水库坝顶超高计算程序范本
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。
坝顶超高计算程序
正确取1.5米
30.76552
《堤防工程设计规范》GB50286-2013
《堤防工程设计规范》：爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频
2%，对允许越浪的堤防爬高累积频率宜取13%
地震涌浪高度m0.5
根据《水工建筑物抗震设计规范》5.2.3：确定
地震区土石坝的安全超高时应包括地震涌浪高
度，可根据设计烈度和坝前水深，取地震涌浪
高度为0.5～1.5m。
达旗地震烈度为七度
Kp
积频率为5%的爬高值R 5%。
2、《堤防工程设计规范》：爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频率宜取
宜取13%
累积频率宜取
R0
值
1%
的爬高值R5%。
越浪的堤防，爬高累积频率宜取2%，对允许越浪的堤防爬高累积频率取13%。
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；。
坝顶高程计算
设计
计算工况 正常蓄水位地 震工况 设计50年一遇 洪水 校核1000年一 遇洪水 水位 （m） 13.5 15.29 16.23 平均 风速Vw 坝前水深 水深h 吹程 （m/s) （m） 11.5 12.79 13.73 11.5 8.46 9.4 15.2 22.8 15.2 866 866 866 平均波高 hm（m） 0.212 0.328 0.212 平均波周 期（s） 2.046 2.543 2.043 L0（m） 假设波长L（m） 计算波长（m） 边坡m 糙率 Vw/sqr K△ t(gh) Kw Rm(m) hm/h Rp/Rm 6.535 10.095 6.515 6.5345555 10.0949620 6.5154829 6.534555477 10.09495955 6.515482861 2 2 2 0.9 1.431 1.02 0.340 0.018 0.026 0.015 2.23 2.23 2.23
10.193 6.550
10.0949620 6.5154829
10.09496047 6.515482861
0.7 0.7
0.9 1.997 1.08 0.9 1.286 1.01
0.558 0.338
0.025 0.015
2.23 2.23
说明：吹程参照安全鉴定的等效吹程,风速采用安全鉴定换算后风速 取防浪墙顶高程 17.64 坝顶高程 16.67 防浪墙高 1.07 取1m
0.9 2.035 1.09 0.79543 0.9 1.310 1.01 0.47877
计算工况 设计50年一遇 洪水 校核1000年一 遇洪水
水位 （m） 15.29 16.23
平均 风速Vw 坝前水深 水深h 吹程 （m/s) （m） 1.29 2.23 8.46 9.4 22.8 15.2 866 866
坝顶高程计算
1 / 3 . 75
h…………当gD/V02=20～250时，为累积频率5%的波高h5%； 当gD/V02=250～1000时，为累积频率10%的波高h10%； Lm ……… 平均波长（m）；
（3）、 波浪中心线至水库静水位的高度hz按下式计算：
hz =
π h1 % 2
Lm
cth
2π H Lm
（1）、 设计洪水位情况
H D V0
0.5
V02
gD/V02
Lm
h
h1%
πh1%2/Lm
3.72
2πH/Lm
6000
cth(2πH/Lm)
12
hz
144
hc
408.75
△h
7.603
0.673
0.952
0.374
校核洪水位 墙顶高程
3.074
1.004 0.375 0.4 1.727 结论：防浪墙顶部高程可取为：
2175.42 2177.15 2177.44 m。
2、坝顶高程计算
2.1、输入基本数据 正常蓄水位情况 18 6000 9.81 2175 2171.7 0.5 3.3 校核洪水位情况 12 6000 9.81 2175.42 2171.7 0.4 3.72
计算风速Ｖ0(m/s) 有效吹程D(m) 重力加速度g(m/s2) 水位高程(m) 坝基高程(m) 安全超高hc(m) 迎水面深度H(m)
2.2、计算公式 （1）、 防浪墙顶高程由各种水库静水位加超高△h的最大值确定。△h按下式计算：
∆ h = h1% + h z + h c
式中：
△h……防浪墙顶至水库静水位的高差（m）； h1%…… 累积频率为1%的波高（m）； hz …… 波浪中心线至水库静水位的高度（m）； hc …… 安全超高（m），按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000） 表4.0.1采用。
