重力坝坝顶超高计算书实用标准格式
重力坝计算书
MOW3 = －111.9×5.376 = －601.6 KN·m ∑MOW = 6986.7 KN·m ② 静水压力（水平力） P1 = γH12 /2 = 9.81×(1105.67－1090)2 /2 = －1204.4 KN P2 =γH22 /2 =9.81×(1095.18－1090)2 /2 = 131.6 KN (←) ∑P = －1072.8 KN (→) P1 作用点至 O 点的力臂为： (1105.67－1090)/3 = 5.223m P2 作用点至 O 点的力臂为： (1095.18－1090)/3 = 1.727 m 静水压力对 O 点的弯矩（顺时针为“－” ，逆时针为“+” ） ： MOP1 = 1204.4×5.223 = －6290.6 KN·m MOP2 = 131.6×1.727 = 227.3 KN·m ∑MOP = －6063.3 KN·m ③ 扬压力 扬压力示意图请见下图： (→)
由确定坝顶超高计算时已知如下数据：单位：m
平均波长 Lm 波高 h1% 7.644 0.83
坝前水深 H 15.5
波浪中心线至计算水位的高度 hZ
0.283
使波浪破碎的临界水深计算如下：
H cr Lm Lm 2h1% ln 4 Lm 2h1%
将数据代入上式中得到：
H cr 7.644 7.644 2 0.83 ln 1.013 4 7.644 2 0.83
单位： KN、 KN· m
正常使用极限状态 持久状态 1868.6准值
均采用荷载设计值
⑵．由规范 8.结构计算基本规定中可知大坝坝体抗滑稳定和坝基岩 体进行强度和抗滑稳定计算属于 1）承载能力极限状态，在计算时， 其作用和材料性能均应以设计值代入。基本组合，以正常蓄水位对 应的上、下游水位代入，偶然组合以校核洪水位时上、下游水位代 入。 而坝体上、下游面混凝土拉应力验算属于 2）正常使用极限状 态，其各设计状态及各分项系数 = 1.0，即采用标准值输入计算。 此时结构功能限值 C = 0。 荷载各项标准值和设计值请见附表 1。 ① 坝体混凝土与基岩接触面抗滑稳定极限状态 a、基本组合时，取持久状态对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数 γd1=1.2，结构重要性系数γ0 =0.9。 基本组合的极限状态设计表达式
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。
水库坝顶超高计算程序范本
h2%= 1.181510373
h2%= 2.170573154λ0.1%= 5.915535138λ1%=
莆田公式
鹤地公式
0.071115347
0.37497026
水库超高计算
计算安全超高y=e+R+A
鹤地公式
h 2%=0.00625W 1/6
(D 1/3g 1/3
/W 2/3
)*W 2
/g λp %=0.0386(gD/W 2)1/2*W 2
/g 1、本次计算的工况：设计洪量685m3/s，相应洪水位的平均水深（由水力计算求得2.55），风浪要素采用渭南地区暨铜川水文手册统计表中
汛期（6-10）最大平均风速的1.5倍（风速依次是20、18、16、20、22），风向采用对本工程最不利的西北风，吹程由1:1000平面图中量取，取最远吹程187m。
2波浪爬高R 的计算
1/221/2波浪爬高R 的计算
1/2
21/2
莆田公式计算结果：
鹤地公式计算结果：
1.71（m）校核情况：
y=e+R+A= 2.55（m）2.14（m）设计情况：y=e+R+A= 3.18（m）2.42（m）
地震情况：y=e+R+A= 1.31（m）校核水位540.24535.36 6.32设计水位540.46535.36 5.10地震水位538.40535.36 3.04
校核情况：y=e+R+A=设计情况：y=e+R+A=地震情况：y=e+R+A=
计表中的数字，风速采用
面图中量取，取最远吹程为
96
28.8
8.87330270637.5。
重力坝坝顶超高计算书实用标准格式
标准文档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。
重力坝设计计算书
水利水电工程专业专项设计说明书水工建筑物课程设计题目：重力坝设计（西山水利枢纽）班级：水电1141姓名韩磊指导教师：**长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2013 年3月3日目录1 挡水坝段 (1)1.1 剖面轮廓及尺寸 (1)1.1.1 坝顶高程的确定 (1)1.2 坝体稳定应力分析 (4)1.2.1 挡水坝段荷载计算 (4)1.2.2 稳定验算 (18)1.2.3 坝基面应力计算 (19)1.2.4 坝体内部应力的计算 (25)2 溢流坝段 (34)2.1 孔口尺寸和泄流能力 (34)2.1.1 确定孔口尺寸和孔口数量 (34)2.1.1.2溢流坝最大高度和坡度的拟定。
