土石坝坝顶超高计算
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
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 。
土石坝的基本剖面梯形坝剖面基本尺寸坝坡坝顶高程坝顶宽度
土石坝的基本剖面：梯形坝剖面基本尺寸：坝坡、坝顶高程、坝顶宽度、防渗体、排水设备 和护坡等的轮廓尺寸1、坝顶高程坝顶超高：其中，R —风浪爬高，A —安全加高，e —坝前水位 因风浪引起的壅高。
D=++h R e A2 0cos 2 m V D e K gH b = 风雍高度：式中：—综合摩阻系数；—水面以上10m处的风速，m/s；—吹程，m；—坝前水域的平均水深，m；—风向与水域中线或坝轴线的法线的夹角；K 0 V D m H b2 1 vm m mK K R h L m D = + 波浪爬高：式中：—与坝坡的糙率及渗透性有关的系数；—经验系数； —坝坡系数， 为坝坡与水平面的夹角； 、 —平均波长和平均波高，m；m h （a）坝坡系数 K D v K m cot , m a a = m L 0 m v m R K K R hD = （b）坝坡系数 1.25m £ 0 R —无风条件下，平均波高1.0m是，光滑不透水 护面的爬高值（c）坝坡系数 1.25 1.5m << 1.5~5.0m = 可按照内插值确定★ 坝顶高程应分别按正常情况和非常情况进行 计算，并选用其中的较大值。
对于地震区还 需考虑地震涌浪高度。
★ 坝顶上游设防浪墙时，计算得到的坝顶高程 应为防浪墙顶高程。
★ 坝顶高程包括坝基和坝身沉降稳定后的坝顶 高程，因此竣工时应有足够的预留沉降值。
2、坝顶宽度取决于交通需要、构造要求和施工条件。
= 0.1H ，不小于5m;当坝高在30m~100m时，Bmin= H 0.5 。
当坝高大于100m时， Bmin3、坝坡取决于坝型、坝高、坝的级别、筑坝材料性质、地质条 件及地震等因素。
u土料相同时，上游坡缓于下游坡；水下缓于水上； u粘土均质坝的坝坡与坝高有关，坝高越大坝坡越缓； u均质坝的上下游坡度比心墙坝的坝坡缓；u变坡处设马道，宽1.52.0m。
1、土质心墙v位置：位于坝体中央或稍偏上游。
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!
坝体稳定计算书
1坝顶高程及护坡计算根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应分别按以下运用条件计算，取其最大值：①正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；②设计洪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。
考虑坝前水深、风区长度、坝坡等因素的不同，分别计算安全加固前后主坝及一、二、三副坝的坝顶高程。
计算波浪要素所用的设计风速的取值：正常运用条件下，采用多年平均年最大风速的1.5倍；对于非常运用条件下，采用多年平均年最大风速。
根据水库所处的地理位置，多年平均年最大风速值采用15.2m/s计算。
主坝风区长度为886m，西营副坝风区长度为200m，马尾副坝风区长度为330m 采用公式法进行计算。
1.1坝顶超高计算根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001，坝顶在水库静水位的超高应按下式计算：y=R+e+A式中：R——最大波浪在坝坡上的爬高（m）；e ——最大风壅水面高度（m）；A——安全超高（m），对于3级土石坝，设计工况时A=0.7m，校核工况时A=0.4m；1.2加固前坝顶超高的计算1.2.1计算参数各大坝计算采用的参数见表1.2.1.1～2。
表1.2.1.1 主坝加固前波浪护坡计算参数表表1.2.1.2 西营副坝加固前波浪护坡计算参数表1.2.2加固前坝顶高程复核各坝坝顶高程计算成果见表1.2.2.1～2表1.2.2.1 主坝加固前坝顶高程计算成果表从表1.2.2.1可以看出，校核工况下主坝坝顶高程最大，所以坝顶高程取17.39m，小于现状防浪墙顶高程17.41~17.63m ，现坝顶高程满足现行规范的要求。
表1.2.2.2 西营副坝加固前坝顶高程计算成果表从表1.2.2.2可以看出，校核工况下西营副坝坝顶高程最大，所以坝顶高程取17.125m，西营副坝现状坝顶高程16.9~17.75m，无防浪墙，现有坝顶高程不完全满足现行规范要求。
3种情况土石坝坝顶高程的计算教程
h 2%=0.001365*W 9/6*D 1/3L m =0.01233*W*D 1/2 将上述公式简化后可得：2%及平均波长L （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规范附录A公式（A.1.6-1）、（A.1.6-2）：3 风浪要素（平均波高h m 及平均波长L m ）的确定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。
