土石坝风浪计算

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五、浪压力水面在风作用下,形成波浪而产生压力,称浪压力。 1.波浪 ...

浙江水利水电专科学校水利工程系
围岩的压力系数、弹性抗力系数表：
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八、风荷载及雪荷载
各种水工建筑物受到自然界风、雪的作用称为风荷载、雪荷载。对渡槽、进水塔、启闭机房等高耸结构，必须计入风、雪荷载的作用。 1．风荷载垂直作用于建筑物侧表面上的风荷载标准值可按下式计算。风荷载作用分项系数采用1.3。

在什么情况下可考虑弹性抗力？
①围岩厚度大于隧洞开挖直径的3倍。 ②洞周没有不利的滑动面，在内水压力作用下不致产生滑动和抬动。 ③衬砌和围岩的空隙，必须回填结实。 ④围岩厚度大于内水压力水头的0.4倍
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弹性抗力的计算：假定岩石为理想弹性体，按文克尔假定，认为岩石的弹性抗力P0与衬砌的变位成正比，即： P0 = Kδ 式中： K—弹力抗力系数，K表示能够阻止面积为1cm2的衬砌变位1cm所需的力，如果P的单位式KN/ cm3，则K的单位KN/cm2。当开挖半径为100时的弹抗系数k0 且：k=100k0/re δ —围岩受力面的法向位移，cm .
1
1
gD 2 v 式中：当 o =250-1000时，为频率10%波高h10% 。
=20-250时，为频率5%的波高h5% 。
波浪受风速等影响，波浪参数并非定值。不同波高所对应的超值累积频率为P%的数值不同。在I、II、III级建筑物的设计中，宜用合适的超值累积频率为P%的波高hp计算波浪压力。累积频率波高hp与平均波高hm的关系可按表2-3进行换算。
1）对滨海地区、平原水闸等用莆田公式
2 0.45 ghm gH m 0.7 0.0018 ( gD / vo ) 0.13th 0.7( 2 ) th 2 2 0.7 vo v 0 . 13 th 0 . 7 ( gH / v o m o)

