护岸工程风浪、坝顶高程计算
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
（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 。
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值-堤岸冲刷深度计算详解
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值\堤岸冲刷深度计算详解摘要：以工程实例数据对堤防工程堤顶超高值、堤岸冲刷深度公式详细分解计算，说明堤防工程的设计的科学重要性。
关键词：工程简介波浪爬高波浪周期波长风壅增水高度冲刷深度兴宁市罗坝河塘堤加固工程位于兴宁市刁坊镇内，刁坊镇位于兴宁市东南部，面积58.01km2，工程围内由宁江河中游右岸及樟坑沥回水支堤组成，总长7.9km，围内集雨面积12.4km2，现有耕地0.55万亩，人口1.32万人。
全镇工业总产值17135万元，农业总产值16589.48万元。
交通便利，有S225线、河梅高速公路及广梅汕铁路等穿过。
一、堤防堤顶超高值计算该工程的堤顶超高值均按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)中的有关公式和有关规定进行计算。
堤顶超高的计算公式为：Y=R+e+A (1)式中Y——堤顶超高(m)；R——设计波浪爬高(m)；e——设计风壅增水高度(m)；A——安全加高(m)。
本工程为不允许越浪的4级堤防工程，查本规范表2.2.1可知，A取值为0.6m。
设计波浪爬高R和设计风壅增水高度e均按本规范附录C中的公式和有关规定进行计算。
由于该工程堤线较长，堤的走向变化复杂，故选取工程中较有代表性的堤段进行计算。
(一)、宁江河主堤段(神光沥出口至樟坑沥出口)该堤段采用护坡式，堤外坡(迎水面)坡比为1：2.0。
由于堤线较长，只能选取水深较深，水域较宽的典型断面进行计算。
1、风浪要素的确定风浪要素的计算公式为：其中不规则波的波长为式中——平均波高(m)；——平均波周期(S)；V——计算风速(m/s)；F——风区长度(m)；d——水域的平均水深(m)；g——重力加速度(9.81m/s2)；tmin——风浪达到稳定状态的最小风时(S)；L——波长(m)。
该堤段中，计算风速V=16m/s，水域平均水深d=8.25米，风区长度F=97米，风向按垂直于堤线计。
根据这些已知条件，利用公式(2)可求得波浪的平均高H。
风浪、坝顶高程计算
建库地点 2 坝前水深 H (m) 0.7 工程等级 4 夹 角 β (° ) 0 风 向 WN 边 坡 m 1.5 风 速 (m/s) 26 计算条件 1 吹 程 D (m) 40 边坡糙率 及渗透性 2 水 位 (m) 179.72 斜向来波 修正状况 2 平均水深 H m (m) 0.7 1、2级坝 风速系数 1.5
(装配式)
ρc 2.1
2.65
η 1.1 t(m) 0.0000
b(m) 0.5
计算者：
日期：
校核者∶
日期：
计算者：
日期：
校核者∶
日期：
计算者：
日期：
校核者∶
日期：
计算者：
日期：
校核者∶
日期：
2.计算结果
根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274 2001)，5.4坝顶高程以及附录A.1、 A.2等有关规定进行计算，结果如下：
建库地点 丘陵 计算条件 设计 边坡糙率及渗透性 混凝土或混凝土板 斜向来波 修正状况 不修正
2.1波浪计算 计算方法 莆田法 鹤地法 官厅法 计算方法 莆田法 鹤地法 官厅法 2.2波浪压力
最大压力强 最大点距水
度Pz(kN/m 2 ) 面距离Zz(m)
计算风速 W(m/s) 39
平均波高 h m (m) 0.14138 #DIV/0!
平均周期 T m (s) 1.66868
平均波长 L m (m) 3.63629
壅高 e(m) 0.01595
安全加高 A(m) 0.50
ห้องสมุดไป่ตู้
设计爬高 R(m) 0.81433 #DIV/0!
坝顶超高 Δ Z(m) 1.33027 #DIV/0!
