坝顶高程计算
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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。
混凝土面板堆石坝坝顶高程混凝土面板堆石坝是一种常见的水利工程中使用的坝型结构,其堆石坝坝顶高程是其设计中非常重要的参数。
本文将一步一步回答关于混凝土面板堆石坝坝顶高程的问题,包括坝顶高程的确定依据、计算方法以及对工程影响等方面的内容。
一、混凝土面板堆石坝坝顶高程的确定依据混凝土面板堆石坝的坝顶高程主要是根据以下几个依据来确定的:1. 抗洪能力:混凝土面板堆石坝的主要功能之一是防洪,其坝顶高程需要能够满足设计洪水来流量的要求,以确保坝体不会溢流,从而保护下游地区的安全。
2. 周边地形条件:混凝土面板堆石坝的坝顶高程还需要考虑周边地形条件,如水位变化范围、下游重要设施位置等,以确保坝顶高程不会对周边地区造成影响,同时也能够方便工程施工和运行管理。
3. 坝体稳定性:坝顶高程也需要考虑混凝土面板堆石坝的坝体稳定性,包括坝顶的坝顶宽度、坝顶相关的水工结构等因素,以确保坝的整体稳定性和防渗性。
二、混凝土面板堆石坝坝顶高程的计算方法混凝土面板堆石坝的坝顶高程计算通常采用以下几个步骤:1. 设计洪水来流量确定:根据所在区域的水文气象数据以及洪水频率分析,确定设计洪水来流量。
这个值将作为计算坝顶高程的重要参数。
2. 底坝高程确定:根据所选的设计洪水来流量,结合工程的特定情况,确定混凝土面板堆石坝的底坝高程。
底坝高程是坝顶高程计算的起点。
3. 底坝高程减泄量计算:根据底坝高程和设计洪水来流量,计算混凝土面板堆石坝的底坝高程减泄量。
这个值是由底坝泄洪的需要所确定的。
4. 垫层高程确定:根据混凝土面板堆石坝的设计标准和规范要求,结合当地的地质条件和施工技术等因素,确定垫层的高程。
垫层的高程需要满足防止渗漏和稳定坝体的要求。
5. 堆石坝顶高程确定:根据底坝高程、底坝高程减泄量和垫层高程等相关参数,通过计算确定混凝土面板堆石坝的堆石坝顶高程。
在计算过程中,还需考虑坝体稳定性和导流设施等因素。
三、混凝土面板堆石坝坝顶高程的工程影响混凝土面板堆石坝的坝顶高程对工程有着重要的影响,包括以下几个方面:1. 坝体稳定性:坝顶高程的设计直接影响到混凝土面板堆石坝的坝体稳定性。
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 。
坝顶高程计算的方法在水利工程中,坝顶高程是一个重要的参数,它直接关系到坝体的稳定性和工程的安全性。
因此,准确计算坝顶高程是非常重要的。
本文将介绍以坝顶高程计算的方法。
一、确定基准面在进行坝顶高程计算之前,首先需要确定一个基准面。
基准面是一个参考标志,用于测量各点的高程值。
常见的基准面有国家高程基准、地方高程基准等。
根据实际情况选择适当的基准面。
二、测量控制点为了准确计算坝顶高程,需要在工程现场进行测量,确定一些控制点。
控制点的选择应考虑到其位置与坝顶的关系,以及易于观测和测量的因素。
通常选择在坝体上分布均匀的几个控制点。
三、测量方法1.水准测量法水准测量法是最常用的测量坝顶高程的方法之一。
该方法的基本原理是利用水准仪和水平仪进行测量,通过观测水平线上两点的高差来计算坝顶高程。
在实际测量中,需要注意仪器的使用和观测的精度,以减小误差。
2.全站仪测量法全站仪测量法是一种现代化的测量方法,其测量精度较高,并且具有自动记录和数据处理的功能。
在测量坝顶高程时,可以通过设置全站仪的位置和测量参数来获得高程数据。
同时,全站仪还可以进行水平角和垂直角的测量,从而提高测量的精度。
四、计算方法在测量完成后,可以根据观测数据计算坝顶高程。
计算方法通常采用代数平差法或最小二乘法。
在计算过程中,需要考虑各观测数据的权重,以及其他误差因素的影响。
通过计算,可以得到坝顶高程的准确值。
五、误差控制在进行坝顶高程计算时,需要注意误差的控制。
误差是不可避免的,但可以通过合理的方法进行控制和修正。
常见的误差来源有仪器误差、观测误差、环境条件等。
通过合理设置观测参数和检查数据,可以减小误差的影响,提高计算结果的准确性。
六、实例分析为了更好地理解以坝顶高程计算的方法,下面通过一个实例进行分析。
假设某坝体的高程控制点分别为A、B、C,测量结果如下:控制点高程(m)A 100.50B 101.20C 99.80根据上述数据,可以进行坝顶高程的计算。
h 2%=0.001365*W 9/6*D 1/3L m =0.01233*W*D 1/2 将上述公式简化后可得:2%及平均波长L (1)对于丘陵、平原地区水库,当W<26.5m/s、D<7500m时,波浪的波高和平均波长可采用鹤地水规范附录A公式(A.1.6-1)、(A.1.6-2):3 风浪要素(平均波高h m 及平均波长L m )的确定2 已知参数碾压式土石坝坝顶超高及坝顶高程的确定1 计算依据 《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)第5.3节及附录A有关规定。
2.320.94、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
