碾压土石坝坝顶高程计算(莆田试验公式)
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。
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。
2015/7/24 15:46
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；。
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）
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。
碾压式土石坝坝顶超高计算及坝定高程的确定
……(A.1.7-1)……(A.1.7-2)10001544154410982.2 气象资料及风区内水域平均水深H m正常蓄水位时W=设计洪水位时W=校核洪水位时W=正常蓄水位时gD/W 2=设计洪水位时gD/W 2=校核洪水位时gD/W 2= W………计算风速(m/s)规范附录A公式（A.1.7-1）、（A.1.7-2）： 将上述公式简化后可得： 式中： h…当gD/W 2=20～250时，为累积频率5%的波高h 5%；当gD/W 2=250～1000时，为累积频率10%的波高h 10%；2.3 其他参数D…………风区长度(m)，D=1 计算依据2 已知参数2.1 水库水位及坝迎水面前水深H 《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3节及附录A有关规定。
（1）对于内陆峡谷水库，当W<20m/s、D<20km时，波浪的波高和平均波长可采用官厅水库公式计算，即按3 风浪要素（平均波高h m 及平均波长L m ）的确定碾压式土石坝坝顶超高及坝顶高程的确定3/1212/120076.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-W gD W W gh 75.3/1215.2/12331.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-W gD W W gL m 3/14/500166.0D W h =75.3/10016.1062.0DWL m =…………(A.1.12-1)1.50.8K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △= 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 （2）按规范A.1.12条，当上游坝坡为单坡且m=1.5时，平均爬高R m 按公式(A.1.12-1)计算：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1.25〈m〈1.5时，平均爬高R m 由m=1.25和m=1.5的计算值按内插法计算。
（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 ：风浪要素计算成果表波高h及平均波长L m 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 ）平均波高h mm………………………单坡的坡度系数，m= 式中：mm W m L h mK K R 21+=∆…………(A.1.12-1)0.8 式中：K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △= （3）按规范A.1.12条，当上游坝坡为单坡且m=1.25时，平均爬高R m 按公式(A.1.12-2)计算：系数K W 计算成果表m=1.5时的平均爬高R m(1.5)计算结果表 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 R 0……………无风情况下，平均波高h m =1m时的爬高值，根据m的值按规范表A.1.12-3用内插法确定系数K W 计算结果表R 0计算结果表m=1.25时的平均爬高R m(1.25)计算结果表mW m h R K K R 0∆=……………(A.1.10)0.000003610000 式中：K………………………综合摩阻系数，K=D………………………风区长度(m)，D=β……计算风向与坝轴线法线夹角，β=风壅水面高度e计算结果表 按规范A.1.10条，风壅水面高度按公式(A.1.10)计算：W…………………………计算风速(m/s)H m ………………风区内水域平均水深(m)5 风壅水面高度e的确定设计爬高R计算结果表规范表A.1.13 不同累积频率下的爬高与平均爬高比值（R p /R m ） （4）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R 1%，4、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
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
莆田、官厅、鹤地公式计算坝顶高程
设计边坡系数m 斜坡糙率渗透系数KΔ 经验系数Kw m1 m2 R01 R02 插值求得无风下爬高值R0（m)
1.25 0.9 1.001550235 0 0.5 1.24 1.45 2.5
1.25 0.9 1.00115095
0 0.5 1.24 1.45 2.5
1.25 0.9
1 0 0.5 1.24 1.45 2.5
平均波浪爬高Rm（m）
0.416916327 0.416796834 0.266529852
3、当1.25＜m＜1.5时：
不进行此步计算
m=1.25时Rm
0.416916327 0.416796834 0.266529852
m=1.5时Rm
0.292442687 0.292358869 0.186955273
Rp/Rm(R5%) Rm
1.84
1.84
1.84
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 混凝土坝、浆砌石坝
正常工况 校核（山区、丘陵地区） 校核（平原、滨海地区）
0.5
0.344
0.0007
0.3
△h 1.0397 1.0395 0.6447
六、坝顶高程H确定。
计算工况 正常水位工况 设2098
2098.39 2098.52
坝顶超高△h 坝顶高程（m)
1.0397
2099.0397
1.0395
2099.4295
0.6447
不进行此步计算 平均波浪爬高Rm（m）