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）
堤防工程算例(201010)
堤防工程算例(201010)一、问题简介某区域拟修建一条长度为1000m的护岸，其中央段需要建造一道高3m、宽10m的堤防，保护在内的区域为30m1000m(长宽)。
请根据给定参数进行计算，探讨堤防工程设计及建造的相关问题。
二、参数设定1.堤防高度：3m2.堤顶宽度：10m3.堤坡坡度：1:34.坝顶高程：EL+2.0m5.设计洪水位为：EL+16.0m（所需参考的上下游河道各种汇流计算已得出）6.堤面材料：粉土，摆面58度，坡面45度7.堤防投影长度：L=1000m三、计算过程1. 堤防顶宽计算首先计算堤防顶宽W，公式为：W=(ℎ+1)∗(1−1/k)+10其中，h为堤防高度，k为堤坡坡度，计算得到：W=(3+1)∗(1−1/3)+10=13.67(m)故堤防顶宽W=13.67m。
2. 坝顶高程计算计算坝顶高程EL1，公式为：EL1=EL+2.0(m)其中，EL为基准面高程，计算得到：EL1=20+2.0=22.0(m)故坝顶高程EL1=22.0m。
3. 设计洪水位计算计算设计洪水位EL2，公式为：EL2=EL+16.0(m)其中，EL为基准面高程，计算得到：EL2=20+16.0=36.0(m)故设计洪水位EL2=36.0m。
4. 坝顶宽度计算计算坝顶宽度B，公式为：B=2∗(W−1.0)+6.0计算得到：B=2∗(13.67−1.0)+6.0=32.34(m)故坝顶宽度B=32.34m。
5. 坝体积计算先计算坝体体积V1，公式为：V1=(L+B)∗ℎ∗(1+1/k1)/2其中，L为堤防长度，B为坝顶宽度，h为堤防高度，k1为坝坡坡度，计算得到：V1=(1000+32.34)∗3∗(1+1/3)/2=3050(m3)再计算因排水而减少的坝石体积V2，公式为：V2=V1∗I1/I2其中，I1为压实系数，I2为排水系数。
按G20-88《建筑填筑物设计规程》取I1=0.9，I2=0.75，计算得到：V2=3050∗0.9/0.75=3660(m3)故坝体积V=V1-V2=3050-3660=-610(m^3)。
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。
坝顶高程计算
……(A.1.7-1)……(A.1.7-2)1650151510 （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 ：设计洪水位时W=设计洪水位2=校核洪水位时W=校核洪水位2= h…当gD/W 2=20～250时，为累积频率5%的波高h 5%；当gD/W 2=250～1000时，为累积频率10%的波高h 10%；D…………风区长度(m)，D= W………计算风速(m/s)正常蓄水位时W=正常蓄水位2= 将上述公式简化后可得： 式中：3 风浪要素（平均波高h m 及平均波长L m ）的确定 （1）对于内陆峡谷水库，当W<20m/s、D<20km时，波浪的波高和平均波长可采用官厅水库公式计算规范附录A公式（A.1.7-1）、（A.1.7-2）：m (m):m (m):m (m):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。
2 已知参数…………(A.1.12-1)2.50.84、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
（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K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △= 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 （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： 式中：m………………………单坡的坡度系数，m=4 设计波浪爬高R的确定m /H m……………(A.1.10)0.000003616500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。
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 (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。
港口码头护岸波浪爬高计算
