 . 331 v 0 2 v v0 0
谢 谢！
式中： hm —— 平均波高，m; Tm —— 平均波周期，s; υ 0 —— 计算风速，m/s; D —— 风区长度，m; Hm —— 水域平均水深，m; g —— 重力加速度，9.81m/s 。
2

0 .5
(B.6.3-2)
2） 丘陵、平原地区水库，宜按鹤地水库公式计算（适用于库水较深、υ 0＜26.5m/s 及 D＜7.5km） ：
混凝土坝、浆 砌石坝
2000～ 1000～ 500～200 200～100 1000 500
平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准 [重现期（年）]
永久性水工建筑物级别 项目 1 设计 水库工程 校核 设计 拦河水闸 校核 300～200 200～100 100～50 50～30 30～20 2000～1000 1000～300 300～100 100～50 100～50 50～30 30～20 20～10 50～20 10 300～100 2 100～50 3 50～20 4 20～10 5 10
1.96
1.82 1.68
1.88
1.76 1.64
1.81
1.70 1.60
1.76
1.66 1.56
1.59
1.52 1.44
1.51
1.45 1.39
1.37
1.34 1.30
0.98
1.00 1.01
0.5
1.80
1.63
1.56
1.52
1.49
1.46
1.37
1.33
1.25
1.01
3 平均波长 Lm 与平均波周期 Tm 可按下式换算：
Ⅲ
IV
3
4
4
5
V
5
5
山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准 [重现期（年）]
项目 设计 水工建筑物级别 1 1000～500 2 3 4 500～ 100～50 50～30 100 5 30～20
土石坝 校核
可能最大洪水 5000～ 2000～ （PMF）或 1000～300 300～200 2000 1000 10000～5000 5000～2000
D=
D cos cos
2 i i i i
i
（i=0、±1、±2、±3、 ±4、±5、±6 ） （B.6.2）
图B.6.2 等效风区长度计算示意
风区内的水域平均深度Hm。一般可通过沿风向作出地形剖面 图求得，其计算水位应与相应设计状况下的静水位一致。
1
宜根据拟建水库的具体条件，按下述三种情况计算波浪要素： 1） 平原、滨海地区水库，宜按莆田试验站公式计算：
2
(B.6.3-6)
2
式中：h——当 gD/υ 0 =20～250 时，为累积频率 5%的波高 h5%;当 gD/υ 0 =250～1000 时， 为累积频率 10%的波高 h10%。
2
累积频率为P（%）的波高hp与平均波高的关系可按表B.6.3-1进行换算。 表B.6.3-1 累积频率为P（%）的波高与平均波高的比值
1
安全超高hc 的查算
安全超高hc (单位：m)
坝的级别
水位
正常蓄水位 校核洪水位
1 0.7 0.5
2 、3 0.5 0.4
4 、5 0.4 0.3
2
h1%、hz 的计算
波浪要素计算 （ 计算波浪要素（波高、波长等）的基本资料。 年最大风速：系指水面上空10m高度处10min平均风速的年 最大值；对于水面上空z（m）处的风速，应乘以表B.6.2-1中 的修正系数Kz后采用。陆地测站的风速，应参照有关资料进 行修正。 表B.6.2-1 风速高度修正系数
I Ⅱ
大(1)型
大(2)型 10～1.0 1.0～ 0.10 0.10～ 小(1)型 0.01 0.01～ 小(2)型 0.001
Ⅲ
IV V
中型
中等
一般
100～30 60～15
30～5 <5 15～3 <3
5Baidu Nhomakorabea～5
5～0.5 <0.5
中等
一般
30～5
5～1 <1
表2.2.1 永久性水工建筑物级别
工程等别 I Ⅱ 主要建筑物 1 2 次要建筑物 3 3
高度Z （m） 修正系 数K z 2 1.25 5 1.10 10 1.00 15 0.96 20 0.90
风区长度（有效吹程）按下列情况确定： 1） 当沿风向两侧的水域较宽时，可采用计算点至对岸的 直线距离； 2） 当沿风向有局部缩窄且缩窄处的宽度b小于12倍计算波 长时，可采用5倍b为风区长度，同时不小于计算点至缩窄处的 直线距离； 3） 当沿风向两侧的水域较狭窄或水域形状不规则、或有岛 屿等障碍物时，可自计算点逆风向做主射线与水域边界相交， 然后在主射线两侧每隔7.5°做一条射线，分别与水域边界相交 。如图B.6.2所示，记D0为计算点沿主射线方向至对岸的距离， Di为计算点沿第i条射线至对岸的距离，α i为第i条射线与主射 线的夹角，α i=7.5i(一般取i=±1、±2、±3、±4、±5、±6) ，同时令α 0=0,则等效风区长度D可按下式计算：
二、坝顶高程
（规范8.1及附录B6.1）
以此值作为防浪墙顶高 程时，要求坝顶高程高 于校核洪水位
正常蓄水位＋ h 正 坝顶高程或防浪墙顶高程＝Max 校核洪水位＋h 校
h h1% hz hc
式中： △h—防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）; h1%—波高（m）; hz—波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（m）; hc—安全超高，按表8.1.1采用。
gH ghm =0.13th 0.7 2 m 2 v v0 0

0.7
2 0.45 0.0018 ( gD / v0 ) th 2 0.7 0 . 13 th 0.7(gH / v m 0)


(B.6.3-1)
ghm gTm =13.9 v2 v0 0
gh2% 1 / 6 gD 0.00625 0 2 2 v0 v0
gD gLm 0 . 0386 2 2 v0 v0
1/ 2
1/ 3
(B.6.3-3)
(B.6.3-4)
式中： h2%—— 累积频率为 2%的波高，m; Lm——平均波长，m。