最新土坝坝顶高程计算说明书
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!
碾压式土石坝坝顶超高计算及坝定高程的确定
提示；
2、设计爬高的确定根据上游坝坡的型式及坡度的不同分下列五种情况：
（1）、上游坝坡是单坡型式且坡度m=1.5～5；
（2）、上游坝坡是单坡型式且坡度m≤1.25；
（3）、上游坝坡是单坡型式且坡度1.25＜m＜1.5；
（4）、上游坝坡是复坡型式且坡度1.5≤m上=m下≤5；
（5）、上游坝坡是复坡型式且坡度1.5≤m上≠m下≤5；
注意选择满足你需要的表格，其余表格不用即可。
2018/9/1 18:01
陈 军 编制 版权所有 复制必究3、你只需要在着色的单元格中输入数据即可自动计算，未着色处不可编辑。
输入数据时注意使用说明
1、根据规范附录A,波浪要素计算可采用莆田试验站公式、鹤地水库公式、官厅水库公式三种方 法计算,本表格采用使用于内陆峡谷水库的官厅水库公式计算，使用时应注意其适用条件；。
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。
土石坝(黏土心墙)毕业设计说明书、计算书解析
目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第1章设计的基本资料 (5)1.1概况 (5)1.2基本资料 (5)1.2.1地震烈度 (5)1.2.2水文气象条件 (5)1.2.3坝址地形、地质与河床覆盖条件 (6)1.2.4建筑材料概况 (7)1.2.5其他资料 (8)第2章工程等级及建筑物级别 (9)第3章坝型选择及枢纽布置 (10)3.1 坝址选择及坝型选择 (10)3.1.1 坝址选择 (10)3.1.2 坝型选择 (10)3.2 枢纽组成建筑物确定 (10)3.3 枢纽总体布置 (10)第4章大坝设计 (11)4.1 土石坝坝型选择 (11)4.2 坝的断面设计 (11)4.2.1 坝顶高程确定 (11)4.2.2 坝顶宽度确定 (14)4.2.3 坝坡及马道确定 (14)4.2.4 防渗体尺寸确定 (14)4.2.5 排水设备的形式及其基本尺寸的确定 (15)4.3 土料设计 (16)4.3.1 粘性土料设计 (16)4.3.2 石渣坝壳料设计（按非粘性土料设计） (17)4.4 土石坝的渗透计算 (18)4.4.1 计算方法及公式 (18)4.4.2 计算断面及计算情况的选择 (19)4.4.3 计算结果 (19)4.4.4 渗透稳定计算 (20)4.5 稳定分析计算 (20)4.5.1 计算方法与原理 (20)4.5.2 计算公式 (21)4.5.3 稳定成果分析 (21)4.6 地基处理 (22)4.6.1 坝基清理 (22)4.6.2 土石坝的防渗处理 (22)4.6.3 土石坝与坝基的连接 (22)4.6.4 土石坝与岸坡的连接 (22)4.7 土坝的细部结构 (23)4.7.1 坝的防渗体、排水设备 (23)4.7.2 反滤层设计 (23)4.7.3 护坡及坝坡设计 (24)4.7.4 坝顶布置 (25)第5章溢洪道设计 (26)5.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (26)5.2 溢洪道基本数据 (26)5.3 工程布置 (26)5.3.1 引渠段 (26)5.3.2 控制段 (27)5.3.3 泄槽 (29)5.3.4 出口消能段 (35)5.4 衬砌及构造设计 (36)5.5 地基处理及防渗 (36)结论 (37)感想体会................................ 错误！未定义书签。
莆田、官厅、鹤地公式计算坝顶高程
0.6447
2099.1647
坝顶高程 2099.43
2014年8月28日编
规定）
坝体级别 5
坝址区
山区
坝型
土石坝
当为内陆、峡谷地区水库，且多年平 均最大风速V>13.33m/s时，不能采用官 厅公式计算。此时，可采用莆田公式计
注：计算出坝顶高程后，应保证交通桥梁不堵水，确定最终坝顶高程。
Rp/Rm(R1%)
Rp/Rm(R5%)
1.84
1.84
1.84
Rm
0.292442687 0.292358869 0.186955273
R1%
R5%
0.538094544 0.53794032 0.343997703
四、安全超高A确定。
安全超高A值表
土石坝
正常工况
校核（山区、丘陵地区） 校核（平原、滨海地区）
1.109518645
0.012408609
0.104505983
0.118735876 0.118181018 0.118457712 1.52745691
20.52 3.642730831
0 1 0.0000036 0.0007
二、波浪爬高值确定。
1、当m=1.5～5.0时：
应进行此步计算
斜坡糙率渗透系数KΔ 经验系数Kw 设计边坡系数m W/(gH)0.5
hm/H
P（%）
1
5
10
<0.1
2.23
1.84
1.64
0.1～0.3
2.08
1.75
1.57
>0.3
1.86
1.61
1.48
平均波高hm（m）
土石坝坝顶高程计算例题
土石坝坝顶高程计算例题土石坝坝顶高程计算是土石坝设计和施工中非常重要的一个问题。
