土石坝毕业设计共47页

精选优质文档-倾情为你奉上摘 要 土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自世纪年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。 因农业生产的需要，云南大姚县拟在县城东北7km的金碧镇施永屯办事处龙林村兴建一个土石坝型灌溉水库。在对本处的自然地理与水文特征、工程地质情况及周围的建筑材料了解之后。经过详细的分析之后，选取了坝轴线并进行了枢纽布置。依据毕业设计要求利用内插法进行了调洪演算，得到了设计洪水位与校核洪水位。进行了枢纽布置，划分了工程等级与主要建筑物等级。深入的进行了坝体剖面设计，计算出了坝顶高程。然后又进行了渗流计算、稳定计算、细部结构设计、坝身构造设计、输水建筑物设计以及溢洪道布置等十章内容。具体见设计书。关键词：土石坝；调洪演算；输水建筑物。专心-专注-专业Abstract Earth dam refers to local soil material, stone or mixture, after throwing filling, rolling and other methods piled into dams.When the dam material to the soil and gravel-based, said the dam, when gravel, pebbles, stone blasting mainly known rockfill dam; When two categories account for a considerable proportion of local materials, the known debris mixed dam.Earth dam is one of the oldest type of dam. Modern technology has been developed dam embankment dam since the 20th century, 50 years later, and contributed to a number of dam building. Currently, the construction of earth dam dam is the worlds most widely used and one of the fastest growing type of dam. Because of the need for agricultural production, Yunnan Dayao County proposes to construct an earth dam irrigation reservoir in the northeast of the county town Splendor Long Lam, Tuen 7km of office. After the natural geographical and hydrological characteristics of the department, engineering geology and understanding of the surrounding building materials. After a detailed analysis of the dam axis and select the project layout. Graduation requirements based on the use of interpolation method of flood routing, got the design flood level and check flood level. Conducted a project layout, dividing the project level and the level of the main building. Conducted a thorough cross-section of dam design, calculate the crest elevation. And then conducted a seepage calculation, stability calculation, detail design, structural design of the dam body, water spillway building design and layout, more than 10 chapters. See detailed design document.Keywords: earthdam; flood routing; conveyance buildings.目录前 言 011.基本资料1.1 自然地理与水文气候特性因农业生产的需要，云南大姚县拟在县城东北7km的金碧镇施永屯办事处龙林村兴建一个土石坝型灌溉水库，其基本资料如下。1.1.1流域概况 龙林水库地处东经10119、北纬2548位于蜻蛉河支流西河上游。蜻蛉河属金沙江水系，为龙川江一级支流，发源于姚安、南华两县交界的照壁山以北，流经姚安、大姚、永仁，最后在元谋县树村附近汇入龙川江。水库坝址以上控制径流面积10.4km2，坝址以上主河道长4.14km，河道平均坡度比降18。流域内最高海拔2200m，最低坝址处绝对高程1900m，流域平均海拔高程2050m，形状呈扇形。 