(35)2.1.2 泄洪能力的验算 (35)2.2 检修门槽空蚀性能验算 (37)2.2.1校核洪水位时堰顶压力验算 (37)2.2.2 平板门门槽空蚀验算 (37)2.3 溢流坝曲面设计 (37)2.3.1 上游前缘段计算 (37)2.3.2顶部曲线段 (38)2.3.3 中间直线段 (38)2.3.4 反弧段 (38)2.3.5 桥面布置 (39)2.4 堰面水深的校和计算 (40)2.4.1堰面水深计算 (40)2.4.2 直线段水深计算 (41)2.4.3 反弧段水深计算 (41)2.4.4 渗气后水深计算 (42)2.5 消力池的计算 (42)2.5.1判断消能方式 (42)2.5.2 判断是否要修消力池 (42)2.5.3 消力池尺寸的计算 (43)2.5.4 基本组合(2) (44)2.6 溢流坝算段的稳定、应力计 (48)2.6.1 荷载计算 (48)2.6.2 稳定验算 (52)2.6.3 坝基面应力计算 (53)2.6.4 坝体内部应力的计算 (54)3、设计参考资料 (55)谢辞 (55)1 挡水坝段1.1 剖面轮廓及尺寸1.1.1 坝顶高程的确定由于设计洪水位低于正常洪水位，故取正常洪水位和校核洪水位作为控制情况。
坝顶超高计算
1正常2校核
坝顶超高
计算风速
——风区长度
——计算波高
频遇判别
————DL5077-1997附录G2.1(3)平均波高
查表——DL5077-1997表G2设计波高
查表——DL5077-1997表G2平均波长
重力加速度——坝前迎水面（平均）水深 （ ）
——中间辅助参数一
————中间辅助参数二
————波浪中心线至计算水位高度
安全超高查表——DL5108-1999表11.1.1说明：
1.依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000中关于建筑物超高的规定；
2.计算方法源自《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999和《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997；
3.波浪的波高和平均波长采用官厅水库公式计算。
工况
符号单位公式或说明D m h m m L m m m m m m
m h β
m H m 0v s m /h ∆g 2
/s m c z h h h h ++=∆%13/13/24/500076.0D g v h -=2667.07333.000155.10331.0D g v L m -=H %1h z h c h m m z L L H cth h h /)/2(2%1ππ=m L H /2π)/2(m L H cth π
-1997；。
重力坝坝高计算
x=2πH/Lm
69.57079652
双曲余切函数cth(x)的值 波浪中心至水面高差hz(m) 防浪墙顶与水面高差△h(m) 正常蓄水位情况下的防浪墙顶高程(m)
cth(x)=（ex+e-x）/（ex-e-x）
hz=(πh1%2/Lm)cth(2πH/Lm) △h=h1%+hz+hc 正常蓄水位+△h
1 0.26663666 1.549717204 1411.549717 取两位小数：1411.55
某水库重力坝坝顶高程的计算
( 《砼重力坝设计规范》DL5108-1999“11.1 坝顶”及 《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997“附录G”)
项
目
计算公式及参数
计算结果
备注
正常蓄水位(m)
1410
有效吹程D(m)
900
50年一遇的年最大风速V0(m/s) 大坝迎水面前水深H(m)
18.9
当gD/V02=20～250时波高h=h5%
h/H
0.630994653 7.225083528 0.630994653 0.007887433
gD/V02 24.71655329
累积频率为1%的波高h1%(m)
据h/H及h5%查《荷载设计规范》“附录G”表G2得
0.783080544
双曲余切函数cth(x)的x值
1410-1330
80
水库Ⅲ等
按3级建筑物设计
安全超高hc(m)
查《砼重力坝设计规范》表11.1.1
0.5
官厅水库公式(内陆狭谷水库) 波高h(m) 平均波长Lm(m) 累积频率为5%的波高h5%(m) 波高h/坝前水深H
#重力坝计算参考
目录第一章调洪演算错误！未定义书签。