超高计算程序
（B.6.3－1）L m ——平均波长（m)；D——风区长度（m)；D＝100m g——重力加速度；取g＝9.81m/s 3V 0——计算风速（m/s)；取历年最大风速平均值的1.0倍；Vmax＝13.7(m/s)V 0＝1.5Vmax＝20.55(m/s)最高水位24.22(m)河床平均高程18.7(m)H m ＝ 5.52mgD/V 02＝ 2.323gH m /V 02＝0.128gh m /V 02＝0.0026h m＝0.113(m)最高水位运行工况坝顶超高计算波高、波长按《混凝土重力坝设计规范》(SL319－2005)的莆田试验站公式（B.6.3－1）、(一) 波高、波长计算式中：（B.6.3－2）计算.Hm ——水域的平均水深（m)；hm——平均波高，m；根据公式（B.6.3－1）}])(7.0[13.0)(0018.0{])(7.0[13.07.02045.0207.02020v gH th v gD th v gH th v gh m m mh m /H m＝0.020查表B.6.3，取h 5％/H m ＝ 1.95h 5％＝0.220(m)(二) 波浪中心线至计算水位的高差根据规范公式（B.6.1－2）、（B.6.1－3）计算（B.6.1－2）（B.6.1－3）（B.6.3－2）（B.6.3－7）（B.6.3－8）式中:取H＝H m = 5.52mT m =1.490sL mgT m 2/2π＝3.464m取L m =3.464L m＝ 3.464mH ——坝前水深（m)；h 1％1——累积频率5％～10％的波高(m)；采用公式（B.6.3-7）试算平均波长采用公式（B.6.3－8）初算平均波长5.0200)(9.13v v m m =)2(22mm m L H th gT L ππ=π22m mgT L =H cr＝0.233mhz＝0.044m（三）坝顶超高坝顶超高按规范公式（8.1.1）计算：Δh=h5％+h z+h c（9.1.1）式中：Δh——防浪墙顶与水库正常蓄水位或校核水位的高差（m）；h5％——波高(m)；h z——波浪中心线至水库正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；h c——安全超高（m）；h c=0.3Δh=0.563（m）最高水位时坝顶高程为24.783（m）。
坝顶高程计算过程详解
坝顶高程的确定设计洪水位和校核洪水位的高差可由下式计算，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。
∆h =h 1%+h z +h c式中，Δh ——防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差；h 1%——累计频率为1%的波高；h z ——雍高；h c ——安全超高。
1. 波高h 1%和雍高h z 的计算h 1%和h z 的计算可利用官厅水库公式计算：ℎl =0.0166V 054D 13L =10.4(ℎl )0.8 ℎz =πℎl 2L ctℎ2πH L式中，V 0——计算风速，m/s ，设计洪水位时，宜采用相应季节50年重现期的最大风速，校核洪水位时，宜采用相应洪水期最大风速的多年平均值； D ——吹程；H ——坝前水深。
其中，h 1%=1.24 h 5%。
①设计洪水情况下，吹程D=2.1km ，风速V 0=24m/s ，带入以上公式计算得： h 5%=1.129m ，h 1%=1.400m ，h z =0.349m 。
②校核洪水情况下，吹程D=2km ，风速V 0=18m/s ，带入以上公式计算得： h 5%=0.775m ，h 1%=0.962m ，h z =0.223m 。
2. 坝顶安全超高的确定安全超高h c 与坝的安全级别有关，李家河水库工程为III 等工程，永久建筑物等级为3级，设计洪水位下的安全超高为0.4m ，校核洪水位下的安全超高为0.3m 。
3. 坝顶高程的计算根据以上计算结果，可求得设计洪水位情况下的防浪墙顶高度为： Δh 设计=0.962+0.223+0.4=1.585m ；校核洪水位情况下的防浪墙顶高度为：Δh 校核=1.400+0.349+0.3=2.090m 。
坝顶上游防浪墙顶高程取设计洪水位和校核洪水位情况下的高的一个：=882.805m；设计洪水位下，坝顶上游防浪墙顶高程=设计洪水位+Δh设计=886.290m。
校核洪水位下，坝顶上游防浪墙顶高程=校核洪水位+Δh校核则坝顶上游防浪墙顶高程为886.290m，防浪墙高取 1.2m，则坝顶高程为885.090m。
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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。