莆田、官厅、鹤地公式计算坝顶高程



莆田公式（对风速W和地区无规定）
一、风水雍高值计算。
	正常工况	设计工况	校核工况		坝体级别	5
水位（m)	2098	2098.39	2098.52		坝址区	山区
河床高程(m)	2078	2078	2078		坝型	土石坝
多年平均最大风速v（m/s)	9.7	9.7	9.7
计算风速W（m/s)	14.55	14.55	9.7
风区长度D（m）	700	700	700
水域平均水深Hm(m)	18	18.39	18.52		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，可采用莆田公式计算。
坝面坡比m（迎水面）	3	3	3
风向与坝轴线法线夹角β（角度）	0	0	0
重力加速度g	9.81	9.81	9.81
无理数e	2.718281828	2.718281828	2.718281828
0.7(gHm/W2)0.7	0.616522468	0.625842951	1.109518645
0.0018(gD/W2)0.45	0.008614716	0.008614716	0.012408609
0.13*th【0.7(gHm/W2)0.7】	0.071331277	0.072173806	0.104505983
A15/A16	0.120770533	0.119360704	0.118735876
th(A17)	0.120186772	0.118797073	0.118181018
平均波高hm（m）	0.185009337	0.185030077	0.118457712
平均波周期Tm（s)	1.908904149	1.909011139	1.52745691
坝体迎水面水深H（m)	20	20.39	20.52
平均波长Lm（m）	5.689281071	5.689918837	3.642730831
风向与坝轴线法线夹角β（弧度）	0	0	0
cosβ	1	1	1
综合摩阻系数K	0.0000036	0.0000036	0.0000036
风水雍高e	0.0016	0.0015	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	0.9	0.9	0.9
经验系数Kw	1.001550235	1.00115095	1
设计边坡系数m	3	3	3
W/(gH)0.5	1.038755872	1.028773756	0.683673194
插值求得Kw	1	1	1
	1.5	1.5	1
	1	1	1
	1.02	1.02	1
插值求得Kw	1.001550235	1.00115095	1
平均波浪爬高Rm（m）	0.292442687	0.292358869	0.186955273
2、当m≤1.25时：				不进行此步计算
设计边坡系数m	1.25	1.25	1.25
斜坡糙率渗透系数KΔ	0.9	0.9	0.9
经验系数Kw	1.001550235	1.00115095	1
m1	0	0	0
m2	0.5	0.5	0.5
R01	1.24	1.24	1.24
R02	1.45	1.45	1.45
插值求得无风下爬高值R0（m)	2.5	2.5	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
不进行此步计算	#VALUE!	#VALUE!	#VALUE!
平均波浪爬高Rm（m）	#VALUE!	#VALUE!	#VALUE!
三、累积频率波浪爬高值Rp确定。
说明：1、2、3级坝采用R1%，4、5级坝采用R5%。
表A.1.13  不同频率下爬高与平均爬高比值（Rp/Rm)
P（%）           hm/H	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）	0.185009337	0.185030077	0.118457712
坝体迎水面水深H（m)	20	20.39	20.52
hm/H	0.009250467	0.00907455	0.005772793
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		正常水位情况	0.5
			设计水位情况	0.5
	校核（山区、丘陵地区）		校核水位情况	0.3
	校核（平原、滨海地区）		校核水位情况	跳过
混凝土坝、浆砌石坝	正常工况		正常水位情况	跳过
			设计水位情况	跳过
	校核		校核水位情况	跳过
五、坝顶超高值△h确定。
坝顶超高值△h计算表
工况	R	e	A	△h
正常水位工况	0.5381	0.0016	0.5	1.0397
设计水位工况	0.538	0.0015	0.5	1.0395
校核水位工况	0.344	0.0007	0.3	0.6447
六、坝顶高程H确定。
计算工况	水库静水位	坝顶超高△h	坝顶高程（m)	坝顶高程
正常水位工况	2098	1.0397	2099.0397	2099.43
设计水位工况	2098.39	1.0395	2099.4295
校核水位工况	2098.52	0.6447	2099.1647		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。
2014年8月28日编