坝顶仅施工期间有车辆通过，无其它交通需求。因附近没有法定标高作为参考点，现以坝轴线底部（河床）最低清基位置为相对高程的参考点，指定为相对高程100m（约海拔2000m，两者差值1800m）。经需水量和径流来水量测算，确定正常蓄水位以上的防洪库容需 8.6万m3； 水库最大供水流量8.36m3/s；水库兴利库容为124.9万m3。1.1.2水文特征经过水文技术人员的分析计算，提出龙林水库各组资料对应的汛期洪水过程见（表1.1）和汛末设计洪水过程见（表1.2）。水位库容曲线见（表1.3）。 表1.1 L06组汛期洪水过程（单位：m3/s）时段（T=1h）0.33%0.50%3.33%5%10%20%16.61 5.28 5.004.341.640.94 216.79 15.04 6.93 6.095.19 4.44 328.60 26.4815.4613.828.0612.02 445.6742.9227.86 25.22 18.0759.92 5145.07138.44 100.03 92.14 76.0949.29 6119.39 113.55 81.66 75.1662.3035.54 787.12 82.50 58.68 54.0644.90 24.98 861.87 58.3141.10 37.96 31.5517.46943.3940.68 28.60 26.4822.0612.26 1030.2628.2819.94 18.5815.508.731121.2319.8214.0813.2111.056.381215.1314.1310.149.628.104.841311.05 10.357.567.286.163.85 148.367.875.865.75 4.903.22156.616.284.794.794.112.85165.49 5.26 4.13 4.203.622.64 174.814.65 3.743.87 3.362.55184.434.30 3.533.71 3.242.52194.224.133.453.673.20 2.55204.134.083.45 3.693.242.52 214.134.09 3.50 3.76 3.312.73 224.25 4.22 3.59 3.90 3.43 2.73234.164.163.73 3.92 3.452.64244.344.343.764.09 3.482.76 洪峰（m3/s）145.07 138.44100.03 92.14 76.09 59.92 24h洪量（万m3）247.36 233.71165.81 154.55 126.00 97.37 表1.2 汛末（枯期）设计洪水成果（L04组）频 率0.333%3.33%5%10%20%洪峰流量(m3/s)10.627.036.54 5.51 4.44 24h洪量(万m3)19.57 13.5912.8210.628.45表1.3 水位（m）库容（万m3）关系水位101102103104105106107108109110库容000.40.81.6357.49.813水位111112113114115116117118119120库容16202428.5133.5538.6144.2950.2958.8663.91水位121122123124125126127128129130库容74.4883.4192.99103.4114.7134.1160.6195.1230.6267.11.1.3其他相关的水文成果水库吹程0.52km，50年重现期最大风速为23.3m/s，多年平均最大风速17.0m/s，风向垂直于坝轴线。平均每年泥沙淤积量约0.09万m3。1.2工程地质情况1.2.1区域地质情况测区属于大姚地西北面外围的低中山构造侵蚀狭窄河谷地貌，河谷呈“U”型，山脊呈长垄状，山顶浑圆。出露地层为“滇中红层”之白垩系杂色泥岩、粉砂岩夹钙质泥岩。地表覆盖第四系残坡积、冲洪积层，为含砾低液限粘土夹碎石土。水库位于云南山字型构造前弧构造西翼内侧，盾地北端，属大姚楚雄上叠坳陷三级构造单元。测区在大姚、姚安褶皱带上，该区以褶皱为主，断裂构造不发育。区域构造线呈NWNNW展布，岩层走向近似EW（倾向348358、倾角1565）。受区域构造和局部应力场影响，岩体较破碎，节理裂隙发育。区域上无大断裂通过，距元谋活动性断裂约60km，龙林水库区域构造基本稳定。1.2.2水库工程地质库区出露白垩系江底河组三段、四段（K2j3、K2j4），上覆第四系松散土体。库区处于大姚盆地西北向外围低中山地带，为一向斜的翘起端，断裂构造不发育。岩层总体倾向NW，走向NWSW，倾向348358，倾角1565，地层岩性较为简单。库区无断裂构造通过，地下水以碎屑岩裂隙溶孔水为主。库区两岸植被覆盖一般，水土流失较轻。龙林水库库盆区两岸山体厚实，分布泥岩、粉砂质泥岩，为相对隔水层，未发现通向库外的透水构造。库盆为斜向谷，岩层中缓倾上游偏左岸，本次查勘未发现库水向邻谷及向下游渗漏问题。但坝区岩体风化强烈，岩体破碎，透水性好，存在坝基及绕坝渗漏条件。 水库库岸为岩质边坡，两岸坡上缓下陡，植被发育。右岸呈凸形，坡度2842，为逆向坡；左岸呈折线形，坡度3045。库区河谷为横向谷，岩层倾角大于坡角且岩层倾向与坡向交角较大，不存在大的不利结构面组合。岸坡岩体节理、裂隙较发育，存在局部剥落。水库库岸总体稳定性较好。龙林水库周围植被覆盖一般，水土流失较轻，水库淤积不严重。1.2.3坝址地质条件坝址处于河谷窄变的过渡，河谷呈NW向延伸，河床海拔高程约1880m，自西向东迳流。