土坝计算附件

(三)、大坝风浪要素计算1、波浪护坡计算（设计水位）******************************************************************************** ****** 波浪护坡计算书 K-5 ****** ******************************************************************************** 计算编号 1 风向:WSW一. 原始数据吹程 D= 419 设计风速 V= 17.03水域平均水深 H= 6.96 坡前或坝前水深 HP= 8.76风向与水域中线或坝轴线法线所夹的角 B= 16 坡高累积概率值 P1= 5爬高累积概率值 P2= 5斜坡的坡度系数 M= 2.5 混凝土护坡中沿坡向板长 LL= 5 水容重 Rw= 1 块石容重 Rk= 2.2糙率及渗透性系数 K1= .9 糙率及渗透性系数 K2= .8混凝土容重 Rf= 2.4 护坡结构系数 Kf= 7.5E-002综合摩阻系数 J= 3.6E-006二. 计算结果1. 蒲田法(1) 风浪要素平均波浪高 Z= .174 Z/H= 2.5E-002累积概率波高 Zp= .338 平均波周期 T= 1.666深水波平均波长 Lo= 4.335深水波与浅水波判别式 H/L>0.5(2) 风壅水面高度Hh= 1E-003规范公式计算出的风雍水面高度 E1= 3E-003荷兰劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E2= 3E-003美国岸蚀委员会公式计算出的风雍水面高度 E3= 4E-003海尔斯楚姆公式计算出的风雍水面高度 E4= 4E-003根立根公式计算出的风雍水面高度 E5= 3E-003卡拉乌舍夫公式计算出的风雍水面高度 E6= 3E-003水利调度研究所公式计算出的风雍水面高度 E7= 3E-003劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E8= 6E-003苏联'水库及河流水力学'公式计算出的风雍水面高度 E9= 8E-003(3) 波浪爬高规范公式计算的混凝土护面时深水波平均爬高 R1= .298规范公式计算的块石护面时深水波平均爬高 R2= .265水利调度研究所公式计算的混凝土护面平均爬高 Ra= .302水利调度研究所公式计算的块石护面平均爬高 Rb= .214钟可夫公式计算的混凝土护面平均爬高 Rc= .23钟可夫公式计算的块石护面平均爬高 Rd= .204规范公式计算的混凝土护面深水波累积概率爬高 R5= .548规范公式计算的块石护面深水波累积概率爬高 R6= .487水利调度研究所公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rp= .556水利调度研究所公式计算的块石护面累积概率爬高 Rq= .394钟可夫公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rr= .423钟可夫公式计算的块石护面累积概率爬高 Rs= .376(4) 浪压力最大压力作用点Z的压力值Pz= 1.567 最大压力作用点距计算水位的纵距Zz= 5.5E-002 L1= 8.9E-002 L3= .19 P3= .627L2= .233 L4= .483 P4= .157(5) 护坡块石在最大局部波压力作用下所需的球形直径 Dz= 8.9E-002 石块平均粒径 D5= .105计算石块重量Zl= 1E-003 石块平均重量 Z5= 1E-003砌石护坡的厚度 Tt= .115 波长与波高之比 Dd= 12.811混凝土护坡中混凝土板的厚度 Tf= 1.3E-0022、波浪护坡计算（校核水位）************************************************************************************** 波浪护坡计算书 K-5 ************************************************************************************** 计算编号 2 风向:WSW一. 原始数据吹程 D= 429 设计风速 V= 17.03水域平均水深 H= 7.07 坡前或坝前水深 HP= 8.87风向与水域中线或坝轴线法线所夹的角 B= 16 坡高累积概率值 P1= 1爬高累积概率值 P2= 1斜坡的坡度系数 M= 2.5 混凝土护坡中沿坡向板长 LL= 5 水容重 Rw= 1 块石容重 Rk= 2.2糙率及渗透性系数 K1= .9 糙率及渗透性系数 K2= .8混凝土容重 Rf= 2.4 护坡结构系数 Kf= 7.5E-002综合摩阻系数 J= 3.6E-006二. 计算结果1. 蒲田法(1) 风浪要素平均波浪高 Z= .175 Z/H= 2.5E-002累积概率波高 Zp= .424 平均波周期 T= 1.675深水波平均波长 Lo= 4.381深水波与浅水波判别式 H/L>0.5(2) 风壅水面高度Hh= 1E-003规范公式计算出的风雍水面高度 E1= 3E-003荷兰劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E2= 3E-003美国岸蚀委员会公式计算出的风雍水面高度 E3= 4E-003海尔斯楚姆公式计算出的风雍水面高度 E4= 4E-003根立根公式计算出的风雍水面高度 E5= 3E-003卡拉乌舍夫公式计算出的风雍水面高度 E6= 3E-003水利调度研究所公式计算出的风雍水面高度 E7= 3E-003劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E8= 6E-003苏联'水库及河流水力学'公式计算出的风雍水面高度 E9= 8E-003(3) 波浪爬高规范公式计算的混凝土护面时深水波平均爬高 R1= .3规范公式计算的块石护面时深水波平均爬高 R2= .267水利调度研究所公式计算的混凝土护面平均爬高 Ra= .306水利调度研究所公式计算的块石护面平均爬高 Rb= .217钟可夫公式计算的混凝土护面平均爬高 Rc= .232钟可夫公式计算的块石护面平均爬高 Rd= .206规范公式计算的混凝土护面深水波累积概率爬高 R5= .67规范公式计算的块石护面深水波累积概率爬高 R6= .595水利调度研究所公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rp= .682水利调度研究所公式计算的块石护面累积概率爬高 Rq= .484钟可夫公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rr= .518钟可夫公式计算的块石护面累积概率爬高 Rs= .46(4) 浪压力最大压力作用点Z的压力值Pz= 1.819 最大压力作用点距计算水位的纵距Zz= 5.9E-002 L1= 9E-002 L3= .192 P3= .728L2= .235 L4= .488 P4= .182(5) 护坡块石在最大局部波压力作用下所需的球形直径 Dz= .112 石块平均粒径 D5= .132计算石块重量Zl= 2E-003 石块平均重量 Z5= 2E-003砌石护坡的厚度 Tt= .144 波长与波高之比 Dd= 10.323混凝土护坡中混凝土板的厚度 Tf= 1.6E-0023、波浪护坡计算（正常水位）************************************************************************************** 波浪护坡计算书 K-5 ************************************************************************************** 计算编号 3 风向:WSW一. 原始数据吹程 D= 412 设计风速 V= 25.55水域平均水深 H= 6.5 坡前或坝前水深 HP= 8.3风向与水域中线或坝轴线法线所夹的角 B= 16 坡高累积概率值 P1= 5爬高累积概率值 P2= 5斜坡的坡度系数 M= 2.5 混凝土护坡中沿坡向板长 LL= 5水容重 Rw= 1 块石容重 Rk= 2.2糙率及渗透性系数 K1= .9 糙率及渗透性系数 K2= .8混凝土容重 Rf= 2.4 护坡结构系数 Kf= 7.5E-002 综合摩阻系数 J= 3.6E-006二. 计算结果1. 蒲田法(1) 风浪要素平均波浪高 Z= .267 Z/H= 4.1E-002累积概率波高 Zp= .521 平均波周期 T= 2.068深水波平均波长 Lo= 6.679深水波与浅水波判别式 H/L>0.5(2) 风壅水面高度Hh= 2E-003 规范公式计算出的风雍水面高度 E1= 7E-003 荷兰劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E2= 8E-003 美国岸蚀委员会公式计算出的风雍水面高度 E3= 1E-002 海尔斯楚姆公式计算出的风雍水面高度 E4= 9E-003 根立根公式计算出的风雍水面高度 E5= 7E-003 卡拉乌舍夫公式计算出的风雍水面高度 E6= 7E-003 水利调度研究所公式计算出的风雍水面高度 E7= 8E-003 劳凌兹委员会公式计算出的风雍水面高度 E8= 1.4E-002 苏联'水库及河流水力学'公式计算出的风雍水面高度 E9= 1.8E-002(3) 波浪爬高规范公式计算的混凝土护面时深水波平均爬高 R1= .519规范公式计算的块石护面时深水波平均爬高 R2= .461水利调度研究所公式计算的混凝土护面平均爬高 Ra= .486水利调度研究所公式计算的块石护面平均爬高 Rb= .345钟可夫公式计算的混凝土护面平均爬高 Rc= .354钟可夫公式计算的块石护面平均爬高 Rd= .315规范公式计算的混凝土护面深水波累积概率爬高 R5= .954规范公式计算的块石护面深水波累积概率爬高 R6= .848水利调度研究所公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rp= .895水利调度研究所公式计算的块石护面累积概率爬高 Rq= .634钟可夫公式计算的混凝土护面累积概率爬高 Rr= .651钟可夫公式计算的块石护面累积概率爬高 Rs= .579(4) 浪压力最大压力作用点Z的压力值Pz= 2.215 最大压力作用点距计算水位的纵距Zz= 8.5E-002 L1= .138 L3= .292 P3= .886L2= .359 L4= .745 P4= .222(5) 护坡块石在最大局部波压力作用下所需的球形直径 Dz= .138 石块平均粒径 D5= .162计算石块重量Zl= 3E-003 石块平均重量 Z5= 4E-003砌石护坡的厚度 Tt= .177 波长与波高之比 Dd= 12.811混凝土护坡中混凝土板的厚度 Tf= 2.4E-002（四）土坝渗流计算①正常水位渗流计算************************************************************************************** 土坝渗漏计算书 **************************************************************************************输入数据:渗流系数 K= 0.00078(cm/sec)上游坝坡 M1= 2.5下游坝坡 M2= 2.5土坝总高 HN= 11.049999809265137 (m)上游水深 H1= 7.349999904632568 (m)下游水深 H2= 0 (m)坝顶宽度 B= 6 (m)计算曲线用的整数步长 DL= 5 (m)地基的渗流系数 K0= 0.00065(cm/sec)第Ⅱ段长度 S1= 21.68800086975098 (m)第Ⅲ段长度 S2= 27.938599967956543 (m)透水地基的厚度 T= 3 (m)------------------------------------计算结果:断面1-1处水头损失 h1= -0.235(m)断面2-2处水头损失 h2= 0.414(m)第Ⅰ段内单宽渗流量 Q1= -0.034(cm^2/sec)第Ⅱ段内单宽渗流量 Q2= 