2.320.94、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
规范表A.1.13 不同累积频率下的爬高与平均爬高比值（Rp /R m ） （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 计算结果表系数K 计算成果表 （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 ： 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 ）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：…………(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 △= 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。
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A.1.10条，风壅水面高度按公式(A.1.10)计算：……………(A.1.10)5 风壅水面高度e的确定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 (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。
土石坝设计计算说明书
土石坝设计计算说明书一、基本资料1.1 工程概况S水库位于G县城西南3公里处的S河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自西南向东由高变低。
河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。
由于S河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。
1.2枢纽任务枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。
根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩，装机7200千瓦。
防洪方面，由于水库调洪作用，使S河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。
在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使S河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。
1.3地形、地质概况1.3.1地形情况库区属于低山区，两岸山体雄厚，分水岭山顶高程在550m~750m 左右。
山体多呈北东向展布，山高坡陡，坡度在30°~50°，局部60°~70°，地形险峻。
库区植被茂盛。
沿河两岸冲沟发育，以北东—南西向为主。
基岩在河流两岸及冲沟处出露良好。
坝址附近河流流向总体向南，河床宽约8-15m。
两岸山体雄厚，山顶高程在370m以上。
坝址两岸上、下游均发育有冲沟，冲沟切割深度20m左右。
1.3.2地质情况库区地质构造以断层和裂隙为主，断裂构造较为发育，以小断层为主，未发现有区域性大断裂通过。
库区主要发育以下几组节理裂隙：①北东东组：产状N70 ～80°E/NW∠65～85°，裂面平直，闭合～微张，延伸长短不一，约3～4条/m。
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。
面板堆石坝坝顶高程计算
551.24m 547.53m547.00m95.00m 95.00m 正常蓄水位时的平均水域水深95.00m 1.3.1 、波浪的波高和平均波长的计算：式中：20009.814.714.71.3.2式中：《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）（以下简称《规范》）D=2000m （根据库区的回水范围确定）正常蓄水位：校核洪水位（p=0.05%)：设计洪水位（p=1%）： 《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T5016-1999）沙阡电站下坝址坝顶高程计算1.1、计算依据：《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）设计洪水位时计算风速：1.2、基本资料：坝的安全等级为Ⅱ级，多年平均年最大风速V=9.8m/s(水文提供的资料）波高（m）：h=0.00166W 5/4D 1/3波长（m）：L m =0.062WD 1/3.75由上式推导可得：当W<20m/s ，D<20000m 时：Hm—水域的平均水深(m)：设计水位时的平均水域水深按《规范》附录A.1.7 “官厅水库”公式计算。
