坝顶高程计算(程序)
重力坝稳定设计计算程序
2、水文 资料
上游正常 蓄水位＝ 715.00 m
上游设计 洪水位＝ 715.22 m 上游校核 洪水位＝ 717.90 m 下游正常 蓄水位＝ 653.00 m 下游设计 洪水位＝ 653.60 m 下游校核 洪水位＝ 655.68 m
溢流坝断 面面积Sy
＝ 2792 m2 溢流坝质 心至坝趾 之距离L
一、数据 输入 1、大坝 体形
坝顶宽度 B1= 5.00 m
上游折点 高程＝ 653.00 m
上游坡度 m1＝ 0.00
下游折点 高程＝ 713.00 m
下游坡度 m2＝ 0.80
坝基高程 ＝ 638.00 m
坝顶高程 ＝ 718.00 m
正常安全 超高＝ 0.40 m
校核安全 超高＝ 0.30 m
＝ 9.80 m
反弧段圆 心下夹角
θ2＝ 5 度
反弧段圆 心上夹角
θ1＝ 50 度 溢流坝段 底宽B＝ 65.00 m 坎顶高程
Z＝ 660.00 m 溢流堰净
宽B＝ 36.00 m 反弧半径
R＝ 26.00 m
有效吹程 D＝
坝址地区 年平均最 大风速V
＝ 正常下泄 流量Q＝ 设计下泄 流量Q＝ 校核下泄 流量Q＝
设有帷幕 设有排水 折减α＝
不设帷幕 设排水折
减α2＝
设帷幕不 设排水折
减α1＝ 至坝踵距 离与坝底
宽之比 η=
重力加速 度g＝
0.25 0.35 0.50
0.06 9.81
(0.25、0.35) (0.35～ 0.45）
(0.5～0.7）
0.06
《混凝土 重力坝设 计规范》 SL3192005
24.00 9.81 10
水库坝顶超高计算程序范本
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。
各种堰流水力学计算说明书D-4
D-4 各种堰流水力学计算序作者 陈靖齐（水电部天津勘测设计院） 校核 潘东海（水电部天津勘测设计院）一、分类和判据（一）薄壁堰，δ/H ＜0.67；（二）实用堰，0.67＜δ/H ＜2.5； （三）宽顶堰，2.5＜δ/H ＜10。
式中：δ—堰的厚度；H —堰上作用水头。
二、薄壁堰（一）流量公式：（二）流量系数，用巴赞（Bazin ）公式：适用范围 H=0.1—0.6m ，q=0.2—2.0m ，H ≤2P式中：H —堰上水头（m ），不包括V 02/2g ；P —堰高（m ）。
考虑侧收缩时，式中：b —堰宽（m ）；B —引水渠宽（m ）。
（三）因为作为量测流量的薄壁堰不宜在淹没条件下工作，故本程序不包括薄壁堰的 淹没问题。
三、宽顶堰（一）流量公式式中：H 0=H+V 02/2g （m ），B —堰宽，其他：2/302Hg b m Q =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=20)(55.01)/0027.0405.0(P H H H m ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∙⎪⎭⎫⎝⎛++∙⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=22055.01103.00027.0405.0B b P H H B b H m 2/302H g B m Q εσ=（三）侧收缩系数（四）流量系数m 因前沿形式而异：直坎：圆坎：无坎宽顶堰m 值已包括翼墙影响，计算侧收缩系数时，不计ξk 。
本数据库备有直角翼墙；八字形翼墙，ctg θ=0，0.5，1.0，2.0，圆角形翼墙r/b=0，0.2，0.3，0.5，分别对B/B 0=0，0.1，0.2，…，1.0之m 值。
（五）根据设计流量和水头计算堰宽时，本程序从流量公式中，经过适当变换，直接求出B 。
这比试算法、迭代法精度都高。
四、实用堰（一）堰形WES 剖面y/Hd=0.5（X/Hd ）1.85X ≥0上游三圆弧大圆狐 x 12+y 12=R 12 -b 1≤x ≤0 中圆弧 x 22+y 22=R 22 -b 2≤x ≤-b 1 小圆弧 x 32+y 32=R 32 -b 3≤x ≤-b 2 式中参数值：R 1=0.5Hd R 2=0.2Hd R 3=0.04Hd b 1=0.175Hd b 2=0.276Hd b 3=0.2818Hd()[]nbH n k /12.0100ξξε-+-=HP H P m /75.046.0/301.033.0+-+=HP HP m /5.12.1/301.036.0+-+=（二）流量公式式中：m —流量系数；m —f （H 0/Hd ），为实验曲线。
