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=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。