gL m /W 2=0.331W -1/2.15(gD/W 2)1/3.75gh/W 2=0.0076W -1/12(gD/W 2)1/31.3、风浪要素的确定校核水位时的平均水域水深（根据规范取多年最大平均风速的1.5倍）D--------------风区长度（m）：W---------计算风速（m/s）：（根据规范取多年最大平均风速的1.5倍）（根据规范取多年最大平均风速）正常蓄水位时计算风速：校核洪水位时计算风速：波浪的平均波高根据《规范》附录A.1.5“ 莆田试验站”公式计算：gh m /w 2=0.13th[0.7(gH m /W 2)0.7]th{0.0018(gD/W 2)0.45/0.13th[0.7(gH m /W 2)0.7]}thx=(e x -e -x )/(e x +e -x )h m ——平均波高，m ；W——计算风速，m/s ；D——风区长度，m ；H m ——水域平均水深，m ；3.4351.9471.9470.0200.0140.0140.1300.1250.1250.151（校核水位时）0.109（设计水位时）0.109（正常蓄水位时）式中：9.814.714.7200095.0095.0095.0015设计坝坡为m=1.4，在址范围，按内插法计算。
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
土石坝的剖面与构造
三、坝坡 坝坡与坝型、坝高、筑坝材料、坝基性质以及施工方 法有关， 一般参照工程实践类比拟定，然后核算、修改确定。 在满足 稳定的前提下，尽可能陡以节约工程量。
4/21/2021
原则：
（1）上游坝坡比下游缓——上游坝坡长期处于 饱和状态，水库水位也可能快速下降。 （2）斜墙坝的上游坝坡较心墙坝为缓——土质 防渗体斜墙坝上游坝坡的稳定受斜墙土料特性控 制，下游坝坡相反。 （3）变坡与不变坡——粘性土料的稳定坝坡上 部陡，下部缓，每隔10～30m，逐段放缓，相邻 坡率差值取0.25或0.5；
R
4/21/2021
坝顶超高计算图
d ReA
一、坝顶高程 ▽坝顶＝▽静水位+d（坝顶超高）: ●按四种条件计算，取最大值：
① ▽坝顶＝▽设计+ d正常； ② ▽坝顶＝▽正常+ d正常；
③ ▽坝顶＝▽校核+ d非常；④ ▽坝顶＝▽正常+ d非常 +△A地震。
●设防浪墙时，为对▽防浪的要求，正常条件下▽坝顶
3 2
2．下游坝坡
下游坝坡工作条件相对上游坝坡好些，一般 宜简化设置。下游护坡型式一般有： 1）草皮护坡； 2）单层干砌石护坡； 3）卵石或碎石护坡； 4）混凝土框格填石护坡； 5）其他型式。
4/21/2021
3．坝面排水
除了干砌石或堆石护坡之外，下游坝坡均 须设置坝面排水，排水应包括坝顶、坝坡、坝 头及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。 同时，坝坡与岸坡连接处也应设排水沟，其集 水面积应包括岸坡积水面积在内。
●土质心墙坝，下游为堆石1：1.5～1：2.5，采用土 料1：2.0～1：3.0；上游采用堆石1：1.7～1：2.7， 采用土料1：2.5～1：3.5。 ●斜墙坝下游可略陡；上游可略缓，石质放缓0.2，土 质放缓0.5。 ●面板堆石坝，上游1：1.4～1：1.7；下游1：1.3～1： 1.4，卵砾石1：1.5～1：1.6，H＞110m时，适当放缓。
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。
坝顶高程计算表
0.362118909 0.5
18.15 12.1 12.165 220
0 0.285486113
3.317727945 0.8 1.04 2
0.636634031
300.418
单坡上的平均波浪爬高Rm
安全加高A 计算风速W 多年平均年最大风速V1 水域平均水深Ho 风区长度D（m)
计算风向与坝轴线法线的夹角β 浅丘区平均波高hm 峡谷区平均波高hm 浅丘区平均波长Lm 斜坡的糙率渗透性系数K△ 经验系数Kw 单坡的坡度系数m h2%(鹤地公式) h5% 峡谷区平均波长Lm 校核洪水位
1.167393026
301.6424073
0.000465729 0.385941618 0.209750879
0.209750879 0.3 12.1 12.1
12.703 220 0
0.155398957
P=0.5% P=5%
水位 300.956 300.418
坝底高程 288.253 288.253
坝顶超高计算(鹤地公式)
根据《碾压式土石坝设计
规范》SL274—2001P15，本工程
*** 水库
设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高 301.585393
校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高
坝前风壅高度 e=KW2Dcosα/（2gHm） 0.001094234
波浪爬高R5%
0.666298792
坝前风壅高度 e=KW2Dcosα/（2gHm） 波浪爬高R5%