规范表A.1.13 不同累积频率下的爬高与平均爬高比值(Rp /R m ) (2)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1%,平均爬高R 计算结果表系数K 计算成果表 (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 : 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 )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m=1.5~5时,平均爬高R m 按公式(A.1.12-1)计算:…………(A.1.12-1) 式中: 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m………………………单坡的坡度系数,m=K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △= 按规范5.3.1条,安全加高A根据大坝级别按规范表5.3.1确定。
6 安全加高A的确定7 超高y的确定 按规范5.3.1条,坝顶在水库静水位以上的超高y按规范公式(5.3.1)计算: y=R+e+A ……(5.3.1) 按规范A.1.10条,风壅水面高度按公式(A.1.10)计算:……………(A.1.10)5 风壅水面高度e的确定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 (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。
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。
2 已知参数碾压式土石坝坝顶超高及坝顶高程的确定1 计算依据 《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)第5.3节及附录A有关规定。
3 风浪要素(平均波高h m 及平均波长L m )的确定 (1)对于丘陵、平原地区水库,当W<26.5m/s、D<7500m时,波浪的波高和平均波长可采用鹤地水算,即按规范附录A公式(A.1.6-1)、(A.1.6-2): 将上述公式简化后可得:2%及平均波长Lh 2%=0.001365*W 9/6*D 1/3L m =0.01233*W*D 1/2 (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 :2.470.8…………(A.1.12-1) 式中: 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m………………………单坡的坡度系数,m=K △……………斜坡的糙率渗透性系数,K △=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m=1.5~5时,平均爬高R m 按公式(A.1.12-1)计算: 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 )系数K 计算成果表 (2)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1%,平均爬高R 计算结果表4、5级大坝采用累积频率为5%的爬高值R 5%。
5 风壅水面高度e的确定 按规范A.1.10条,风壅水面高度按公式(A.1.10)计算:……………(A.1.10)6 安全加高A的确定7 超高y的确定 按规范5.3.1条,坝顶在水库静水位以上的超高y按规范公式(5.3.1)计算: y=R+e+A ……(5.3.1) 按规范5.3.1条,安全加高A根据大坝级别按规范表5.3.1确定。
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。
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+AR-最大波浪在坝坡上的爬高计算如下: ∵m= 2.5∈(1.5~5.0)Rm -平均波浪爬高m-坡度系数= 2.5K △-斜坡的粗糙率渗透系数,根据护面类型查表A.1.12-1得0.9K W -经验系数,根据查表A.1.12-2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 =1.29h 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0.003770.086m0.0026∴h m =0.134m 0.002580.133mL m(一般说来,H>0.5L m )1.304其中1.6261.6212.658m 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1.840.339m 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27.301m2.正常蓄水位加正常运用下的坝顶超高26.401m3.校核洪水位加非常运用下的坝顶超高27.560m4.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:m27.5600.54.438m mT h==。
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。
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