港⼝码头护岸波浪爬⾼计算⼀、设计条件（⼀）设计⽔位：设计⾼⽔位 2.46m设计低⽔位0.42m极端⾼⽔位 2.91m极端低⽔位-0.10m（⼆）设计波浪要素：H1% 6.7m风速UH4%0m重⼒加速度gH5% 5.8mH13% 5.1m平均波⾼H3m斜坡⽐m平均周期T13.8sL134.7m（三）系数：K1 1.24K2 1.029K3 4.98⼆、断⾯尺度确定（⼀）胸墙顶⾼程1、允许越浪的斜波堤，堤顶⾼程：堤顶⾼程宜在设计⾼⽔位以上不⼩于0.6倍的设计波⾼值。
堤坝顶⾼程=设计⾼⽔位+0.8H13%0.8= 6.54m2、对基本不越浪的斜波堤，堤顶⾼程：堤顶⾼程宜在设计⾼⽔位以上不⼩于1.0倍的设计波⾼值。
堤坝顶⾼程=设计⾼⽔位+1.20H13% 1.2=8.58m3、对堤顶设胸墙的斜波堤，胸墙堤顶⾼程：根据《防波堤设计与施⼯规范》（JTS154-1-2011）有关规定：(4.1.3.3胸墙顶⾼程=设计⾼⽔位+1.25 H13%=8.835m4、根据港⼝⼯程《海港⽔⽂规范》（JTS 145-2-2013）有关规定：按波浪爬⾼确定其胸墙顶⾼程，正向规则波的爬⾼按公式（1）设计⾼⽔位 2.46m取13%H 5.1mL134.7m建筑物前⽔深d 2.46m斜坡坡度m 1.51：m.与斜坡的m值有关的函数M1/m0.66666710.1364L/H26.411762πd15.456642πd/L0.114749th（2πd/L）0.114248爬⾼函数R(M)0.007485系数 1.09M3.322185.419系数-1.25（-1.25M)-12.6705exp:指数函数，exp（2）-- e的2次⽅exp（-1.25M） 3.14E-06相应对于某⼀d/L时的爬⾼最⼤值R1(m)0.566471K3 4.98K3/2 2.494πd30.913274πd/L0.229497sh（4πd/L）0.231517（4πd/L）/（sh（4πd/L））0.9912751+（4πd/L）/（sh（4πd/L）） 1.991275 K△=1，H=1m时波浪爬⾼（m）R1 1.236148K1 1.24K2 1.0290.432M 4.378927th（0.432M）0.999686R1(m)-K2-0.46253波浪爬⾼（m），从静⽔⾯算起，向上为正R2.963047K△0.47故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：设计⾼⽔= 5.423047（m） 2.462）极端⾼⽔位 2.91m故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：极端⾼⽔= 5.873047（m） 2.915、在风直接作⽤下，不规则波的爬⾼按下式计算：累积频率为1%的爬⾼R1% 3.89263mK△0.47与风速有关的系数KU1查表得K△=1，H=1m时波浪爬⾼（m）R1 1.236148mH1% 6.7mR2% 3.620146m故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：极端⾼⽔= 6.530146（m） 2.916、根据《堤防⼯程设计规范》（GB50286-98)有关规定：（6.3.1）堤顶⾼程=设计洪⽔位或设计⾼潮位+堤顶超⾼=10.89391（m） 2.917.9839141）当m=1.5～5.0时，按下式计算：堤顶超⾼Y=R+e+A=7.983914m设计波浪爬⾼R7.483914m设计风雍增⽔⾼度e0m安全加⾼A0.5m（可变量）堤防⼯程不允许越浪斜坡坡率m 1.51+m2 3.25(1+m2)1/2 1.802776堤前波浪的平均波⾼H3m堤前波浪的波长L134.7mHL404.1(HL)1/220.10224斜坡的糙率及渗透系数K△0.47经验系数Kv 1.02（可变量）gd24.1326（gd）1/2 4.912494V/（gd）1/20爬⾼累积频率换算系数Kp 1.4（可变量）（查表得）H/d 1.2195122）当m≤1.25时，按下式计算：堤顶⾼程=设计洪⽔位或设计⾼潮位+堤顶超⾼=7.839656（m） 2.91 4.929656堤顶超⾼Y=R+e+A= 4.929656m设计波浪爬⾼R 4.429656m设计风雍增⽔⾼度e0m安全加⾼A0.5m下，光滑不透⽔护⾯（K△=1）、H=1m时的爬⾼值（m）Ro 2.20m三、斜坡提堤顶越浪量计算p60《海港⽔⽂规范》（JTS148.2.4.1 本条所列公式宜符合下列条件：（1）2.2≦d/H1/3≦4.70.482353（2）0.02≦H1/3/Lpo≦0.100.037862（3）1.5≦m≦3.0 1.5（4）0.6≦b1/H1/3≦1.4 1.176471（5）1.0≦Hc/H1/3≦1.60.694118（6）底坡i≦1/25式中d 2.46建筑物前⽔深（m）H1/3 5.1mLpo134.7以谱峰周期Tp计算的深⽔波长（m）m 1.5斜坡坡度系数注：变量根据实际情况b16坡肩宽度（m）Hc 