带马道的复坡上的平均波浪爬高Rm 0.362118909
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
安全加高A 计算风速W 多年平均年最大风速V1 水域平均水深Ho 风区长度D（m)
土石坝安全超高计算
正常 一般情况下采用次方法 3 莆田公式 否 18 2 2.5 风区长度,m 年平均最大均深度,m 重力加速度,m/s2 坝迎水面前水深,m 综合摩阻系数,取3.6×10-6 斜坡的糙率渗透性系数:正确填写糙率渗透性系数 来波波向线与坝轴线的法线成夹角,º 风速系数 一般取１.５～２ 计算风速,m/s 经验系数 平均波周期,s 平均波高,m 平均波长,m 单坡的坡度系数,1:m
计算工况 建筑物级别 计算方法 正向来波是否带马道 单坡坡度系数 D 210 Ｗ年 21.9 Hm g H K KΔ β K风 W Kw Tm hm Lm m Rp/Rm Kβ Rm e Rp 6.55 9.81 6.55 3.6E-06 0.95 30 2 32.85 1.281962 2.298075 0.268135 8.245512 2 2.23 0.92 0.80984
斜向来波折减系数 平均波浪爬高,m
0.005498 风雍水面高度,m 1.661468 波浪爬高,m
斜向来波折减系数Kb
斜向来波折减系数Kb
利用Mathcad - 土石坝坝顶高程计算
h_freq_check ( Vwymax , D1) = "累计频率为5％的波高" h_freq_check ( Vwsyam , D2) = "累计频率为5％的波高" h ( Vwymax , D1) = 1.377 L m ( Vwymax , D1) = 13.499 P := 5% hm_div_Hm ( Vwymax , D1 , Hm1) = 0.033 hm_div_Hm ( Vwsyam , D2 , Hm2) = 0.014 h ( Vwsyam , D2) = 0.597 L m ( Vwsyam , D2) = 6.908
As1 := 1 Aeqk := 1.5
2
As2 := 0.7
2008-8-18
2008-8-18
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土石坝坝顶高程计算.xmcd
4、计算求解 4.1 波浪要素计算
重力加速度 （1）官厅公式
本工程位于高山峡谷内，属内陆峡谷型水库，计算风速小于20m/s，风区长度小于20km，其波 浪要素可按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A所列的官厅水库公式计算。
2、计算依据的标准和规范
1）《_______工程设计报告》； 2）《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T 5016-1999）； 3）《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2001）； 4）《水工建筑物抗震设计规范》（DL 5073-2000）。
3、基本资料 3.1 工程等别及建筑物级别
本工程装机容量____MW，最大坝高约___m，正常蓄水位____m，相应库容约____万 立方米。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180—2003）的规定，本工 程为___型 ___ 等工程，拦河坝为___级建筑物。 拦河坝、泄水建筑物洪水标准：设计洪水为____年一遇，相应洪水位____m；校核洪水 为_____年一遇相应洪水位____m。 3.2 计算参数输入 特征水位 正常蓄水位 设计洪水位 设计洪水位 计算风速 年最大风速 多年平均 年最大风速 风区长度 风区内水域平均深度 坝迎水面前水深 加高值 安全加高 地震超高
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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=m
gh 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。
需坝顶或防浪墙顶高程为：124.99+Y=127.87m，是大于防浪墙顶标高127.70m的0.17m。
2）校核水位时
如遇7级风上限与8级风下限风速17.1m/s，波浪爬高h B=0.862m，风壅水面高度e=0.016m，安全加高0.7m(特殊)，坝顶超高Y=h B+e+0.7=1.58m。
需坝顶或防浪墙顶高程为：125.96+Y=127.54m，是小于127.70m。
如遇8级风上限与9级风下限风速20.7m/s，波浪爬高h B=1.114m，风壅水面高度e=0.026m，安全加高0.7m(特殊)，坝顶超高Y=hB+e+0.7=1.84m。
需坝顶或防浪墙顶高程为：126.04+Y=127.88m，是大于防浪墙顶标高127.70m的0.18m。