0.047(cm^2/sec)第Ⅲ段内单宽渗流量 QP= 0.069(cm^2/sec)坝体单宽总渗流量 Q= 0.116(cm^2/sec)浸润线坐标:X Y X Y------------------------------21 7.576 26 7.07231 6.306 36 5.22541 4.234 46 2.84749 0.411------------------------------②设计水位渗流计算******************************************************************************** ****** 土坝渗漏计算书 ****** ********************************************************************************输入数据:渗流系数 K= 0.00078(cm/sec)上游坝坡 M1= 2.5下游坝坡 M2= 2.5土坝总高 HN= 11.049999809265137 (m)上游水深 H1= 8.189999580383301 (m)下游水深 H2= 0 (m)坝顶宽度 B= 6 (m)计算曲线用的整数步长 DL= 5 (m)地基的渗流系数 K0= 0.00065(cm/sec)第Ⅱ段长度 S1= 22.41600036621094 (m)第Ⅲ段长度 S2= 26.57800025939941 (m)透水地基的厚度 T= 3 (m)------------------------------------计算结果:断面1-1处水头损失 h1= -0.281(m)断面2-2处水头损失 h2= 0.489(m)第Ⅰ段内单宽渗流量 Q1= -0.041(cm^2/sec)第Ⅱ段内单宽渗流量 Q2= 0.055(cm^2/sec)第Ⅲ段内单宽渗流量 QP= 0.090(cm^2/sec)坝体单宽总渗流量 Q= 0.145(cm^2/sec)浸润线坐标:X Y X Y------------------------------22 8.521 27 7.73532 7.012 37 5.68342 4.560 47 2.41848 0.308------------------------------③校核水位渗流计算******************************************************************************** ****** 土坝渗漏计算书 ****** ******************************************************************************** 输入数据:渗流系数 K= 0.00078(cm/sec)上游坝坡 M1= 2.5下游坝坡 M2= 2.5土坝总高 HN= 9.949999809265137 (m)上游水深 H1= 8.479999542236328 (m)下游水深 H2= 0 (m)坝顶宽度 B= 6 (m)计算曲线用的整数步长 DL= 5 (m)地基的渗流系数 K0= 0.00065(cm/sec)第Ⅱ段长度 S1= 22.5629997253418 (m)第Ⅲ段长度 S2= 25.31100082397461 (m)透水地基的厚度 T= 3 (m)------------------------------------计算结果:断面1-1处水头损失 h1= -0.299(m)断面2-2处水头损失 h2= 0.518(m)第Ⅰ段内单宽渗流量 Q1= -0.044(cm^2/sec)第Ⅱ段内单宽渗流量 Q2= 0.058(cm^2/sec)第Ⅲ段内单宽渗流量 QP= 0.098(cm^2/sec)坝体单宽总渗流量 Q= 0.156(cm^2/sec)浸润线坐标:X Y X Y------------------------------23 7.962 28 7.13233 6.192 38 5.08243 3.647 48 0.883------------------------------③上游1/3坝高水位渗流计算******************************************************************************** ****** 土坝渗漏计算书 ****** ******************************************************************************** 输入数据:渗流系数 K= 0.00078(cm/sec)上游坝坡 M1= 2.5下游坝坡 M2= 2.5土坝总高 HN= 9.949999809265137 (m)上游水深 H1= 3.319999933242798 (m)下游水深 H2= 0 (m)坝顶宽度 B= 6 (m)计算曲线用的整数步长 DL= 3 (m)地基的渗流系数 K0= 0.00065(cm/sec)第Ⅱ段长度 S1= 9.072999954223633 (m)第Ⅲ段长度 S2= 38.79999923706055 (m)透水地基的厚度 T= 3 (m)------------------------------------计算结果:断面1-1处水头损失 h1= -0.055(m)断面2-2处水头损失 h2= 0.119(m)第Ⅰ段内单宽渗流量 Q1= -0.008(cm^2/sec)第Ⅱ段内单宽渗流量 Q2= 0.015(cm^2/sec)第Ⅲ段内单宽渗流量 QP= 0.010(cm^2/sec)坝体单宽总渗流量 Q= 0.026(cm^2/sec)浸润线坐标:X Y X Y------------------------------9 3.201 12 3.07415 2.943 18 2.80521 2.660 24 2.50727 2.343 30 2.16833 1.977 36 1.76539 1.524 42 1.23745 0.860（五）、坝坡稳定分析计算①正常水位上游坝坡稳定计算土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 20.256 10.5862 21 9.9420013 26 9.2764 31 8.5315 36 7.6696 41 6.6067 46 5.0518 49.189 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2BP= 0 土条分条数 NN= 20XO= 3 ;YO= 3.81X0 Y0 R K 10 5 7.1 5.802 10 6.25 7.413 3.054 10 7.5 7.913 2.413 10 8.75 8.568 2.237 10 10 9.344 2.14912.5 5 9.574001 6.228 12.5 6.25 9.807999 3.488 12.5 7.5 10.191 2.547 12.5 8.75 10.708 2.153 12.5 10 11.339 1.97715 5 12.059 7.303 15 6.25 12.246 4.067 15 7.5 12.555 2.824 15 8.75 12.977 2.283 15 10 13.502 2.06117.5 5 14.549 5.483 17.5 6.25 14.704 3.698 17.5 7.5 14.962 2.936 17.5 8.75 15.318 2.424 17.5 10 15.766 2.35220 5 17.042 4.324 20 6.25 17.174 3.658 20 7.5 17.396 3.293 20 8.75 17.703 3.108 20 10 18.092 3.064* * * * * *KMIN= 1.977(X0= 12.5 ;Y0= 10 ;R= 11.339 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.977滑出点坐标XO= 3 YO= 3.81坝坡交点坐标XP= 23.63 YP= 12.16 圆心坐标X0= 12.5 Y0= 10 R= 11.339②正常水位上游坝坡稳定计算（加地震）土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 20.256 10.5862 21 9.9420013 26 9.2764 31 8.5315 36 7.6696 41 6.6067 46 5.0518 49.189 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2BP= 0 土条分条数 NN= 20地震烈度LD= 8 ;坝高BG= 11.05 ;起算Y坐标BD= 3 XO= 3 ;YO= 3.81X0 Y0 R KZ 10 5 7.1 4.733 10 6.25 7.413 2.631 10 7.5 7.913 2.1 10 8.75 8.568 1.945 10 10 9.344 1.85712.5 5 9.574001 5.277 12.5 6.25 9.807999 3.046 12.5 7.5 10.191 2.24 12.5 8.75 10.708 1.89 12.5 10 11.339 1.72415 5 12.059 6.694 15 6.25 12.246 3.687 15 7.5 12.555 2.547 15 8.75 12.977 2.045 15 10 13.502 1.82917.5 5 14.549 5.713 17.5 6.25 14.704 3.627 17.5 7.5 14.962 2.791 17.5 8.75 15.318 2.252 17.5 10 15.766 2.1520 5 17.042 4.914 20 6.25 17.174 3.895 20 7.5 17.396 3.353 20 8.75 17.703 3.06 20 10 18.092 2.935* * * * * *KZMIN= 1.724(X0= 12.5 ;Y0= 10 ;R= 11.339 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.724滑出点坐标XO= 3 YO= 3.81坝坡交点坐标XP= 23.63 YP= 12.16 圆心坐标X0= 12.5 Y0= 10 R= 11.339③正常水位下游坝坡稳定计算土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 20.256 10.5862 21 9.9420013 26 9.2764 31 8.5315 36 7.6696 41 6.6067 46 5.0518 49.189 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2 BP= 0 土条分条数 NN= 20XO= 3 ;YO= 3.81X0 Y0 R K10 5 7.1 5.802 10 6.25 7.413 3.054 10 7.5 7.913 2.413 10 8.75 8.568 2.237 10 10 9.344 2.14912.5 5 9.574001 6.228 12.5 6.25 9.807999 3.488 12.5 7.5 10.191 2.547 12.5 8.75 10.708 2.153 12.5 10 11.339 1.97715 5 12.059 7.303 15 6.25 12.246 4.067 15 7.5 12.555 2.824 15 8.75 12.977 2.283 15 10 13.502 2.06117.5 5 14.549 5.483 17.5 6.25 14.704 3.698 17.5 7.5 14.962 2.936 17.5 8.75 15.318 2.424 17.5 10 15.766 2.35220 5 17.042 4.324 20 6.25 17.174 3.658 20 7.5 17.396 3.293 20 8.75 17.703 3.108 20 10 18.092 3.064* * * * * *KMIN= 1.977(X0= 12.5 ;Y0= 10 ;R= 11.339 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.977滑出点坐标XO= 