坝顶高程是指土石坝的最高点相对于其中一水平面的高度，它直接影响到整个坝体的稳定性和防洪能力。
在设计和施工阶段，正确计算土石坝坝顶高程非常关键，下面举例进行详细说明。
假设其中一水库的土石坝的坝顶高程需要计算，相关数据如下：水库正常蓄水位为150m边坡顺坡比为1:1.5坝体的土石比为1:2坝顶线长为400m坝顶线离均匀坝顶高程为0.5m。
根据给定的数据，我们可以按以下步骤进行计算：第一步：确定设计洪水位和安全水位。
在计算坝顶高程之前，我们需要根据水库的具体情况确定设计洪水位和安全水位。
这些数据可以从水利规划、设计文件中获取，或者根据相关经验值进行确定。
假设设计洪水位为160m，安全水位为140m。
第二步：计算最大坝顶高程。
最大坝顶高程是指在设计洪水位时，坝顶的最高点相对于其中一水平面的高度。
根据边坡顺坡比和坝体的土石比，可以计算出边坡平顶线对应的高程，即最大坝顶高程。
根据给定数据，边坡顺坡比为1:1.5，坝体的土石比为1:2，可以计算出最大坝顶高程为：最大坝顶高程=水库正常蓄水位+边坡平顶线高程=150+1.5*坝顶线长=150+1.5*400=750m。
第三步：计算工作洪水位对应的坝顶高程。
工作洪水位是指在工作状态下，即一般正常蓄水时，坝顶的最高点相对于其中一水平面的高度。
根据边坡顺坡比和坝体的土石比，可以计算出边坡平顶线对应的高程，即工作洪水位对应的坝顶高程。
根据给定数据，边坡顺坡比为1:1.5，坝体的土石比为1:2，可以计算出工作洪水位对应的坝顶高程为：工作洪水位对应的坝顶高程=水库正常蓄水位+边坡平顶线高程=150+1.5*坝顶线长=150+1.5*400=750m。
第四步：确定均匀坝顶高程。
均匀坝顶高程是指坝顶线上各点的平均高程。
根据给定数据，坝顶线离均匀坝顶高程为0.5m，可以计算出均匀坝顶高程为：均匀坝顶高程=工作洪水位对应的坝顶高程-坝顶线离均匀坝顶高程=750-0.5=749.5m。
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(黏土心墙)毕业设计说明书、计算书
目录摘要 0Abstract (1)前言 (2)第1章设计的基本资料 (4)1。
1概况 (4)1.2基本资料 (4)1.2。
1地震烈度 (4)1.2。
2水文气象条件 (4)1.2。
3坝址地形、地质与河床覆盖条件 (5)1。
2。
4建筑材料概况 (6)1。
2.5其他资料 (7)第2章工程等级及建筑物级别 (8)第3章坝型选择及枢纽布置 (9)3。
1 坝址选择及坝型选择 (9)3.1.1 坝址选择 (9)3。
1。
2 坝型选择 (9)3。
2 枢纽组成建筑物确定 (9)3。
3 枢纽总体布置 (9)第4章大坝设计 (10)4.1 土石坝坝型选择 (10)4。
2 坝的断面设计 (10)4。
2.1 坝顶高程确定 (10)4。
2.2 坝顶宽度确定 (13)4。
2.3 坝坡及马道确定 (13)4.2.4 防渗体尺寸确定 (13)4。
2.5 排水设备的形式及其基本尺寸的确定 (14)4。
3 土料设计 (15)4。
3.1 粘性土料设计 (15)4.3.2 石渣坝壳料设计(按非粘性土料设计) (16)4。
4 土石坝的渗透计算 (17)4。
4.1 计算方法及公式 (17)4.4。
2 计算断面及计算情况的选择 (18)4.4.3 计算结果 (18)4。
4。
4 渗透稳定计算 (19)4.5 稳定分析计算 (20)4。
5。
1 计算方法与原理 (20)4。
5。
2 计算公式 (20)4.5。
3 稳定成果分析 (21)4。
6 地基处理 (21)4.6。
1 坝基清理 (21)4.6。
2 土石坝的防渗处理 (21)4。
6。
3 土石坝与坝基的连接 (22)4.6.4 土石坝与岸坡的连接 (22)4.7 土坝的细部结构 (22)4。
7。
1 坝的防渗体、排水设备 (22)4.7.2 反滤层设计 (23)4。
7.3 护坡及坝坡设计 (23)4.7.4 坝顶布置 (25)第5章溢洪道设计 (26)5.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (26)5。
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土坝坝顶高程计算说
明书
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4
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18m
3/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。
第5.3.6规定坝顶应预留竣工后的沉降超高。
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4
3 坝顶超高计算
混凝土面板堆石坝的设计中坝顶上游常采用高防浪墙，采用高防浪墙可以减少
较多的坝体填筑量，节省工程投资。防浪墙高一般为4～6m，且与混凝土面板相结
合。故面板坝的坝顶超高应采用重力坝的坝顶超高计算公式进行计算。
3.1 坝顶超高计算公式
防浪墙顶高程由各种水库静水位加超高△h所得数值的最大值确定。
(1) 根据中华人民共和国水利部发布的《混凝土重力坝设计规范》（SL319-