第二章非溢流坝设计计算12.1坝高的计算12.2坝挡水坝段的稳定及应力分析2第三章溢流坝设计计算93.1堰面曲线93.2中部直线段设计93.3下游消能设计103.4水力校核113.5WES堰面水面线计算13第四章放空坝段设计计算174.1放空计算174.2下游消能防冲计算184.3水力校核194.4水面线计算21第五章电站坝段设计计算235.1基本尺寸拟订23第六章施工导流计算266.1河床束窄度266.2一期围堰计算266.2二期围堰高程的确定27附录一经济剖面选择输入及输出数据30附录二坝体的稳定应力计算输入输出数据34附录三调洪演算源程序及输入数据44第二章 非溢流坝设计计算2.1 坝高的计算坝顶高出静水面Δh=2h 1+h 0+h c 2h 1——波浪高度校核时，V=16m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×165/4×0.51/3=0.42m 设计时，V=24m/s2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×245/4×0.51/3=0.70m h0——波浪中心线高出静水位高度校核时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.420.8=5.21mm L h 11.024h 1210==π设计时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.700.8=7.81mm L h 20.024h 1210==πh c ——安全超高，等知：校核时，h c =0.3m ；设计时，h c =0.4m 。
由以上可得坝顶超高为： 校核时Δh=2h 1+h 0+h c =0.42+0.11+0.3=0.83m设计时Δh=2h 1+h 0+h c =0.70+0.20+0. 4=1.30m 则 确定坝顶高程为： 校核时 Z 坝顶=324.7+0.83=325.53m 设计时 Z 坝顶=324.5+1.30=325.80m取其中大者即325.80m,作为坝顶高程<如图2-1所示）。
(完整版)重力坝设计计算书
水工建筑物课程设计设计名称：混凝土重力坝设计学院：土木工程学院专业：水利水电工程专业年级： 2012学号：**********学生姓名：**指导教师：邹爽老师2015年7月16日目录一、设计坝顶高程1.确定坝基开挖高程 (1)2.计算坝顶高程 (1)二、绘制坝基开挖线 (2)三、设计非溢流坝段1.设计实用剖面 (3)2.实用坝体剖面稳定及强度验算 (4)四、设计溢流坝段1.孔口形式及溢流坝前沿总长 (15)2.溢流面体型设计 (15)五、溢流坝段稳定验算1.溢流坝段剖面图 (18)2.设计洪水位状况 (19)3.校核洪水位情况 (21)六、设计消能工1.选择鼻坎形式 (24)2.确定挑角、鼻坎高程和反弧半径 (24)3.计算挑距和下游冲刷坑深度 (24)七、坝体细部构造拟定1.橫缝布置 (28)2.坝顶的布置 (28)3.廊道系统 (28)4.橫缝灌浆，固结灌浆，排水措施 (29)八、附录重力坝设计资料 (30)一、设计坝顶高程1.确定坝基开挖高程由相关水文、地质等资料初步估计坝高为50米左右，可建在微风化至弱风化上部基岩上，又下坝址河面高程1858.60m ，综合槽探、硐探、钻探和地表地质勘察资料，坝址区左右岸坡残坡积层厚度达3～5m ，局部地段深达10m ，河床上第四纪冲积覆盖层厚度为8.8m 左右；结合风化线深度，初步拟定坝基最低开挖高程为1843.50m 。
大坝校核洪水为500年一遇，坝体级别为4级。
2.计算坝顶高程坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。
(1).相关资料(2). 计算h l 根据官厅公式计算： 当20gDV =20～250 时，为累计频率5%的波高h 5%; 当20V gD=250～1000 时，为累计频率10%的波高h 10%; 本设计20V gD=（9.8×0.6×103）/20.72=13.723 故取h l ≈h 5%.（3）.计算防浪墙顶高程及基本剖面坝高二、绘制坝基开挖线坝高超过100m时，坝可建在新鲜、微风化或弱风化下部基岩上；坝高在50～100m时，可建在微风化至弱风化上部基岩上；坝高小于50m时，可建在弱风化中部至上部基岩上。
水工建筑物重力坝设计计算书
.一、非溢流坝设计（一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸(1)坝顶高程的确定①校核洪水位情况下：波浪高度2h l5/4D1/3×5/4× 1/3=0.98m=0.0166V=0.0166 18 4波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 0.98=10.23m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 0.98 /10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c校②设计洪水位情况下：波浪高度2h l5/4D1/3×5/41/3=0.0166(1.5V)=0.0166 (1.5×18) ×4=1.62m 波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 1.62=15.3m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 1.62 /15.3=0.54m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c设③两种情况下的坝顶高程分别如下：校核洪水位时： 225.3+1.58=226.9m设计洪水位时： 224.0+2.56=226.56m坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按 227.00m 设计，则坝高 227.00-174.5=52.5m。