3.54堤顶在静⽔⾯以上的⾼度（m）i⽔底坡度1.33倍T Tp18.354谱峰周期（s）8.2.4.2 斜坡堤⽆胸墙时，堤顶的越浪量计算：gTP2m4957.0322πH1/332.04424（gTP2m）/（2πH1/3）154.6934（gTP2m）/（2πH1/3）1/212.43758LN() 2.520722m1/2 1.2247451.5/m1/2 1.224745d/H1/30.482353(d/H1/3)-2.8-2.31765((d/H1/3)-2.8)2 5.371488th（）0.999957<> 2.224702Hc/H1/30.694118（Hc/H1/3）-1.7 1.860218(H1/3)226.01(H1/3)2/Tp 1.41713经验系数A0.035护⾯结构影响系数Ka0.4堤顶越浪量Q0.206966m3/m.s0m/s9.81m/s2深⽔波设计标准波⾼换算：深⽔波：堤前⽔深＞半个波长处的波浪H 1%=2.42H 2.42H= 2.768595H 5%=1.95H 1.95H= 2.9743591.5H 13%=1.61H 1.61H= 3.167702堤顶⾼程对⽐分析允许越浪 6.54m基本不越浪8.58m堤顶设胸墙8.835m设计⾼⽔位 5.423047m极端⾼⽔位 5.873047m在风作⽤下 6.530146m堤防防洪10.89391m m=1.5~5.0堤防防洪7.839656m m﹤1.25设计波⾼值。
堤防顶高程计算
gH gd 0.13th 0.7 2 V2 V
gH gT 13.9 V2 V
0.5
gT 2d L th 2 L
2Leabharlann RK KV K p 1 m2
H L (1 .5～ 5 . 0 )
R K K V K p R 0 H ( m 1 . 25 )
堤防顶高程计算
1.设计参数： 斜坡的糙率及渗透性系数KΔ 经验系数Kv 爬高累积频率换算系数Kp 综合摩阻系数K 斜坡坡率m 凤向与垂直于堤线轴线的法线的夹角β 吹程F 水域平均水深d 风速V 地面沉降量 2.波长L试算： 风雍高程e m 0.001 ° m m m/s m 0.88 1.16 2.07 3.60E-06 2 0 100 5 20 0.15
P=2%
2.857143
20年沉降量
e
KV 2 F cos 2 gd
0.7 0.45 gF 0.0018 V2 th 0.7 gd 2 0.13th 0.7 V
三级堤防，不可越浪0.7，可越浪0.4；四级堤防，不可越浪0.6，可越浪0.3
堤前波浪平均波高H
m
0.109
平均波周期T 试算：L取值 波长L计算值
s m m
1.467 3.61 3.361
累积频率为P的波浪爬高Rp
m
0.573
设计波浪爬高Rm 3.堤防顶高程计算： 水位Z 安全加高A
m
0.277
m m m
4.58 0.7 5.708
堤防顶高程
堤防顶高程计算
选用草皮护坡时 0.85～0.9
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==。
堤顶超高计算..
1、2级堤防的堤顶高程超高值应不小于2.0m Y=R+e+A Y 堤顶超高 1.36 R 设计波浪爬高 0.75 e 设计风壅水高度 0.01 A 安全加高 0.60 安全加高值 堤防工程的级别 1 2 不允许越浪的堤防工程 1 0.8 安全加高值 允许越浪的堤防工程 0.5 0.4
3 0.7 0.4
4 0.6 0.3
5 0.5 0.3
说明：
为手动填写，其它为自动算出的。 本计算表中的，需要查表的，都从堤防规范中查的。
g
风壅水面高度计算Βιβλιοθήκη 波浪爬高计算ee K V F d β
KV 2 F cos 2 gd
0.005133421 0.0000036
RP
RP KΔ
K Kv K 1 m
p
2
计算点的风壅水面高度 综合摩阻系数 设计风速，按计算波浪的风速确定 由计算点逆风向量到对岸的距离 水域的平均水深 风向与垂直于堤轴线的法线夹角 风浪要素计算
gT gH 13.9( 2 ) 0.5 V V
H T V F d g 平均波高 平均波周期 计算风速 风区长度 水域的平均水深 重力加速度 0.23 2.13 24 340 7 9.81
波浪爬高计算
RP
K Kv K 1 m
p
2
HL
0.753965646 0.9 1.207543335 2.9 2.5 0.23004177 2.07 3.54 3.54 单变量求解处
Kv 24 340 V/(gd)^0.5 7 m 0 H KP L
gF 0.45 0 . 0018 ( ) 2 gH gd 0.7 V 0 . 13 th [ 0 . 7 ( ) ] th 2 2 V V 0.13th[0.7 ( gd ) 0.7 ] V2
关于水库风浪高度计算公式的几个问题