3 YO= 3.81 坝坡交点坐标XP= 23.63 YP= 12.16 圆心坐标X0= 12.5 Y0= 10 R= 11.339④正常水位下游坝坡稳定计算（加地震）土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 20.256 10.5862 21 9.9420013 26 9.2764 31 8.5315 36 7.6696 41 6.6067 46 5.0518 49.189 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2 BP= 1 土条分条数 NN= 20地震烈度LD= 8 ;坝高BG= 11.05 ;起算Y坐标BD= 3XO= 60 ;YO= 2.59X0 Y0 R KZ49 27 26.774 1.8149 28.25 27.918 1.79849 29.5 29.071 1.80849 30.75 30.232 1.80549 32 31.4 1.80851.5 27 25.848 1.99451.5 28.25 27.031 1.96951.5 29.5 28.221 1.95751.5 30.75 29.415 1.94551.5 32 30.614 1.93254 27 25.137 2.40754 28.25 26.352 2.35754 29.5 27.571 2.30454 30.75 28.792 2.25354 32 30.016 2.21356.5 27 24.66 3.00556.5 28.25 25.898 2.96956.5 29.5 27.137 2.89156.5 30.75 28.377 2.81656.5 32 29.618 2.74159 27 24.43 3.46959 28.25 25.679 3.42659 29.5 26.929 3.46559 30.75 28.178 3.40259 32 29.427 3.337* * * * * *KZMIN= 1.798(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 27.918 )* * * * * *XO= 65 ;YO= 2X0 Y0 R KZ 49 27 29.682 1.725 49 28.25 30.742 1.727 49 29.5 31.816 1.749 49 30.75 32.902 1.755 49 32 34 1.76451.5 27 28.412 1.771 51.5 28.25 29.518 1.779 51.5 29.5 30.635 1.778 51.5 30.75 31.762 1.775 51.5 32 32.898 1.76354 27 27.313 1.975 54 28.25 28.462 1.958 54 29.5 29.618 1.941 54 30.75 30.783 1.928 54 32 31.953 1.92256.5 27 26.405 2.445 56.5 28.25 27.592 2.407 56.5 29.5 28.784 2.36 56.5 30.75 29.98 2.348 56.5 32 31.181 2.31659 27 25.71 3.229 59 28.25 26.927 3.22 59 29.5 28.147 3.157 59 30.75 29.369 3.087 59 32 30.594 3.061* * * * * *KZMIN= 1.725(X0= 49 ;Y0= 27 ;R= 29.682 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.725滑出点坐标XO= 65 YO= 2坝坡交点坐标XP= 23.36 YP= 12.05 圆心坐标X0= 49 Y0= 27 R= 29.682⑤设计水位下游坝坡稳定计算土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.096 6 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 23 11.4892 24.2 10.7133 28 9.9280014 33 9.04435 38 8.0036 43 6.687 48 4.4348 49.179 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2BP= 1 土条分条数 NN= 20XO= 60 ;YO= 2.59X0 Y0 R K49 27 26.774 2.046 49 28.25 27.918 2.044 49 29.5 29.071 2.057 49 30.75 30.232 2.06 49 32 31.4 2.0751.5 27 25.848 2.275 51.5 28.25 27.031 2.251 51.5 29.5 28.221 2.239 51.5 30.75 29.415 2.235 51.5 32 30.614 2.22754 27 25.137 2.788 54 28.25 26.352 2.731 54 29.5 27.571 2.668 54 30.75 28.792 2.611 54 32 30.016 2.57256.5 27 24.66 3.569 56.5 28.25 25.898 3.515 56.5 29.5 27.137 3.413 56.5 30.75 28.377 3.316 56.5 32 29.618 3.22159 27 24.43 4.235 59 28.25 25.679 4.187 59 29.5 26.929 4.242 59 30.75 28.178 4.165 59 32 29.427 4.086* * * * * * KMIN= 2.044(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 27.918 )* * * * * *XO= 65 ;YO= 2X0 Y0 R K49 27 29.682 1.868 49 28.25 30.742 1.876 49 29.5 31.816 1.898 49 30.75 32.902 1.909 49 32 34 1.91851.5 27 28.412 1.938 51.5 28.25 29.518 1.95 51.5 29.5 30.635 1.957 51.5 30.75 31.762 1.96 51.5 32 32.898 1.95854 27 27.313 2.189 54 28.25 28.462 2.176 54 29.5 29.618 2.163 54 30.75 30.783 2.16 54 32 31.953 2.15956.5 27 26.405 2.758 56.5 28.25 27.592 2.722 56.5 29.5 28.784 2.667 56.5 30.75 29.98 2.662 56.5 32 31.181 2.63359 27 25.71 3.756 59 28.25 26.927 3.746 59 29.5 28.147 3.667 59 30.75 29.369 3.577 59 32 30.594 3.551* * * * * *KMIN= 1.868(X0= 49 ;Y0= 27 ;R= 29.682 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.868滑出点坐标XO= 65 YO= 2坝坡交点坐标XP= 23.36 YP= 12.05 圆心坐标X0= 49 Y0= 27 R= 29.682⑥设计水位下游坝坡稳定计算（加地震）土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 23 11.4892 24.2 10.7133 28 9.9280014 33 9.04435 38 8.0036 43 6.687 48 4.4348 49.179 3.29 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2 BP= 1 土条分条数 NN= 20地震烈度LD= 8 ;坝高BG= 11.05 ;起算Y坐标BD= 3XO= 60 ;YO= 2.59X0 Y0 R KZ49 27 26.774 1.73149 28.25 27.918 1.7249 29.5 29.071 1.72649 30.75 30.232 1.72249 32 31.4 1.72251.5 27 25.848 1.90951.5 28.25 27.031 1.88451.5 29.5 28.221 1.8751.5 30.75 29.415 1.85951.5 32 30.614 1.84754 27 25.137 2.30954 28.25 26.352 2.2654 29.5 27.571 2.20854 30.75 28.792 2.15954 32 30.016 2.12356.5 27 24.66 2.92756.5 28.25 25.898 2.88256.5 29.5 27.137 2.856.5 30.75 28.377 2.72256.5 32 29.618 2.64559 27 24.43 3.46859 28.25 25.679 3.42659 29.5 26.929 3.46459 30.75 28.178 3.40259 32 29.427 3.336* * * * * *KZMIN= 1.72(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 27.918 )* * * * * *XO= 65 ;YO= 2X0 Y0 R KZ 49 27 29.682 1.655 49 28.25 30.742 1.653 49 29.5 31.816 1.668 49 30.75 32.902 1.669 49 32 34 1.66951.5 27 28.412 1.701 51.5 28.25 29.518 1.706 51.5 29.5 30.635 1.705 51.5 30.75 31.762 1.7 51.5 32 32.898 1.6954 27 27.313 1.903 54 28.25 28.462 1.885 54 29.5 29.618 1.868 54 30.75 30.783 1.856 54 32 31.953 1.849 56.5 27 26.405 2.363 56.5 28.25 27.592 2.326 56.5 29.5 28.784 2.277 56.5 30.75 29.98 2.266 56.5 32 31.181 2.23759 27 25.71 3.172 59 28.25 26.927 3.156 59 29.5 28.147 3.084 59 30.75 29.369 3.007 59 32 30.594 2.979* * * * * *KZMIN= 1.653(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 30.742 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.653滑出点坐标XO= 65 YO= 2坝坡交点坐标XP= 22.97 YP= 11.9圆心坐标X0= 49 Y0= 28.25 R= 30.74⑦校核水位下游坝坡稳定计算土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.096 6 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 23 11.7162 25 10.9773 30 10.1474 35 9.2060015 40 8.0956 45 6.6617 50 3.9188 50.168 3.3249 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2BP= 1 土条分条数 NN= 20XO= 60 ;YO= 2.59X0 Y0 R K49 27 26.774 1.964 49 25.75 25.64 1.964 49 24.5 24.516 1.963 49 23.25 