(2)坝顶宽度的确定本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取 8 米。
(3)坝坡的确定考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的 0.7～ 0.9 倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。
(4)上下游折坡点高程的确定理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于 1/3~2/3 坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。
重力坝高计算
( 《砼重力坝设计规范》DL5108-1999“11.1 坝顶”及 《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997“附录G”) 项 正常蓄水位(m) 有效吹程D(m) 50年一遇的年最大风速V0(m/s) 大坝迎水面前水深H(m) 水库Ⅲ等 安全超高hc(m) 官厅水库公式(内陆狭谷水库) 波高h(m) 平均波长Lm(m) 累积频率为5%的波高h5%(m) 波高h/坝前水深H 累积频率为1%的波高h1%(m) 双曲余切函数cth(x)的x值 双曲余切函数cth(x)的值 波浪中心至水面高差hz(m) 防浪墙顶与水面高差△h(m) 正常蓄水位情况下的防浪墙顶高程(m) 目 计算公式及参数 1410 900 18.9 1410-1330 按3级建筑物设计 查《砼重力坝设计规范》表11.1.1 适用于V0＜20m/s及D＜20km h=0.0076V0-1/12（gD/V02）1/3V02/g Lm=0.331V0-1/2.15（gD/V02）1/3.75V02/g
gD/Vth(2π H/Lm) △h=h1%+hz+hc 正常蓄水位+△h
当gD/V02=20～250时波高h=h5% h/H 据h/H及h5%查《荷载设计规范》“附录G”表G2得 x=2π H/Lm cth(x)=（ex+e-x）/（ex-e-x）
计算结果
备
注
80
0.5
0.630994653 7.225083528 0.630994653 0.007887433 0.783080544 69.57079652 1 0.26663666 1.549717204 1411.549717 取两位小数：1411.55
重力坝计算说明书
目录第一章调洪演算......................................................错误!未定义书签。
第二章非溢流坝设计计算.. (1)2.1坝高的计算 (1)2.2坝挡水坝段的稳定及应力分析 (2)第三章溢流坝设计计算 (10)3.1堰面曲线 (10)3.2中部直线段设计 (11)3.3下游消能设计 (11)3.4水力校核 (13)3.5WES堰面水面线计算 (15)第四章放空坝段设计计算 (19)4.1放空计算 (19)4.2下游消能防冲计算 (20)4.3水力校核 (22)4.4水面线计算 (24)第五章电站坝段设计计算 (26)5.1基本尺寸拟订 (26)第六章施工导流计算 (30)6.1河床束窄度 (30)6.2一期围堰计算 (30)6.2二期围堰高程的确定 (31)附录一经济剖面选择输入及输出数据 (35)附录二坝体的稳定应力计算输入输出数据 (40)附录三调洪演算源程序及输入数据 (51)第二章 非溢流坝设计计算2.1 坝高的计算坝顶高出静水面Δh=2h 1+h 0+h c 2h 1——波浪高度校核时，V=16m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×165/4×0.51/3=0.42m 设计时，V=24m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×245/4×0.51/3=0.70mh0——波浪中心线高出静水位高度 校核时，2L 1=10.4×(2h 1)0.8=10.4×0.420.8=5.21mm L h 11.024h 1210==π设计时，2L 1=10.4×(2h 1)0.8=10.4×0.700.8=7.81mm L h 20.024h 1210==πh c ——安全超高，等知：校核时，h c =0.3m ；设计时，h c =0.4m 。
重力坝计算稿(excel)