关于水库风浪高度计算公式的几个问题1 关于鹤地水库波高计算公式现行规范《水工建筑物荷载设计规范》（SL744-2016），《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997），推荐的波浪要素计算方法分别是莆田试验站公式、鹤地水库公式及官厅水库公式。
莆田试验站公式如下。
式中－平均波高，m；-平均波周期，s；-计算风速，m/s；D-风区长度，m；-水域平均水深，m；g-重力加速度，取9.81m/s2。
注意。
在SL744-2016与DL5077-1997中，平均波长计算公式中的水深符号与平均波高计算公式中的水深符号不同，但没有相应说明内容。
在《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）、《碾压式土石坝设计规范》（DLT5395-2007）及《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）中，平均波长计算公式中水深采用坝迎水面前水深。
在《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218-84，作废）、《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）、《滩涂治理工程技术规范》（SL389-2008）、《海堤工程设计规范》（SL435-2008）中及《广东省海堤工程设计导则（试行）》（DB44/T182-2004），平均波长计算公式中水深采用水域平均水深。
《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-1996，作废）第6.1.7条，波高可采用莆田试验站公式或官厅-鹤地公式等算出。
官厅-鹤地公式是指波高按官厅水库公式计算、波长按鹤地公式计算。
新版SL189-2013仅推荐采用莆田试验站公式计算波浪要素，但没有说明原因。
在SDJ218-84附录一中，推荐的波浪要素计算公式有莆田试验站公式、安德烈扬诺夫公式及官厅-鹤地公式。
安德烈扬诺夫公式如下。
，并在注中说明，原公式作者未规定计算波高的累积频率，经比较，当时，可取为，当时，可取为。
官厅水库波高、波长计算公式如下。
并说明，经比较，官厅水库波高公式的波高累积概率当时，可取为，当时，可取为，现规范中为。
混凝土重力坝坝顶高程算稿
混凝土重力坝坝顶高程算稿-- 防浪墙顶至正常水位或校核水位的高差(m)-- 累积频率为1%的波高(m)-- 波浪中心线正常水位或校核水位的高差(m)-- 安全超高表 11.1.1 安全超高 hc相应水位坝安全级别ⅠⅡⅢ正常水位0.7 0.5 0.4 校核水位0.5 0.4 0.31、蒲田公式：平均波高计算公式：平均波周期计算公式：hm-- 平均波高（m）Tm -- 平均波周期（s）Vo -- 计算风速（m/s）D -- 风区长度（m）Hm -- 水或的水深（m）g -- 重力加速度(9.81m/s2)平均波长Lm与平均波周期Tm计算计算公式：对于深水波，即H≥ 0.5Lm 时：累积频率为P(%)的波高与平均波高的关系可按下表进行换算P(%)0.1 1 2 3 4 5 10 13 20 50 0 2.97 2.42 2.23 2.11 2.02 1.95 1.71 1.61 1.43 0.94 0.1 27.0 2.26 2.09 2.00 1.92 1.87 1.65 1.56 1.41 0.960.2 2.46 2.09 1.96 1.88 1.81 1.76 1.59 1.51 1.37 0.98 0.3 2.23 1.93 1.82 1.76 1.70 1.66 1.52 1.45 1.34 1.00 0.4 2.01 1.78 1.68 1.64 1.60 1.56 1.44 1.39 1.30 1.01 0.5 1.80 1.63 1.56 1.52 1.40 1.46 1.37 1.33 1.25 1.01斜坡式的建筑物累积频率为1%的波浪爬高可按下式计算--- 累积频率为1%的波浪爬高--- 累积频率为1%的波高--- 考虑波浪入射角的折减系数β(o)0 10 20 30 40 50 601.00 0.98 0.96 0.92 0.87 0.82 0.76β - 波浪入射角，即波峰线与坝轴线的夹角--- 与斜坡护面的结构形式有关的系数。
坝顶高程如何确定
坝顶高程
1、△h=h1%+hz+he
坝顶高程主要根据重力坝、库内风浪作用，按照设计规范确定.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，与正常蓄水位和校核洪水位的高差，有公式△h=h1%+hz+he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.