23.406 1.965 49 22 22.31 1.97451.5 27 25.848 2.177 51.5 25.75 24.671 2.199 51.5 24.5 23.501 2.23 51.5 23.25 22.34 2.267 51.5 22 21.19 2.30354 27 25.137 2.631 54 25.75 23.925 2.65 54 24.5 22.717 2.723 54 23.25 21.514 2.782 54 22 20.316 2.81256.5 27 24.66 3.322 56.5 25.75 23.423 3.429 56.5 24.5 22.188 3.526 56.5 23.25 20.954 3.57 56.5 22 19.723 3.69159 27 24.43 4.246 59 25.75 23.182 4.261 59 24.5 21.933 4.134 59 23.25 20.684 4.09 59 22 19.436 3.879* * * * * * KMIN= 1.963(X0= 49 ;Y0= 24.5 ;R= 24.516 )* * * * * *XO= 65 ;YO= 2X0 Y0 R K49 27 29.682 1.808 49 25.75 28.637 1.802 49 24.5 27.609 1.795 49 23.25 26.6 1.791 49 22 25.612 1.79651.5 27 28.412 1.873 51.5 25.75 27.319 1.875 51.5 24.5 26.239 1.877 51.5 23.25 25.176 1.875 51.5 22 24.13 1.88454 27 27.313 2.104 54 25.75 26.174 2.125 54 24.5 25.045 2.156 54 23.25 23.928 2.156 54 22 22.825 2.17856.5 27 26.405 2.626 56.5 25.75 25.225 2.659 56.5 24.5 24.052 2.656 56.5 23.25 22.887 2.707 56.5 22 21.731 2.73659 27 25.71 3.546 59 25.75 24.496 3.638 59 24.5 23.286 3.702 59 23.25 22.081 3.698 59 22 20.881 3.777* * * * * *KMIN= 1.791(X0= 49 ;Y0= 23.25 ;R= 26.6 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.791滑出点坐标XO= 65 YO= 2坝坡交点坐标XP= 24.64 YP= 12.57 圆心坐标X0= 49 Y0= 23.25 R= 26.6⑧校核水位下游坝坡稳定计算（加地震）土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 23 11.7162 25 10.9773 30 10.1474 35 9.2060015 40 8.0956 45 6.6617 50 3.9188 50.168 3.3249 53.532 5.4972 1 1 32 48.875 33 53.532 5.4974 55.032 5.4975 61 23 1 1 32 65 2 BP= 1 土条分条数 NN= 20地震烈度LD= 8 ;坝高BG= 11.05 ;起算Y坐标BD= 3XO= 60 ;YO= 2.59X0 Y0 R KZ49 27 26.774 1.66149 28.25 27.918 1.65149 29.5 29.071 1.65649 30.75 30.232 1.65349 32 31.4 1.65451.5 27 25.848 1.82651.5 28.25 27.031 1.80351.5 29.5 28.221 1.78751.5 30.75 29.415 1.7851.5 32 30.614 1.76854 27 25.137 2.18154 28.25 26.352 2.13854 29.5 27.571 2.08854 30.75 28.792 2.04254 32 30.016 2.01356.5 27 24.66 2.73656.5 28.25 25.898 2.70356.5 29.5 27.137 2.63356.5 30.75 28.377 2.55356.5 32 29.618 2.48259 27 24.43 3.47659 28.25 25.679 3.51759 29.5 26.929 3.43159 30.75 28.178 3.40559 32 29.427 3.304* * * * * *KZMIN= 1.651(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 27.918 )* * * * * *XO= 65 ;YO= 2X0 Y0 R KZ 49 27 29.682 1.599 49 28.25 30.742 1.597 49 29.5 31.816 1.611 49 30.75 32.902 1.614 49 32 34 1.61751.5 27 28.412 1.642 51.5 28.25 29.518 1.646 51.5 29.5 30.635 1.644 51.5 30.75 31.762 1.641 51.5 32 32.898 1.63154 27 27.313 1.828 54 28.25 28.462 1.813 54 29.5 29.618 1.796 54 30.75 30.783 1.786 54 32 31.953 1.778 56.5 27 26.405 2.251 56.5 28.25 27.592 2.218 56.5 29.5 28.784 2.169 56.5 30.75 29.98 2.1656.5 32 31.181 2.13159 27 25.71 3.003 59 28.25 26.927 2.995 59 29.5 28.147 2.922 59 30.75 29.369 2.844 59 32 30.594 2.829* * * * * *KZMIN= 1.597(X0= 49 ;Y0= 28.25 ;R= 30.742 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 1.597滑出点坐标XO= 65 YO= 2坝坡交点坐标XP= 22.97 YP= 11.9圆心坐标X0= 49 Y0= 28.25 R= 30.742⑨上游1/3水位下游坝坡稳定计算土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55- - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.096 6 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 9.573 6.322 10 133 6.074 164 5.943 195 5.805 216 5.66 247 5.507 278 5.343 309 4.168 3310 4.977 3611 4.765 3912 4.524 4213 4.237 4514 3.86 4915 3.02 53.5322 1 5.497 12 3 48.8753 3 53.5324 5.497 55.0325 5.497 613 1 2 12 3 65BP= 0 土条分条数 NN= 20XO= 3 ;YO= 3.81X0 Y0 R K10 5 7.1 12.162 10 6.25 7.413 6.223 10 7.5 7.913 4.788 10 8.75 8.568 4.294 10 10 9.344 4.11912.5 5 9.574001 14.835 12.5 6.25 9.807999 6.819 12.5 7.5 10.191 4.835 12.5 8.75 10.708 4.025 12.5 10 11.339 3.64315 6.25 12.246 7.652 15 7.5 12.555 5.001 15 8.75 12.977 4.001 15 5 12.059 17.979 15 10 13.502 3.57517.5 5 14.549 10.471 17.5 6.25 14.704 6.361 17.5 7.5 14.962 4.917 17.5 8.75 15.318 4.188 17.5 10 15.766 3.89720 5 17.042 7.19 20 6.25 17.174 5.963 20 7.5 17.396 5.371 20 8.75 17.703 5.077 20 10 18.092 4.957 * * * * * *KMIN= 3.575(X0= 15 ;Y0= 10 ;R= 13.502 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 3.575滑出点坐标XO= 3 YO= 3.81坝坡交点坐标XP= 28.18 YP= 12.95圆心坐标X0= 15 Y0= 10 R= 13.502⑨上游1/3水位下游坝坡稳定计算（加地震）土坝坝坡稳定计算 TB-6(1994.10)I G(I) P(I) C(I)1 1.6 19.35 2.552 1.09 19.35 2.553 2 35 04 1.09 19.35 2.55 - - - - - - - - - - - - - - - -I J X Y0 1 1 32 25.571 12.953 31.571 12.954 48.7 6.0965 51.7 6.0966 53.532 5.4977 55.032 5.4978 61 29 65 21 1 9.573 6.322 10 133 6.074 164 5.943 195 5.805 216 5.66 247 5.507 278 5.343 309 4.168 3310 4.977 3611 4.765 3912 4.524 4213 4.237 4514 3.86 4915 3.02 53.5322 1 5.497 12 3 48.8753 3 53.5324 5.497 55.0325 5.497 613 1 2 12 3 65BP= 0 土条分条数 NN= 20地震烈度LD= 8 ;坝高BG= 11.05 ;起算Y坐标BD= 3XO= 3 ;YO= 3.81X0 Y0 R KZ10 5 7.1 9.62910 6.25 7.413 5.277 10 7.5 7.913 4.10310 8.75 8.568 3.67310 10 9.344 3.50512.5 5 9.574001 11.213 12.5 6.25 9.807999 5.70112.5 7.5 10.191 4.12412.5 8.75 10.708 3.44412.5 10 11.339 3.10915 5 12.059 13.045 15 6.25 12.246 6.31815 7.5 12.555 4.26415 8.75 12.977 3.43415 10 13.502 3.0617.5 5 14.549 8.633001 17.5 6.25 14.704 5.44417.5 7.5 14.962 4.23417.5 8.75 15.318 3.60117.5 10 15.766 3.32220 5 17.042 6.31220 6.25 17.174 5.20320 7.5 17.396 4.63320 8.75 17.703 4.31720 10 18.092 4.15* * * * * *KZMIN= 3.06(X0= 15 ;Y0= 10 ;R= 13.502 )* * * * * *最小安全系数KMIN= 3.06滑出点坐标XO= 3 YO= 3.81坝坡交点坐标XP= 28.18 YP= 12.95圆心坐标X0= 15 Y0= 10 R= 13.502第三章溢洪道工程计算第一节设计依据及标准根据《国家防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电工程等划分及洪水标准》（SL252-2000），本水库属于四等水利工程，溢洪道为4级建筑物，按《溢洪道设计规范》（SL253-2000）设计。

