混凝土重力坝-浆砌石坝与碾压式土石坝防浪墙顶高程计算公式研究

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1、混凝土重力坝浆砌石坝与碾压式土石坝防浪墙顶高程计算公式研究　　摘要：混凝土重力坝、浆砌石坝、碾压土石坝三种坝型为水工常用的三种坝型，三种坝型防浪墙顶高程计算公式相似，但仍有不同之处。本文对三个公式相同、相异处进行分析比较，可供设计参考。关键词：防浪墙顶高程风浪要素安全超高中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1、前言水库是水工建筑中常见的建筑物之一，其中大坝防浪墙顶高程的确定是大坝设计的一个重点。目前水工规范中最常见的三种坝为混凝土重力坝、浆砌石坝和碾压式土石坝。三种坝的防浪墙顶高程计算公式相似，但仍有不同之处。本文对三个公式相同、相异处进行分析比较，可供设计参考。

2、2、三种坝型防浪墙顶高程的标准计算（1）混凝土重力坝：坝顶高程高于校核水位，坝顶上游防浪墙墙顶的高程应高于波浪顶高程。防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位高差（式1）式中：表1：混凝土重力坝安全超高hc值5波浪要素计算宜根据拟建水库的具体条件，按下述三种情况计算波浪要素。（1）平原、滨海地区水库，宜按莆田实验公式计算；丘陵、平原地区水库，宜按鹤地水库公式计算；内陆峡谷水库宜按官厅水库公式计算；（详见参考文献[1]附录B）。风速选用，基本荷载：采用重现期50年的年最大风速；特殊风速：采用多年平均年最大风速。（2）砌石坝：坝顶上游防浪墙墙顶的高程与正常蓄水位或校核洪水位的高差，应按下

3、式计算，选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选下高程。防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差：（式2）式中：表2：砌石坝安全超高hc值波浪要素计算采用官厅水库公式计算。官厅水库公式详见参考文献[2]附录C。（3）碾压土石坝：5设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再规范规定加地震安全加高；坝顶在静水位以上的超高应按下式确定，且坝顶应高出静水位0.5m。坝顶超高：（式3）式中：计算点处的风雍高度：（式4）表3：碾压式土石坝安全超高A值波浪要素计算宜根据拟建水库的具体条件，按下述三

4、种情况计算波浪要素。（1）平原、滨海地区水库，宜按莆田实验公式计算；丘陵、平原地区水库，宜按鹤地水库公式计算；内陆峡谷水库宜按官厅水库公式计算；（详见参考文献[3]附录A）。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；正常运用条件下的3级、4级、5级坝，采用多年平均年最大风速的1.5倍；非常运用条件下，采用多年平均年最大风速的1.5倍。设计波浪爬高根据工程等级确定，1级、2级和3级坝采用累积频率为1%的爬高值R1%，4级、5级坝采用累积频率为5%的爬高值R5%。3、计算公式同、异处5表4：三种坝型防浪墙顶高程计算公式比较表混凝土重力坝浆砌石坝碾压式

5、土石坝顶高程取正常蓄水位或校核洪水位的高差两者高者取4种工况计算结果高者，且坝顶应高出静水位0.5m。风浪要素公式波浪要素计算宜根据拟建水库的具体条件，按三种公式。官厅公式波浪要素计算宜根据拟建水库的具体条件，按三种公式。风速基本工况用重现期50年的年最大风速；特殊工况用多年平均年最大风速。正常工况下1级、2级坝，用多年平均年最大风速的1.5~2.0倍；3级~5级坝其1.5倍；非常运用条件下，其的1.5倍。风浪爬高h1%h5%或h10%h1%或h5%安全超高1级~3级坝2、3级坝1级~5级坝其它项波浪中心线至正常蓄水位或校核水位高差风雍高度4、结论本文对混凝土重力坝、浆砌石坝

6、和碾压式土石坝三种坝的防浪墙顶高程，主要从风速、波高、风浪爬高、安全超高几个方面的区别作了比较。这和坝型、坝身材料及其稳定原理相关。其中碾压工土石坝的计算公式差异最大。55、参考文献：[1]《混凝土重力坝设计规范》（SL319－2005）；[2]《浆砌石坝设计规范》（SL25－2006）；[3]《碾压工土石坝设计规范》（SL274－2001）；5