2.1 基本资料⑴ 水库⑵泥沙⑶ 计算2.2 非溢2.3 荷载计算 符号规定：竖⑴ 坝体自重G1 计算公式：2 非溢流坝实用剖面沿建基面稳定及应力计算()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=2211121hbhbbHGcγ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛---+⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛--=2122111113122132221212bbbBhbbBhbbbBbHMcGγ⑵ 上游水平向水 计算公式：坝体自重G 1计算成果表坝体自重G 1对坝基截面形心轴的力矩M G1计算成果表23121h P w γ=33161h Mw P γ-= 式中： h 3——上游面作⑶ 上游竖直向水 计算公式：⑷ 下游水平向水 计算公式： 式中： h 4——下游面作⑸ 下游竖直向水 计算公式：上游竖直向水压力G 2及其对坝基截面形心轴的力矩M G2下游水平向水压力P 2及其对坝基截面形心轴的力矩M P2上游水平向水压力P 1及其对坝基截面形心轴的力矩M P1221312h h b Gw-=γ()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=131312223232h h h h b B G M G 24221h P w γ-=34261h M w P γ=242321h m G w γ=⎪⎭⎫⎝⎛--=4233312h m B G M G⑹ 上游水平向淤 计算公式：⑺ 上游水平向浪 计算公式：上游水平向浪压力P wk 及其对坝基截面形心轴的力矩M Pwk上游水平向淤沙压力P sk 及其对坝基截面形心轴的力矩M Psk下游竖直向水压力G 3及其对坝基截面形心轴的力矩M G3s sk Psk h P M 31-=()z m w wk h h L P +=%141γ()%13%13%132312h h L h L L h h h h h L P M z m m m z z m wkPwk +⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan 2122s s sb sk h P ϕγ⑻ 扬压力U① 当坝基设有防渗 计算公式：② 当坝基设有下游S 2和L 2计算成果表扬压力U及其对坝基截面形心轴的力矩M US 1和L 1计算成果表()21S S U w+-=γ()2211L S L S M w U +-=γ()()[]211431lh h S αα-++=()()[]()()[]αααα-++-++-=1131221243431h h h h l B L ()()[]22432αα-+-=h h l B S ()()[]()[]αααα-+-+---=233243432h h h h l B l BL 计算公式：U和M U 计算成果表S 1和L 1计算成果表S 2和L 2计算成果表()[]2142311h h l S αα++=()[]()[]423142311132212h h h h l B L αααα++++-=()22423112h h l S αα+=()()42314231122332h h h h l l BL αααα++--=2423l h Sα=2/2/213l l l B L ---=()()2121244l l l B h S ---+=α()()()2221413212αα++---+-=l l l B B L ()4321S S S S U w +++-=γ()44332211L S L S L S L S M w U +++-=γ⑼ 上游竖向淤沙 计算公式：2.4 坝基面抗滑稳⑴ 按坝基设有防①按抗剪断强度公 计算公式： 式中： ∑W——作用于 ∑P——作用于 A——坝基接触抗滑稳定安全系数K ´计算成果表∑W计算成果表∑P计算成果表上游竖向淤沙压力G 4及其对坝基截面形心轴的力矩M G4∑∑'+'='PAc W f K ()2614h h b G s sb+=γ()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=66144322h h h h b B G M s s G强度公式 计算公式：⑵ 按坝基设有下①按抗剪断强度公② 按抗剪强度公式抗滑稳定安全系数K计算成果表抗滑稳定安全系数K ´计算成果表∑W计算成果表∑P计算成果表抗滑稳定安全系数K计算成果表∑∑=PWf K截面垂直 坝基截面的垂 式中： σy ——坝踵、 ∑W——作用于 ∑M——作用于 A——坝段或1m x——坝基面上 J——坝段或1m L 坝长——坝段长 B——坝基截面 坝踵水平正应 坝趾水平正应 坝踵主应力σ 坝趾主应力σ⑴ 按坝基设有防∑W、∑M汇总表Jx M AW y∑∑±=σ123B L J 坝长=()()21m P P P P uy u u uu ux σσ----=()()22m P P P P du d ydudx +'-+-'=σσ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+=245tan 