坝顶高程计算公式

坝顶高程计算公式坝顶高程的计算(SL274-2001碾压式土石坝设计规范附录A)正常水位(m)825.7设计洪水位(m)827.17校核洪水位(m)827.89吹程(m)1000风速(m/s)8.3坝坡比m 1.4Ⅳ等建筑物正常超高(m)Ⅳ级为0.50.5非常超高(m)Ⅳ级为0.30.3地震安全加高(m)地震沉降及地震壅浪高(m)1鹤地水库公式(丘陵、平原)波高(m)h m=(1/2.23)h2%=0.000639W3/2D1/3波长(m)Lm=0.0122W*D1/2平均波浪爬高(m)Rm=K△K w/sqrt(1+m2)*sqrt(hλ)设计波浪爬高R5％=Rm*1.84斜坡糙率渗透系数K△0.9经验系数K w 1.02官厅水库公式(内陆狭谷水库)波高(m)h=0.00166W5/4D1/3波长(m)λ=0.062W1.00155*D1/3.75平均波浪爬高(m)Rm=K△K w/sqrt(1+m2)*sqrt(hλ)设计波浪爬高R5％=Rm*1.84水库风壅水面高(m)e=(KW2D)/2gH m*cosb水域平均水深H m(m)30坝顶高程计算一、设计洪水位情况设计洪水位+正常超高+设计工况风浪爬高+风壅水面高二、效核洪水位情况效核洪水位+非常超高+效核工况风浪爬高+风壅水面高三、地震情况正常水位+非常超高+效核工况风浪爬高+风壅水面高+地震风浪高课本《水工建筑物》P208水利水电科学院推荐的公式水深(m)15W风速(m/s)27D吹程(km)0.61官厅公式：波高(m)h l=0.0166W5/4D1/3波浪爬高ha=0.45h l m-1n-0.6风壅高度(m)e=KV2D/2gh 正常情况安全加高(m)0.5非常情况安全加高(m)0.3正常情况下超高(m)d=ha+e+A 非常情况下超高(m)d=ha+e+A 备注10.1458314473.2283692630.3661120470.6736461660.23385987当gD/w2=20～250时142.4009293.2575744720.4657167460.8569188120.0004213462.901172828.5273402828.5829.0473402829.1827.85734021282.30.866475072.4056970370.0054396332.91113667830.0811367 2.71113667830.6011367 80750806251.0015503880.034828。

3种情况土石坝坝顶高程的计算

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 2.1 水库水位及坝迎水面前水深H
正常蓄水位(m): 62.69 设计洪水位(P=5%)(m): 62.96 设计洪水位(P=0.5%)(m): 63.08 2.2 气象资料及风区内水域平均水深Hm 多年平均年最大风速W10(m/s): 13 计算风向与坝轴线法线夹角β(º): 0
按规范A.1.10条，风壅水面高度按公式(A.1.10)计算：
e = KW 2 D cos b 2gH m
……………(A.1.10)
式中： K………………………综合摩阻系数，K= 0.0000036 D………………………风区长度(m)，D= 855.5 β……计算风向与坝轴线法线夹角，β= 0 W…………………………计算风速(m/s) Hm………………风区内水域平均水深(m)
3.1
1.226
校核洪水位
2
1.080
水位（m）正常蓄水位设计洪水位校核洪水位
坝坡m 2.32 2.32 2.32
平均爬高Rm计算结果表
K△
KW
hm
0.9
1.232
0.353
0.9
1.226
0.353
0.9
1.080
0.192
Lm 4.164
4.164 2.776
（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%的爬高值R1%，
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Rm按公式(A.1.12-

土石坝风浪计算范文

土石坝风浪计算范文土石坝是一种常用的水利工程构筑物，主要用于调节水流、防洪、供水等功能。

然而，在一些特定的河道中，水流会产生风浪，对土石坝的稳定性产生影响。

因此，进行土石坝风浪计算非常重要。

本文将对土石坝风浪计算进行详细介绍。

1.风速：风速是影响风浪产生的重要因素。

可以通过气象资料、相关计算公式或风速计等方式测定。

在计算中，一般采用不同风速等级下的风速进行计算。

2.水流速度：水流速度是产生风浪的另一重要因素。

可以通过实地观测或通过水文资料来获取。

在计算中，一般假设水流速度为常数。

3.坝体横截面形状和尺寸：土石坝的横截面形状和尺寸对风浪计算有直接影响。

一般土石坝的横截面为三角形或梯形，可以通过现场勘测或进行计算得到。

4.坝体坝顶高度：坝体坝顶高度是风浪计算的重要参考参数，它直接影响风浪冲击力。

坝顶高度一般通过设计要求来确定。

在进行土石坝风浪计算时，可以根据不同的计算方法选择合适的计算模型。

常用的计算模型有水流反射模型、波浪物理模型、数值模型等。

这里将以波浪物理模型为例进行计算。

波浪物理模型计算土石坝风浪的基本步骤如下：1.放置风浪水槽：首先需要准备一个风浪水槽，水槽尺寸需要考虑到坝体尺寸，并且宽度一般需要比坝高大。

水槽内需要放置风浪发生装置和测量设备。

2.产生风浪：通过风浪发生装置产生风浪。

风浪发生装置一般采用风机或气泵等设备，通过产生风或气流形成水面上的风浪。

3.测量水流速度：通过流速计等测量设备测量水面上的水流速度，以确定水流速度。

4.测量风浪高度：通过浮子或压力传感器等装置测量风浪的高度，以确定风浪高度。

5.进行风浪计算：根据测得的水流速度和风浪高度，利用波浪理论，计算风浪对土石坝的冲击力和冲击力分布。

根据计算结果，可以确定土石坝的稳定性和结构形式。

在进行土石坝风浪计算时，需要注意以下几个方面的问题：1.模型选择：不同的计算模型适用于不同的土石坝情况，需要根据具体情况选择合适的计算模型。

2.数据准确性：计算过程中所使用的数据需要保证准确性，包括风速、水流速度、坝体尺寸等数据。

土(砂砾)质防浪缓坡波浪爬高计算

●
—
（）也可以直接采用坝规范公式（１１２Ａ．．２１）计算坡度较缓时的波浪爬高，全部内容均按现行规范条文实施计算，只要将该式的应用
表１波爬比计方对比浪高算法表
说 “ 规 ” 数采用（压土坝计范（２ —０）录Ａ（．１－）算的式（）算得明：坝范的据碾式石设规）Ｓ７２１附Ｌ４０Ａ１２１推公１计所。．

４迎水面坡度较缓时的波浪爬高计算方法
保护坝体，但它们的坡度过缓，超出我国现行土石坝设计规范风浪爬高计算公式的使用范围，
使土质或砂砾质缓坡的设计及推广应用无章可循。作者在广泛阅读有关文献的基础上，对国内
外风浪爬高计算方法进行分析对比，认为我国现行土石坝设计规范的风浪爬高计算公式也可用于缓坡的计算，为今后设计及管理土石（）坝护坡时提供更大的选择余地和工作依据。堤
的波浪爬高计算。
１问题的提出
规范中规定的使用范围，如迎水面坡度较缓时在迎水面坡度变化范围较大时波浪爬高的计算
式集＞，该文献第五篇３８．节给出了斜坡迎水面
３３可查得坡度１０５至１３．１：．：０的斜面上波浪高、斜面坡度和坡面糙率 ”计算波浪爬高。文献二是美国学者Ａ．高尔泽等编著的＜工Ｒ．坝
基本相同，尤其是ｍ＝５０００时，．～３．值
／＋Ｖｍ１ｍ２ｈ颇为接近，说明现行规范公式（１１Ａ．．２—１）式中：一无风情况下，平均波高ｈ１．ｍｎ：１０及（１１Ａ．．２—２）均可以用来计算坡度较缓时时，光滑不透水护面（ △：１Ｋ）的的波浪爬高。爬高值，即波浪爬高比；

土石坝波浪和护坡自动计算表格(EXCEL)

