四、坝体剖面设计
4.1坝顶高程计算
如题已知：
坝高的计算，分别取正常水位，设计洪水位，校核洪水位计算取大值 坝顶超高的确定，?h=R+e+A 波浪平均爬高：R?K?Kw1?m2?2h?2L
KW2D风壅高度e按公式e?cos?计算,二级坝采用多年平均最大风速的1.5倍
2gHm爬高：R?K?Kw1?m2?2h?2L
K? —斜坡的粗糙率渗透系数，根据护面的类型查表
m —单坡的坡度系数，若单坡坡角为α,则m=cosα
Kw —经验系数
2h ·2L ——平均波高和波长，km,采用宫厅水库公式计算
宫厅水库公式:2h=0.0166V5/4D1/3;2L=10.4(2h)0.8
糙率渗透性系数K?
护面类型 光滑不透水护面（沥青混凝土） 混凝土板护面 K? 1.0 护面类型 砌石护面 抛填两层块石（不透水基础） 抛填两层块石（透水基础） 经验系数KW
K? 0.75~0.80 0.9 0.60~0.65 草皮护面 0.85~0.9 0.50~0.55 v0gh ≦1 1 1.5 1.02 2.0 1.08 2.5 1.16 - 5 -
3.0 1.22 3.5 1.25 4.0 1.28 >5.0 1.33 KW
初步拟定坝体采用人工材料面板坝，即m的取值为1:1.40~1:1.70，取m=1.50。 4.1.1 正常蓄水位
V0gH?209.8??325?240??0.693?1
得Kw=1 ； K?=0.9 ; V=20m/s正常运用情况下采用多年平均的1.5倍; D=1km ;H=85；A=1
2h?0.0166VD
5413 =1.165
2L?10.4?2h?
0.8=7.837
R?K?Kw1?m0.9?11?1.522?2h?2L
??1.165?7.837
=1.508
KW2De?cos?
2gHm?3.6?10???20?1.5?=
?62?10002?9.8?85
=0.000194 h=0.754 因为
hm0.754??0.00887?0.1，所以R取2.23； H85?h=R+e+A
=2.23+0.000194+1 =3.23
正常蓄水位时坝顶高程325+3.23=328.23m
- 6 -
4.1.2 设计洪水位
V0gH?209.8??328.31?240??0.680?1
得:Kw=1;K?=0.9；正常运用情况下采用多年平均的1.5倍
2h?0.0166VD
5413 =1.165
2L?10.4?2h?
0.8=7.837
R?K?Kw1?m0.9?11?1.522?2h?2L
??1.165?7.837
=1.508
KW2De?cos?
2gHm?3.6?10???20?1.5?=
?62?10002?9.8?88.31
=0.000187 h=0.754 因为
hm0.754??0.00854?0.1，所以R取2.23； H88.31?h=R+e+A
=2.23+0.000187+1 =3.23
设计洪水位时坝顶高程328.31+3.23=331.54m
- 7 -
4.1.3 校核洪水位
V0gH?209.8??330.66?240??0.671?1
得:Kw=1;K?=0.9；非常运用条件，采用多年平均最大风速；H=90.66
KW2De?cos?
2gHm?3.6?10??20=
?6?1000
2?9.8?90.662=0.000180
2h?0.0166VD
5413 =0.702
2L?10.4?2h?
0.8=7.837
R?K?Kw1?m0.9?11?1.522?2h?2L
??0.702?7.837
=1.171 h=0.351 因为
hm0.351??0.00387?0.1，所以R取2.23； H90.66?h=R+e+A
=2.23+0.000180+1 =3.23
校核洪水位时坝顶高程330.66+3.23=333.89m
为保证大坝安全运行，应选取较大值，坝顶高程333.89m,取334m。河床平均高程240m。故坝高94m,属于高坝。
- 8 -
4.2坝顶宽度
坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。本坝为高坝，坝顶宽度为10m
4.3坝坡
坝坡应该根据坝型、坝高、坝的等级、坝体和坝基材料的性质、坝所能承受的荷载及施工条件、运用条件等因素，技术经济比较确定，确坝坡可以参考一下规律：
1、在满足稳定要求的前提下，尽可能采用较陡的坝坡，以减少工程量 2、从坝体的上下游坝坡比心墙坝的坝坡缓，以满足抗渗稳定和结构稳定性的要求。
3、均质坝的上下游坝坡通常比心墙坝的坝坡缓。
4、心墙坝两侧坝壳采用非粘性土料，土体颗粒的内摩擦较大，透水性大，上下游坝坡可陡些，坝体剖面较小，但是施工干扰大
5、粘土斜墙坝的上游坝坡比心墙坝的坝坡缓，而下游坝坡可比心墙坝坝坡陡些，施工干扰小，斜墙易断裂。
6、土料相同时上游坝坡缓于下游坝坡，原因是上游坝坡经常浸在水中，土的抗剪度低，库水位下降时易发生渗流破坏。
7、粘性土料的坝坡与坝高有关，坝高越大则坝坡越缓，而砂或者砂砾料霸体的坝坡与坝高关系不大。通常粘性土做成的坝坡，常沿着高度分成数段，每段10~30米，从上而下逐渐放缓，相邻坡率差值取0.5或者0.25.砂土和砂砾料坝体可不变坡，但一般也常采用变坡形式。 8、碾压堆石坝的坝坡比土坝陡。
根据分析计算，选择人工材料面板坝，上游坝坡1:1.40~1:1.70取1:1.50，下游护坡1:1.30~1:1.40(堆石)取1:1.40。
- 9 -