坝顶超高计算00
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%。
（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 。
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
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。
坝顶高程(重力坝)官厅公式
πh1%2/Lm
10
100.00 58.86 3.428 0.249 0.309 0.088
结论：防 浪墙顶部 高程可取 为：
1565.65 m。
cth(2π
2πH/Lm H/Lm)
hz
hc
53.868
1
0.193 0.4
△h 1.19
正常蓄水 位 墙顶高程
1563 1564.19
cth(2π
hz = ph1% 2 cth 2pH
Lm
Lm
2.3、计 算
正常蓄水 （1）、 位情况
H
D
V0
V02
gD/V02
Lm
h
h1%
πh1%2/Lm
50
600
17
289.00 20.367 5.832 0.483 0.599 0.193
校核洪水 （2）、 位情况
H
D
51.95 600
V0
V02
gD/V02
Lm
2πH/Lm H/Lm)
hz
hc
△h
水位 墙顶高程
95.219
1
0.088 0.3 0.697 1564.95 1565.65
2.1、输 入基本数 据
2、坝顶高程计算
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)
正常蓄水位情况 17.00 600 9.81 1563 1513 0.4 50.00
校核洪水位情况 10 600 9.81
hc …… 安全超高 （m）， 按《混凝 土重力坝 设计规范 》（DL 5108— 1999）
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。
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。
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
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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
14.77
1.77
0.19
G33
1410.1
1395.2
14.9
2.1
0
G34
1410.76
1395.39
15.37
平均波高hm＝ 平均波周期Tm＝
平均波长Lm＝
0.076994707 m
1.23145269 s
2.36
m，初设一个 进行试算。
孔号
G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 G12 G13 G14 G15 G16 G17 G18 G19 G20 G21 G22 G23
试算平均波长Lm ＝
1842 1842.86 1843.71 1844.57 1845.42
钻孔深度(m)
8.01 8.11 8.22 8.33 8.43 7.75 8.24 8.74 9.24 9.73 10.35 11.01 11.68 12.34
13 13.67 14.33
15 15.66 15.78 15.79 15.8 15.81 15.81 15.82 15.83 15.84 15.85 15.86 15.87 15.88 15.89 15.9 15.05 14.21 13.36 12.51 11.67 10.82 9.97 9.12 8.28 7.43 6.58 6.43
灌段长
G24
1409.11
1392.21
16.9
1.11
4.77
G25
1409.1
1393
16.1
1.1
3.44
G26
1409.09
1393.79
15.3
1.09
2.28
G27
1409.09
1394.06
15.03
1.09
1.13
G28
1409.14
1394.25
14.89
1.14
0.85
G29
1409.2
5.60 m
0.0000036
坝迎水面水 深H＝
计算风向与 坝轴线法线 的夹角β＝
计算采用：
莆田试验站公式
c.校核洪水位+非 常运用条件的坝 顶超高
计算风速W＝ (gD/W²)^0.45＝ (gHm/W²)^0.7＝
g/W²＝
11.7 m/s 3.080248767 0.527763945 0.071663379
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）
R
e
A
1849.19
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＝
防浪墙高：
灌浆孔顶高程(m) 灌浆孔底高程(m)
1411.02 1410.45 1410.05 1409.87 1409.71 1409.49 1409.18 1408.92 1408.85 1408.78 1408.7 1408.75 1408.82 1408.88 1408.95 1409.03 1409.12 1409.2 1409.29 1409.24 1409.17 1409.12 1409.12
5.60 m
0.0000036
坝迎水面水 深H＝
计算风向与 坝轴线法线 的夹角β＝
计算采用：
莆田试验站公式
a.设计洪水位+正 常运用条件的坝 顶超高
计算风速W＝ (gD/W²)^0.45＝ (gHm/W²)^0.7＝
g/W²＝
17.55 m/s 2.138472448 0.299165807 0.031850391
平均波高hm＝ 平均波周期Tm＝
平均波长Lm＝
试算平均波长Lm ＝
0.12003187 m
1.537572432 s
3.69
m，初设一个 进行试算。
3.690604914 m，hm/H＝ 0.02143426
cosβ＝ 风雍水面高度e＝
0.707106781 0.00121312 m
当m＝1.5～5.0 时：
非灌段长 （m） 3.02 2.45 2.05 1.87 1.71 1.49 1.18 0.92 0.85 0.78 0.7 0.75 0.82 0.88 0.95 1.03 1.12 1.2 1.29 1.24 1.17 1.12 1.12
A （m） 0.5 0.5 0.3 0.3
土层 0 0
0.08 0.31 0.45 0.62 1.17 2.29 3.12 3.97 4.85 5.8 6ห้องสมุดไป่ตู้79 7.88 9.14 10.12 10.61 10.54 10.47 10.06 9.01 7.58 6.16
6.7
非灌段长 （m） 4.22 3.67 3.12 2.57 2.03 0.69 0.53
1 2.13
土层
1.04 2.07 3.11 4.1 4.31 4.51 4.71 4.92 5.07 5.1 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.19 5.18 5.17 5.16 5.14 5.13 5.12 5.11 5.09 5.03 4.83 4.63 4.43 4.23 3.87 3.21 2.54 0.93
平均波高hm＝ 平均波周期Tm＝
平均波长Lm＝
试算平均波长Lm ＝
0.076994707 m
1.23145269 s
6.894
m，初设一个 进行试算。
6.89 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：
一.依据、资料 《碾压土石坝设 计规范》SL2742001
坝顶高程： 校核洪水位： 设计洪水位： 正常蓄水位：
死水位：
1850.00 m 1849.37 m 1849.19 m 1848.50 m 1844.80 m
二.坝顶高程
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＝
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 ＝
0.300399846 m，Rp＝
0.55273572
水位（m） 1849.37
R
e
A
0.552735717 0.000539164 0.3
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＝
灌段长（m）
G47
1852.31
1846.28
6.03
2.31
G48
1852.31
1847.13
5.18
2.31
G49
1852.44
1847.99
4.45
2.44
G50
1853.52
1848.85
4.67
3.52
5.20 5.50
10.4 11
11.7 m/s 5.60 m
45 °
插值计算经验系数
5.60 m
0.0000036
坝迎水面水 深H＝
计算风向与 坝轴线法线 的夹角β＝
计算采用：
莆田试验站公式
d.正常蓄水位+非 常运用条件的坝 顶超高+地震涌浪
计算风速W＝ (gD/W²)^0.45＝ (gHm/W²)^0.7＝
g/W²＝
11.7 m/s 3.080248767 0.527763945 0.071663379
2.76
0