231s s sb w skh h h P P P ϕγγ3h P w uu γ=4h P w γ='4h P w du γ=()()uuu y uP P m m --+=212111σσ()()dud y dP P m m -'-+=222211σσ坝踵、坝址的垂直正应力计算成果表上游坝面水压力强度P1、淤沙压力强度P skh和扬压力强度P u u计算表下游坝面水压力强度P´和扬压力强度P u d计算表上游坝面水平正应力σx u和主应力σ1u计算成果表下游坝面水平正应力σx d和主应力σ1d计算成果表应力计算成果汇总表⑵ 按坝基设有下∑W、∑M汇总表坝踵、坝址的垂直正应力计算成果表上游坝面水压力强度P1、淤沙压力强度P skh和扬压力强度P u u计算表下游坝面水压力强度P´和扬压力强度P u d计算表上游坝面水平正应力σx u和主应力σ1u计算成果表下游坝面水平正应力σx d和主应力σ1d计算成果表少 爷 编制 重力坝稳定及应力计算表格。
重力坝计算书
1.5.2设计工况
设计工况下，上游水深为31.60m，下游水深为10.50m。由《混凝土重力坝设计规范SL 319-2005》[1]表B.3.1查得渗透压力强度系数取0.25，渗透压力分项系数为1.2，浮托力分项系数为1.0，则设计值为0.3。
A区：
B区：
C区
D区
表1.11设计工况扬压力数据汇总表
表1.1坝的安全加高hc
运用情况
坝的级别
1
2
3
设计情况（基本情况）
0.7
0.5
0.4
校核情况（特殊情况）
0.5
0.4
0.3
1.1.3波高及雍高
内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式（适用于 ＜20m/s 及 D＜20km）计算
官厅水库公式：
（1.2）
（1.3）
（1.4）
式中： ——重力加速度，
——吹程，
——波长，
13.50
324.00
6.76
2190.24
三区
460.80
11059.20
3.20
35389.44
476.55
11437.20
-
37976.58
1.4静水压力计算
1.4.1静水压力计算公式
静水压力是作用在上、下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平水压力P和垂直水压力W两种。静水压力按照3种工况进行计算，分别是设计工况、校核工况、正常使用工况。
下游水位218.00m，下游水深218.00-210.50=7.50m
水平向：
一区：
三区：
垂直向：
二区：
四区：
表1.10正常使用工况下静水压力汇总表
分区
水平力(kN)
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。
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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；
—浪高，m；
h
1%
波浪中心线至水库静水位的高度，m；
h
z
安全超高，m。
h
c
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
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
020)/(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：
表2.2 累积频率为P%的波高与平均波高比值（m P h h /）
2.4.2 波浪中心线至水库静水位的高度h z (m)
m
m
z L H
cth
L h h ππ2%
12=
式中：h z —波浪中心线至水库静水位的高度（m ）； h 1%—累积频率为1%的波高 (m)； L m —平均波长（m ）； H —坝迎水面前水深（m ）。
2.4.3 安全超高h c
依据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003和 《混凝土重力坝设计规范》DL 5108-1999，安全超高h c 按表2.3确定。
表2.3 安全超高h c 值
当库区有可能发生大体积塌岸或滑坡并在壅水建筑物形成涌浪时，坝顶超高应进行专门研究后确定。
3计算过程与结果分析
3.1防浪墙顶在水库静水位以上的高差及墙顶高程计算
见Excel计算过程表3.1~3.3。
3.2成果汇总
不同工况的计算成果汇总见表3.4。
表3.4 防浪墙顶在水库静水位以上的高差及墙顶高程计算成果表
4计算结论和建议
(1)混凝土重力坝坝顶上游防浪墙顶高程按以上运用条件计算后，取表3.4中
的最大值，即为 m。
(2)因防浪墙高 m，最终确定坝顶高程 m，高于水库正常蓄水位及设计洪
水位 m，满足规范要求，可作为坝体标准剖面设计的依据。
(3)下阶段可根据新的水文、地形和地质条件再复核。
5计算附表及附图
附图1：坝体计算标准剖面图
附图2：坝前水库区工程地形图
10。