重力坝坝顶超高计算书标准格式

混凝土重力坝坝顶超高计算书标准格式

工程设计分院坝工室

2006.3.

核定：

审查：

校核：

编写：

——水电站工程（或水库工程、水利枢纽工程）

混凝土重力坝坝顶高程计算书

1 计算说明

1.1 适用范围（设计阶段）

本计算书仅适用于工程设计阶段的（坝型）坝顶超高/高程计算。

1.2 工程概况

工程位于省市（县）的江（河）上。该工程是以为

主，兼顾、、等综合利用的水利水电枢纽工程。

本工程规划设计阶段（或预可行性研究阶段，可行性研究阶段/初步设计阶段，招标设计阶段）设计报告已于年月经审查通过。水库总库容×108m3，有效库容×108m3，死库容×108m3；灌溉面积亩；水电站装机容量MW，多年平均发电量×108 kW·h，保证出力MW。选定坝址为，选定坝型为。

根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003，工程等别为等型工程，拦河坝为级永久水工建筑物。（因拦河大坝坝高已超过其规定的高度，拦河坝应提高级，按级建筑物设计。）

1.3 计算目的和要求

通过混凝土重力坝坝顶上游防浪墙顶与正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位高差的计算，以确定防浪墙顶高程和大坝高度，为坝体断面设计及坝体工程量计算提供可靠的依据。

1.4 计算原则和方法

1.4.1 计算原则

(1)坝顶上游防浪墙顶与正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位的高差，包括

最大浪高、波浪中心线至水库静水位的高度和安全超高。

(2)确定的坝顶高程不得低于水库正常蓄水位及设计洪水位。

(3)坝顶高程的确定尚需考虑枢纽中其他建筑物(如船闸坝顶桥下通航净空) 对

坝顶高程的要求。

1.4.2 计算方法

因选定坝型为（混凝土重力坝），防浪墙顶在水库静水位以上的高差按《混凝土重力坝设计规范》DL 5108-1999式(11.1.1)计算，即：

∆h=h1%+h z+h c

式中，∆h—防浪墙顶至水库静水位的高差，m；

h1%—浪高，m；

h z−波浪中心线至水库静水位的高度，m；

h c−安全超高，m。

1.5 计算工况

(1)正常蓄水位+相应的墙顶高差；

(2)设计洪水位+相应的墙顶高差；

(3)校核洪水位+相应的墙顶高差。

2 计算依据

2.1 规程规范和相关的技术文件

(1)规程规范

《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003。

《混凝土重力坝设计规范》DL 5108-1999。

《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073-1997。

《水工建筑物荷载设计规范》DL 5077-1997。

(2)设计大纲

《—工程—阶段—设计大纲（工作计划）》（年.月）

(3)任务书

《—工程—阶段—计算任务书》（年.月）

(4)相关的技术文件

《—工程—阶段—（设计报告）》（年.月）。

《—工程—阶段—（设计报告）审查意见》（年.月）。

2.2 原始资料和数据

依据—审查意见（或—报告或—接口单），原始资料和数据为：

(1)水库特征水位

正常蓄水位：m；

汛期限制水位：m；

死水位：m；

设计洪水位：m；

校核洪水位：m；

防洪最高水位：m。

(2)风速、风向

年最大风速：m／s；

重现期为50年的年最大风速：m／s；

多年平均年最大风速：m／s；

多年平均年最大风速相对应的风向：。

(3)坝轴线方位角：。

(4)上游坝坡：；大坝建基面高程：m；坝前库底最低高程：m

（见附图1）。

(5)工程场地地震基本烈度：度，设计烈度：度。

2.3 重要设计参数和系数

依据《水工建筑物荷载设计规范DL 5077-1997》14.1.3条、G.1.2条的规定及坝前库区工程地形图（附图2），设计风速和风区长度等取值见表2.1。

表2.1 设计风速和风区长度

计算工况 设计风速v 0 （m ／s ） 风区长度D （km ）

坝前水深H （m ） 水域平均水深H m （m ） 正常蓄水位 （重现期为50年的年最大风速）

设计洪水位

校核洪水位

（多年平均年最大风速）

2.4 引用定理及公式 2.4.1 波浪要素计算

波浪要素主要包括波浪的平均波高、平均周期和平均波长。根据拟建水库条件，宜按 公式计算：

(1) 平原、滨海地区水库，按照莆田试验站公式计算：

[]

⎪⎩

⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=7

.02045.0207

.02

20)/(7.013.0)/(0018.07.013.0v gH th v gD th v gH th v gh m m

m 5.020

0)(9.13v gh v gT m m = 或5

.0438.4m m h T = 式中：h m —平均波高（m ）； T m —平均波周期(s)； v 0—计算风速（m/s ）； D —风区长度（m ）； H m —水域平均水深（m ）； g —重力加速度，9.81m/s 2。 平均波长按下式计算：

m

m

m m L H th

gT L ππ222

= 对于深水波，即H ＞0.5Lm 时，π

22

m m gT

L =

式中：Lm —平均波长（m ）

(2) 丘陵、平原地区水库，宜按鹤地水库公式计算（适用范围：水库较深、v 0

＜26.5m/s 及D ＜7.5km ）：

3

/12

6

/10

2

%2)(

00625.0v gD v v gh = 2/12

2

)(

0386.0v gD v gL m = 式中 h 2%—累积频率为2%的波高(m)；

L m —平均波长（m ）。

(3) 内陆峡谷水库，可采用官厅水库公式计算（适用范围：v 0＜20m/s 及D ＜

20km ）：

3

/120

12/1020)(0076.0v gD v v gh -= 75.3/12

15

.2/10

2

)(

331.0v gD v v gL m -=

式中 h —当gD/ v 02 =20~250时，为累积频率5%的波高h 5%，m ；当gD/ v 02

=250~1000时，为累积频率10%的波高h 10%，m 。 (4) 累积频率p%的波高h p 与平均波高h m 的比值按表2.2确定：