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。
2、y=R+E+A
通过对水库大坝的具体运用情况与计算风速、地震烈度的分析,在现行规范的基础上确定坝顶高程应增加正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高。
大坝按Ⅳ级建筑物设计,根据土石坝设计规范，水库坝顶在水库静水位以上的超高按下列公式确定：y=R+E+A。
式中：
Y—坝顶超高(m）；
R—最大波浪在坝坡上的爬高（m）；
e-最大风壅水面高度（m）；
A—安全加高（m).
3、坝顶高程应不低于校核洪水位。
坝顶上游侧防浪墙顶高程与水库正常蓄水位的高差或与校核洪水位的高差,应选择两者计算所得防浪墙顶高程的高者作为最终的选定高程。
它是水库在正常运用情况下允许达到的最高水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据之一。
可采用相应大坝设计标准的各种典型洪水，按拟定的调洪方式，进行调洪计算求得。
三门峡库区护岸工程浪高及风浪爬高的计算与验证
三门峡库区护岸工程浪高及风浪爬高的计算与验证
王万生;薛文兵;贺存敖
【期刊名称】《山西水利科技》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】三门峡水库改建后，国家批准正常蓄水位不得超过３２６ｍ，据此，黄
委会确定库区护岸工程设计堤坝顶高程为３２８ｍ，１９８９年４月份，三门峡库区平陆段出现９级大风，风速每秒２３ｍ，大部分防浪护岸工程发生波浪漫顶，损失严重。
为此有必要对风浪爬高重新进行验证。
风浪爬高的计算公式较多，而其多数是按海浪条件得出的，它与水库的实情不完全一致，从国内一些水库的实测资料来看，常用的计算公式所得结果往往偏低。
鉴于此，有必要进行验证。
鹤地公式的计算条件比较符合实测浪高值，且计算简便。
以平陆县四滩及西延两护岸工程为例，进行验证，计算结果基本吻合。
由此推论：三门峡水库的蓄水位若稳定在３２４ｍ左右，坝顶高为３２８ｍ时是安全的，若水位稳定在３２６ｍ时，坝顶高３２８ｍ就不安全。
【总页数】4页(P26-28,34)
【作者】王万生;薛文兵;贺存敖
【作者单位】山西省三门峡库区管理局;黄河小北干流山西河务局
【正文语种】中文
【中图分类】TV861
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设计爬高 R(m) 0.8829~0.8277 1.0638~1.1347
坝顶超高 Δ Z(m) 1.8595~1.9147 2.0956~2.1665
坝顶高程 Z(m) 181.5795~181.6347 181.8156~181.8865
斜面上各计算点到点Z的距离(m) l1 l2 l3 l4
有效波高 hs(m)
校核者∶
日期：
最大压力强 最大点距水
度Pz(kN/m 2 ) 面距离Zz(m)
计算风速 W(m/s) 16.65
平均波高 h m (m) 0.45576 0.30133
平均周期 T m (s) 2.99610
平均波长 L m (m) 13.22160 14.72123
壅高 e(பைடு நூலகம்) 0.03183
安全加高 A(m) 1.00
2.计算结果
根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274 2001)，5.4坝顶高程以及附录A.1、 A.2等有关规定进行计算，结果如下：
建库地点 平原、滨海 计算条件 设计 边坡糙率及渗透性 砌石 斜向来波 修正状况 修正
2.1波浪计算 计算方法 莆田法 鹤地法 官厅法 计算方法 莆田法 鹤地法 官厅法 2.2波浪压力
39.826262 2.3护坡计算
0.2260014
0.2948105
0.7665073
0.6249982
1.5919766
0.7292194
砌石护坡 D(m) 0.2427531 Q(t) 0.0158
ρk 2.1 Q50(t) 0.0186
2.65
1.1 t(m) 0.2896
0.5
计算者：
日期：
工程风浪计算 1.计算条件
建库地点 1 坝前水深 H (m) 3.72 工程等级 2 夹 角 β (° ) 53 风 向 WN 边 坡 m 3 风 速 (m/s) 11.1 计算条件 1 吹 程 D (m) 5147 边坡糙率 及渗透性 4 水 位 (m) 179.72 斜向来波 修正状况 1 平均水深 H m (m) 4.95 1、2级坝 风速系数 1.5