1.102 1.071 2.903 9.810 20.739 0.508 0.399 -0.014
1 2.35 1.244 0.171 11.743 0.250 4.370 2.83 0.018 0.218 1.1 0.433 2.4 0.111
计算内容
计算项目波高计算
官厅水库公式
参数
计算风速W 风区长度D 水域平均水深Hm 重力加速度g 坝迎水面前水深H 累积频率2％的波高h1％累积频率5％的波高h2％平均波高hm gD/W2
单位
m/s m m m/s2 m m m m 中间变量
平均波长Lm
m
累积频率1％的波高h1％
m
累积频率2％的波高h2％
累积频率爬高
累ห้องสมุดไป่ตู้频率1％的爬高R1％累积频率5％的爬高R5％频率换算系数KP
单位
m/s m m m/s2 m 中间变量中间变量 m s 中间变量 m m m m m m 度 / m / / / / m m m m m m m /
护坡计算
波浪压力
系数K1 系数K2 系数K3 水的容重γw 最大压力强度Pz
数值
24.00 253 20.00 9.81 35.50 0.557 0.557 0.286 4.309
6.543 0.691 0.637 0.557 0.489 0.457
25 0.0000036
0.001 1.6 0.775 1.000
0.562
0.562 0.528 1.177 0.971 1.350
25 0.0000036
0.001 1.6 0.775 1.000
0.601
0.601 0.565 1.260 1.040 1.350

风浪计算公式

风浪计算公式1. 莆田试验站法：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=7.0245.027.0227.013.00018.07.013.0W gH th W gD th W gH th W gh m m m5.0438.4m m h T =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=m mm L H th gT L ππ222式中，m h ——平均波高，m ；m L ——平均波长，m ； m T ——平均波周期，s ；W ——计算风速，m/s ；D ——风区长度（吹程），m ； m H ——水域平均水深，m ；g ——重力加速度，取9.81m/s 2。

对于深水波，即当m L H 5.0≥时（H 为迎水面前水深），波长计算可简化为：π22mm gT L =按照规范规定采用累计频率为1%的波高，对应于平均波高应乘以系数2.42。

2. 对于丘陵、平原地区水库，当W<26.5m/s 、D<7500m 时，可采用鹤地水库公式：312612%200625.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-W gD W W gh 21220386.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=W gD W gL m式中，%2h ——累计频率为2%的波高，对应于累计频率为1%的波高应乘以系数1.085。

3. 对于内陆峡谷水库当W<20m/s 、D<20000m 时，可采用官厅水库公式：31212120076.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-W gD W W gh 75.31215.212331.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-W gD W W gL m式中，h ——当250~202=W gD时，为累计频率5%的波高%5h ，m ；当1000~2502=WgD时，为累计频率10%的波高%10h ，m 。

根据规范应换算为累计频率为1%的波高，对应于5%的波高应乘以系数1.241；对应于10%的波高应乘以系数1. 415。

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。

土石坝波浪雍高计算书

土石坝波浪雍高计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）2．计算参数：建筑物位置类型：平原滨海地区建筑物等级：4级正常蓄水位时，迎水面前水深H ＝27.000 m设计洪水位时，迎水面前水深H d＝27.980 m校核洪水位时，迎水面前水深H c＝28.320 m正常蓄水位时，风区内水域平均水深H m＝27.000 m风区长度D ＝1000.000 m多年平均的最大风速v o＝10.000 m/s风速的测量高度H c＝10.000 m风向与坝轴线法向夹角β＝0.00 度糙率及渗透性系数K△＝1.000地震安全加高he ＝1.000 m迎水面坡度类型为：单一坡度，坡比m ＝1.250二、计算依据按莆田实验站公式计算出平均波高h m（m）、平均波周期T m（s）：g×h m/v o2＝0.13×tanh[0.7×(g×H m/v o2)0.7]×tanh{0.0018×(g×D/v o2)0.45/[0.13×tanh(0.7×(g×H m/v o2)0.7)]} T m＝4.438×h m2式中：h m——平均波高（m）；T m——平均波周期（s）；v o——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，取9.81m/s2；平均波长与平均周期的关系：L m＝g×T m2/2/π×tanh（2πH/L m）三、设计洪水位加正常运用条件下的计算1．计算条件：建筑物等级为5级，设计洪水位条件下，安全超高A＝0.50 m5级建筑物正常运用条件下，计算风速W＝1.5×v o＝15.00 m/s风区内水域平均水深H m＝27.00＋27.98－27.00＝27.98 m2．计算坝顶超高：当风速测量高度hc＝10.00时，依据《碾压式土石坝设计规范》表A.1.1查得：风速高度修正系数Kz＝1.000，计算风速W＝1.000×15.00＝15.000 m/s 依据上述公式算得：平均波长L m＝6.890 m，平均波高h m＝0.225 m风壅水面高度可按《碾压式土石坝设计规范》式A.1.10算得：e ＝K×W2×D/2/g/H m×cosβ式中：e ——计算点处的风壅水面高度，m；K ——综合摩阻系数，取3.6×10-6；β——计算风向与坝轴线法线的夹角，度。

风浪要素计算

护岸工程设计1结构设计1.1基本资料1.2风浪计算V=15.59m/s F=4000m d= 3.5m 经计算：H=0.368m T=2.694s L=10.932m 10.9321.3砼板厚度计算根据嘉荫县气象局提供实测风速资料，多年最大风速平均值为10.39m/s，设计情况采用平均风速的1.5倍，即计算风速为15.59m/s。

最大吹程在1/50000地形图上量得4km。

根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）附录C ，波浪的平均波高和平均波周期采用莆田试验站公式：按平均波周期计算的波长可按下式计算：根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）附录D 计算公式：）。

—重力加速度（—）；—水域的平均水深（—）；—风区长度（—）；—计算风速（—）；—平均波周期（—）；—平均波高（—式中：25.027.0245.027.022/81.9/)(9.13)(7.013.0)(0018.0)(7.013.0s m g m d m F s m V s T m H VH g V T g V gd th V gF th V gd th V H g =⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=）。

—平均波长（—式中：m L Ld th T g L )2(22ππ=BmLr r r H t b -=ηη=0.075rb=23.54KN/m 3r=9.8KN/m 3H=0.833m 2.26L=10.932m B=0.6m m=2.5经计算：t=0.14m 1.4干砌石厚度计算K1=0.266rb=20.58KN/m 3r=9.8KN/m 3H=0.707m 1.92L10.932m m=2.5经计算：t=0.27m H ——计算波高（m ）取H 1%；根据《堤防工程设计规范》附表C.1.3-1计算：计算波高H 1%=0.368×2.26=0.833m ；L ——波长（m ）；B ——沿斜坡方向（垂直于水边线）的护面板长度（m ）；B=60 cm 。

水库波浪爬高计算(土石坝、重力坝、拱坝)

参考规范：《碾压式土石坝设计规范 SL274-2001》计算风速W m/s18风区长度D m 6000水域平均水深Hm m 30坝迎水面前水深H m 45平均波高hm m #NAME?平均波周期Tm s #NAME?假设波长m 18.610计算波长m #NAME?平均波长Lm m 18.610水库所在地峡谷工程等级3级计算工况设计水位洪水位m 316.80计算方法官厅公式数据校核数据合理波高5%m 1.117平均波长Lm m 11.411平均波高hm m 0.573有效波高h14%m 0.917波高h1%m 1.387波高h5%m 1.117其他频率的波高查表P58，A1.8换算波高2%m 1.893平均波长Lm m 17.183gD/w2181.667波高5%m 1.117平均波长Lm m 11.411综合摩阻系数K 0.0000036风向与堤轴线法向量夹角β°0夹角弧度θ0风浪壅高e m 0.012断面型式单一坡率坡率m 3.001.80606.50土石坝波浪计算莆田鹤地官厅4.0K Δ0.8W/(gH)^0.5Kw 1.000斜坡坡率m 3.00R0m 波浪爬高R1m 0.647波浪爬高R2m #VALUE!波浪爬高R3m 1.214波浪爬高R'm 0.647K β1波浪平均爬高Rm m 0.647波浪爬高R1%m 1.443安全加高A m 0.700坝顶超高y m 2.154工况水位(m)波浪爬高R(m)风浪壅高E(m)安全加高A(m)设计水位316.80 1.4430.0120.700工况水位(m)波浪爬高R(m)风浪壅高E(m)安全加高A(m)成果#NAME?丘陵1级校核水位平原2级设计水位峡谷3级4级5级单一坡率复合坡率护坡板长b 0.5m t(mm)23坝顶超高y(m)所需坝顶高程(m)2.154318.95坝顶超高y(m)所需坝顶高程(m)砼或钢筋砼最小护坡厚度t。