重力坝计算程序14
P 2384.600
U -1899.8
M -162272.1
50.000
59.3 0.0
66.3 7.0
13440.723 13.944 19481.476 32.973 (58.000) 207513.001 209449.284 11504.441 17.832
15558.7 22794.2 d2 314241.8 315971.3 13829.1 13.6
0.000 (0.152) (32.797) (627.501) 0.000 (0.207)
d6 d6 -37.2 -920.3 [d6] -37.2 -37.2
-87.8 -76.2 0.0 0.0 -40.5 -1189.3 0.0 -0.154 -96.3 -1189.3 0.0 -90.2 -76.5 -2318.3 -172.4 -623.0 17062.6 414938.2 412696.4 25115.3 24664.7 416517.3 15483.5 15530.9 11.3 11.2 坝体最小主应力σ min >= r*H/4 -7.6 >=0(压应力）
计扬压力
(16.864)
τ σ y局部三角形断面渗透压力 σy σ yu σ yd o'点下游段 o'下游水位以上(y为计算断面水深) o'下游水位以下 剪应力τ xy(o' 以上） o'下游水位以下 o'点上游段 剪应力τ xy尾水以上 剪应力τ xy尾水以下 水平正应力(o'点下游段) 水平正应力尾水位以下 σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 o'点上游段 σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下
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。
重力坝计算程序.xls
剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下 水平正应力(o'点下游段) 水平正应力尾水位以下 σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 o'点上游段
σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下
x σy σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下
60.000 48.674 70.243 49.596 (22.682) (37.389)
2127.251 1294.219 1294.219 1659.255 1659.255
4379.948 9378.908 9358.261 5210.353 5195.646
基本数据 坝顶高程 坝基高程 三角形顶点高程
坝顶宽b 下游坡率m 上游坡率n 风速V0 吹程假定D 荷载 V1坝自重 V2坝自重 V3下游水自重 H1上游静水压力 H2下游静水压力 H3泥沙压力 H4浪压力 H5动水压力 V7动水重 V8扬压力 V9扬压力 V10扬压力 V11扬压力 持久状况基本组合 合计(正常情况) Ks' 结论
a5 a5 (11.669) (11.669)
[ a5]
8.649 (4.216)
(0.244) (14.960) (35.410)
(11.669) (11.669) (22.682) (37.389) 0.000
b3 (8.432)
(0.422) (12.648)
(16.864)
p0 b4 (55.859)
σy σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下
主应力
σ1 σ2尾水位以上 σ2尾水位以下 Φ1尾水位以上 Φ1尾水位以上（度）
坝体稳定计算书
坝体稳定计算书1坝顶⾼程及护坡计算根据《碾压式⼟⽯坝设计规范》（SL274-2001），坝顶⾼程等于⽔库静⽔位与坝顶超⾼之和，应分别按以下运⽤条件计算，取其最⼤值：①正常蓄⽔位加正常运⽤条件的坝顶超⾼；②设计洪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。