2005），第8.1.1条，坝顶在水库静水位以上的超高h按下式计算：
czhhhh%1
（附录C-1）
式中：
h——防浪墙顶至特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位）
的高差，m；
%1
h
——频率为1%的波高，m；
z
h
——波浪中心线至特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪
水位）的高差，m；
c
h
——安全超高，m；
由《碾压式土石坝设计规范 》（SL 274-2001）表5.3.1查得3级建筑物
设计情况为
ch=0.7m，山区、丘陵区的校核超高c
h
=0.4m。
(2)由《碾压式土石坝设计规范 》（SL 274-2001）附录A.1波浪计算知，对于
内陆峡谷水库，当设计计算风速W<20 m/s, ，吹程D=5.3km<20km时，波
浪的波高和平均波长可采用官厅水库公式计算：
3/1
212/12
0076.0WgDW
W
gh
(附录C-2)
75.3/1215.2/12331.0
WgDW
W
gL
m
(附录C-3)
式中：
h——当2WgD=20～250时，为累积频率为5%的波高%5h，m；当
2
WgD
=250～1000时，为累积频率为10%的波高%10h，
m。
g——重力加速度（m2/s），g=9.81m2/s；
D——吹程，km，D=5.3km；
W——设计计算风速，正常运用情况时W =18.9 m/s，非常运用情
况时W =12.6m/s；
Lm——平均波长，m。
(3)波浪中心线至水库特征水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位）的
高差可由下式计算：
mm
z
LHcthL
hh2
%1
2
（附录C-4）
式中：
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4
H——挡水建筑物迎水面前的水深，m,设计所选坝址处原河床底部
高程为1384.0m, H正=51.5m, H设=53.66m, H校=56.25m。
3.2 竣工后坝体预留沉降
附表C-1 超高值h及防浪墙顶高程计算统计表
列表项目
正常运用情况 非常运用情况
设计洪水位+正常超高 正常蓄水位+正常超高 校核洪水位+非常超高 正常蓄水位+
非常超高
1=⑴+⑵ 防浪墙顶 高程Z(m) 1440.316 1438.156 1442.005 1437.255
⑴ 特征水位Z(m) 1437.66 1435.5 1440.25 1435.5
⑵=①+②+③ 超高值△h(m) 2.656 2.656 1.755 1.755
水头H(m)
53.66 51.5 56.25 51.5
吹程D
（km）
5.3
设计计算
风速V0(m/s)
18.9 12.6
V02
357.21 158.76
gD/V02
145.553 327.494
平均波长
Lm(m)
11.593 11.593 7.724 7.724
波高h(m)
1.139 1.139 0.686 0.686
① 累计频率为1%的波高h1% 1.414 1.414 0.971 0.971
πh
1%2/Lm
0.542 0.542 0.384 0.384
2πH/L
m
29.083 27.913 45.760 41.895
cth(2πH/L
m
)
1 1 1 1
② 波浪中心线至特征水位的高差hz(m) 0.542 0.542 0.384 0.384
③ 安全加高hc(m) 0.7 0.7 0.4 0.4
4 坝体预留竣工后沉降超高确定
根据规范《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3.6条知，坝体应预留
竣工后沉降超高，各坝段的预留沉降超高应根据相应坝段的坝高而变化，预留沉降
超高不应计入坝的计算高度，在坝体中段预留竣工后沉降超高值为0.3～0.5m。同时
《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）第5.1.4条也规定：坝顶应预留沉降超
高，其值可参考类似工程确定。沉降超高的设置应由坝头处的零值，渐变到坝最高
处得最大值，用局部放陡顶部坝坡实现沉降超高。现拟定坝体沉降为1.0m。
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5 结论及结果分析
5.1 结论
根据附表C-1计算结果，取最大值为防浪墙顶高程，即校核洪水位加非常运用
条件下的坝顶超高值，现取值为1442.01m；墙顶高出坝顶1.2m,坝顶高程为
1440.81m。
5.2 结果分析
面板坝坝顶高程计算不同于一般土石坝的坝顶高程计算，面板坝的防浪墙与面
板紧密结合且为高放浪墙，波浪多数会沿防浪墙上爬；一般的土石坝防浪墙是和把
内部防渗体相结合，波浪是沿坝坡向上攀爬。二者性质截然不同，计算原理自然不
同。面板坝的波浪运动原理类似于重力坝，故而超高应按照重力坝的超高计算公式
计算更为合理些。另外，按不同方法计算超高相差较大，按土石坝的计算超高值比
按重力坝的计算超高值要大相当大的尺寸，这样面板坝按重力坝公式计算，可以又
减少坝体填筑量，降低工程投资。综上所述，按此法设计更为经济合理些。