水工建筑物波浪要素计算探讨

水工建筑物波浪要素计算探讨程兴奇，刘福臣，李凌宵【摘要】摘要：围绕水工建筑物波浪计算中存在的问题，分析了《水工建筑物荷载设计规范》、《混凝土重力坝设计规范》、《碾压式土石坝设计规范》等规范波浪计算中存在的问题，探讨了莆田试验站公式、鹤地水库公式、官厅水库公式3种不同经验计算公式的适用条件。

给出了平均波长、平均波高的简化计算公式，并进行了具体的算例分析，结果表明，该简化计算公式简单方便。

【期刊名称】长江科学院院报【年(卷),期】2009(026)007【总页数】4【关键词】关键词：波浪要素；平均波长；平均波高；波周期；累计频率水库或水闸蓄水后，其坝（闸）前水深加大，水面宽度及长度增加，水面在风力作用下，形成较大的波浪。

波浪压力是水工建筑物设计中必须考虑的荷载之一，波浪要素的计算正确与否，将直接影响着波浪压力的大小。

波浪要素主要包括平均波长、平均波高、有效波高、波周期、波浪压力等，据统计国内外波浪要素的计算方法有几十种，因各种方法考虑因素的差异，使得它们的适用范围和计算精度出入很大。

目前我国主要采用莆田试验站公式、官厅水库公式、鹤地水库公式、安德列扬诺夫公式等半理论半经验公式计算波浪要素，这些公式往往是根据一定水深和一定水域形状的观测资料分析得出的，具有一定的适用范围和局限性。

国内不同学者对波浪要素的计算进行了探讨，苗兴皓［1］用计算机进行计算和绘图，通过工程实例验证了该程序的可靠性和实用性；贺海洪［2］论述了海堤工程波浪要素计算方法，考虑了波浪传播变形以及如何考虑台风波浪要素，并对各种有关规范的适用性作了探讨；张丛联［3］针对广东省海堤工程导则中有关波浪计算的问题进行了分析探讨，对其中推荐方法的优越性作了分析，同时指出了应用时需要注意的问题。

围绕水工建筑物波浪计算中存在的问题，本文分析探讨了《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997［4］（以下简称为《荷载规范》）、《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999［5］（以下简称为《重力坝规范》）、《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001［6］（以下简称为《土石坝规范》）波浪计算存在的问题，对平均波长、平均波高等波浪要素的计算提出了简化公式，计算简单方便。

土石坝波浪和护坡计算电算表格

m
平均波浪爬高Rm（1.25＜m＜1.5）
m
平均波浪爬高Rm（考虑马道后）
m
平均波浪爬高Rm（考虑斜向来波后）
m
累积频率爬高累积频率1％的爬高R1％
m
累积频率5％的爬高R5％
m
频率换算系数KP
/
护坡计算
波浪压力
系数K1 系数K2 系数K3 水的容重γ w 最大压力强度Pz
A
B
最大压力作用点距水面的距离Zz
/ / / kN/m3 kN/m2 中间变量中间变量 m t/m3 t/m3 / m 中间变量 m / / t m / m t/m3 m
1.353 1.097 2.414 9.810 34.543 0.626 0.568 -0.061
1 2.35 1.244 0.273 5.306 0.399 4.370 2.83 0.074 0.347 1.1 0.433 2.4 0.158
砌石护坡
水的密度ρ w 块石密度ρ k 随坡率变化的系数Kt 石块的换算球形直径D
Lm/hp
Байду номын сангаас护坡厚度t
系数k
堆石（抛石护石块比重G
坡）
石块的最大质量Qmax
护坡厚度t
系数η
具有明缝的混凝土或钢筋混凝土
沿坝坡向板长
板护坡
板的密度
护坡厚度t
/ / / kN/m3 kN/m2 中间变量中间变量 m t/m3 t/m3 / m 中间变量 m / / t m / m t/m3 m
25 0.0000036
0.001 1.6 0.775
1.000
0.464
0.464 0.436 0.972 0.802 1.350

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。

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。

水库风浪爬高计算表(模板)

Kp--爬高累积频率换算系数,可按表A.1.13确定,1级、2 级和3级坝采用累积频率为1%的爬高值R1%，
4级和5级坝采用累积频率为5%的爬高值R5%
m--斜坡坡率,m=ctga, a为斜坡坡角(度)
hm --堤前波浪的平均波高(m)
K
0.9
W / gH
1.499
Kw=
风向与
垂直堤轴线的法线的夹角(度)
0.001
位置防洪堤
风速 (m/s)
21
堤顶超高计算成果表
吹程 (m)
堤前水深 (m)
风壅高 e(m)
350
20
0.001
安全加高 A(m)
0.3
风浪爬高 (m)
0.707
双曲正切
1.02 hm/H= 0.010159
计算堤顶超高(m)
1.008
Kp= 1.84 m= 2.5
Lm--堤前波浪的波长 (m)
c.风壅水面高e
e KW 2 D Cos 2 gH m
式中：e-计算点的风壅水面高度（m）
k-综合摩阴系数，可取 k=3.6×10-6
W-设计风速，按计算波高的风速确定；
D-风区长度 (m)
Hm-水域的平均水深(m)
2H Lm
6.2482393
式中:hm--平均波高,m
Tm-平均波周期,s
Lm--平均波长,m;
W--计算流速,m/s
D--风区长度，m
H--坝迎水面前水深， m
b.风浪爬高 Rp
设计波浪爬高值应根据工程等级确定，1级、2 级和3级坝采用累积频率为1%的爬高值R1%，

莆田、鹤地、官厅波浪计算公式对比

第一点：
碾压土石坝规范波浪要素计算算坝顶高程
规范推荐3个公式莆田、鹤地、官厅波浪计算公式，
可是用三种公式计算得出的波浪爬高差别不小（主要是三种公式计算的平均波高、平均波长就有差别了）最后以哪个为准？？
第二点：
溢洪道规范sl253-2000 P5页2.3.7
控制段的闸墩、胸墙或岸墙的顶部高程在泄水和挡水时都分别计算。

那么当溢洪道算出的闸墩顶高程比大坝坝顶高程计算的还要高，为了统一高度，要让大坝的顶高程（通常是防浪墙顶高程-1.2m）跟溢洪道的顶高程齐平，这样防浪墙的顶高程是否就不用那么高了？因为抬高后的坝顶高程可能已经比原来的防浪墙顶高程还要高了。

比如大坝那边计算出来的坝顶高程是100m，防浪墙顶高程是100+1.2=101.2m，而溢洪道计算出来（通常要多受制于一项高度即交通桥的梁高）顶高是100.6m，那么为了大坝顶高度跟溢洪道闸墩高度齐平，就把大坝顶高程也算到100.6m，则这样一来，大坝防浪墙顶高程还要加1.2m吗（100.6+1.2=101.8m），加了就显的没有意义，而不加的话大坝顶没有1.2的防浪墙用做护栏，就显的矮了一小截（虽然高度肯定还是够大坝的波浪超高）。

第三点
在计算溢洪道的墩顶波浪超高高程时用到的波浪要素比如吹程D、计算断面前水深H等波浪计算要素，是用溢洪道的？还是统一用大坝处的？
大坝处的D、H通常很大而溢洪道处的D、H可以很小，这样会造成计算差别。

请有遇到以上问题的大侠一起探讨一下。