考虑坝前⽔深、风区长度、坝坡等因素的不同，分别计算安全加固前后主坝及⼀、⼆、三副坝的坝顶⾼程。
计算波浪要素所⽤的设计风速的取值：正常运⽤条件下，采⽤多年平均年最⼤风速的1.5倍；对于⾮常运⽤条件下，采⽤多年平均年最⼤风速。
根据⽔库所处的地理位置，多年平均年最⼤风速值采⽤15.2m/s计算。
主坝风区长度为886m，西营副坝风区长度为200m，马尾副坝风区长度为330m 采⽤公式法进⾏计算。
1.1坝顶超⾼计算根据《碾压式⼟⽯坝设计规范》SL274—2001，坝顶在⽔库静⽔位的超⾼应按下式计算：y=R+e+A式中：R——最⼤波浪在坝坡上的爬⾼（m）；e ——最⼤风壅⽔⾯⾼度（m）；A——安全超⾼（m），对于3级⼟⽯坝，设计⼯况时A=0.7m，校核⼯况时A=0.4m；1.2加固前坝顶超⾼的计算1.2.1计算参数各⼤坝计算采⽤的参数见表1.2.1.1～2。
表1.2.1.1 主坝加固前波浪护坡计算参数表表1.2.1.2 西营副坝加固前波浪护坡计算参数表1.2.2加固前坝顶⾼程复核各坝坝顶⾼程计算成果见表1.2.2.1～2表1.2.2.1 主坝加固前坝顶⾼程计算成果表从表1.2.2.1可以看出，校核⼯况下主坝坝顶⾼程最⼤，所以坝顶⾼程取17.39m，⼩于现状防浪墙顶⾼程17.41~17.63m ，现坝顶⾼程满⾜现⾏规范的要求。
表1.2.2.2 西营副坝加固前坝顶⾼程计算成果表从表1.2.2.2可以看出，校核⼯况下西营副坝坝顶⾼程最⼤，所以坝顶⾼程取17.125m，西营副坝现状坝顶⾼程16.9~17.75m，⽆防浪墙，现有坝顶⾼程不完全满⾜现⾏规范要求。
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
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计算方法参见《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001坝顶超高计算公式：y＝R+e+A
R－最大波浪在坝坡上的爬高计算如下： ∵m＝ 2.5∈（1.5～5.0）
R m
－平均波浪爬高m－坡度系数＝ 2.5
K △0.9
K W -经验系数，根据
查表A.1.12-22.33校核洪水位K w ＝ 1.153.83设计洪水位K w ＝ 1.274.45正常蓄水位K w ＝
1.29
h m －平均波高，计算公式采用莆田公式
0.214校核洪水0.107设计洪水0.087正常蓄水2.106校核洪水1.462设计洪水1.462正常蓄水
∴采用下面公式计算
0.003770.086m
0.0026∴h m ＝0.134m 0.002580.133m
L m -平均波长，计算公式如下(一般说来，H>0.5L m ）
1.304其中
1.6261.621
2.658m 校核洪水∴L m ＝
4.128m
设计洪水4.103m
正常蓄水
0.184m 校核洪水
∴R m ＝0.316m 设计洪水
0.319m 正常蓄水
根据规范规定：4级5级坝采用累积频率为5％的爬高值查表A.1.13可知R 5％与平均波浪爬高R m 的比例关系1.84
0.339m 校核洪水
∴R=R m ×1.84＝0.581m 设计洪水
0.587m 正常蓄水e－风壅水面高度
K－综合摩阻系数，取3.6×10-6β－计算风向与坝轴线法线的夹角0.00117396m 校核洪水∴e＝0.00317572m 设计洪水
0.0042708m 正常蓄水
A-安全超高，查表5.3.1可知
0.3校核洪水
A=0.5设计洪水
0.5正常蓄水
非常运用下坝顶超高y＝0.640m 正常运用下下坝顶超高y＝ 1.091m
大坝坝顶高程根据不同工况计算如下：
1.设计洪水位加正常运用下的坝顶超高27.301m
2.正常蓄水位加正常运用下的坝顶超高26.401m
3.校核洪水位加非常运用下的坝顶超高27.560m
4.正常蓄水位加非常运用下坝顶超高加地震安全加高26.950m
(地震超高参见《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000,P21)
取1.0m
∴大坝坝顶高程取最大值为：m
27.5600.54.438m m
T h
==。