库岸坡度变化较大，上缓下陡。坝址区岩层主要为白垩系上统江底河组上段K2j3，岩性为杂色粉砂质泥岩夹钙质泥岩、泥灰岩，薄厚层状，岩层走向与坡向近于直交，倾向上游偏左岸，倾角3345，坝址区无断裂构造通过，岩体较稳定，基本没有坝基、坝肩的稳定问题。坝基河床表层为第四系冲、洪积红褐、灰黑色含砾粉质粘土夹砾砂，厚1.310.85m。坝址区基岩上部强风化岩体透水性较强，坝基、坝肩均存在较严重的渗漏问题。1.2.4地震情况根据国家 地震局颁布的1/400万中国地震烈度区划图（1990）和据国家质量技术监督局发布的中国地震动参数区划图（GB183062001），工程地区地震基本烈度为度，50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期0.45秒。1.3建筑材料1.3.1土料挖取水库两岸的强风化泥岩类荒坡为坝体主料，储量超过150万m3，物理力学指标如表1.4及土工试验成果总表所示。1.3.2粘土料在坝址下游约200400m处有适合制作防渗体的粘土料场，储量达9万m3，其物理力学指标如表1.4及土工试验成果总表所示。表1.4 各分区物理力学指标建议值物 理 力 学 指 标坝 基冲洪积层坝体主料防渗体料棱体石料湿容重 (g/cm3)平均值1.902.021.912.02干容重 d (g/cm3)1.511.611.49饱和容重sat (g/cm3)2.24比重Gs2.702.692.72孔隙比E大值均值0.8940.6840.864天然含水量 (%)平均值26.1925.3628.24液限L (%)35.636.637.4塑限p (%)22.021.722.9塑性指数Ip13.614.914.5压缩系数a1-2 (MPa-1)0.370.380.51压缩模量Es (MPa)4.95.03.9渗透系数k(cm/s)2.2910-52.3810-41.6910-6抗 剪强 度指 标统计法 ()平均值28.9120.5927.3c(kPa)29.430.5528.99()小值均值20.2918.6824.96c(kPa)27.8722.1024.14建议值()20.2918.6824.9634.01.3.3灌浆粘土料在水库右岸与坝顶高差约80100m的山坡上选定一个粘土料场。经取样测试，该土料202mm粒径占11%，20.005mm粒径占55.5%，0.005mm粒径占34.5%。最大干密度1.67g/cm3，最优含水量18.955%，渗透系数1.1610-6cm/s。符合灌浆粘土料的质量要求。该料场面积为3820m2，平均厚度1.5m，储量0.4万m3。剥离系数2.5%，料场的开采方式以平采为主，运距约400500m，已有现成土路可以使用。1.3.4块石及碎石料水库周围大面积分布泥岩类岩层，无合适的石料可用，区外至水库距离最近的新街石料场，石料岩性为白垩系江底河组第四段（K2j4）紫红色厚层状粉砂岩，运距25km。含泥质，力学性能稍差。选定石料场为赵家店料场，岩性为白垩系赵家店组（K2z）紫红色厚层状细粗粒长石石英砂岩，储量10万m3，开采运输较为方便。主要物理力学指标：比重2.68g/cm3，容重2.44g/cm3，孔隙率8.96%，最大吸水率3.22%，软化系数0.39，1.3.5水泥在县城可以购买正规厂家生产的水泥，运距约7km，交通较为方便。1.3.6砂料库区附近天然砂料分布少，经实地踏勘调查，含泥量大，且颗粒细小达不到工程质量要求，建议不采用。建议采用大姚龙街砂，该砂为灰白色石英砂，细度摸数1.95，含泥量4.6%。砂料是多年来县城和乡镇建筑一直用砂料场，质量较好，储量富足，完全可以满足工程要求。其它资料和材料参数见物理力学指标表及土工试验成果总表；并可参考有关设计手册和规范中的推荐值选取。2. 调洪演算2.1防洪标准确定云南大姚县属于一般城镇、四等城市级别，查GB50201-94防洪标准知该工程的防洪标准设计重现期为2050年，校核30-100根据龙林水利枢纽设计基本资料，防洪设计标准重现期选取30年，相应的洪水频率为3.33%；防洪校核重现期选取300年，相应的洪水频率为0.33%。主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。永久建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期50年；非常运用（校核水重现期300年。2.2基本数据经过以上防洪标准的确定，在已知数据中选取汛期洪水过程设计见（表2.1）和汛期洪水过程校核（表2.2），水库库容曲线与（表1.3）一致。表2.1 汛期设计洪水过程（单位：） 时间 （T=1h）12345678入库洪水流量（3.33%）2.863.968.8415.9357.1946.6933.5523.50时间 （T=1h）910111213141516入库洪水流量（3.33%）16.3511.408.055.804.323.352.742.36时间 （T=1h）1718192021222324入库洪水流量（3.33%）2.142.021.971.972.002.052.132.15表2.2 汛期校核洪水过程（单位：） 时间 （T=1h）12345678入库洪水流量（0.33%）3.879.6016.3526.1182.9468.2649.8135.37时间 （T=1h）910111213141516入库洪水流量（0.33%）24.81 17.3012.148.656.324.783.783.14时间 （T=1h）1718192021222324入库洪水流量（0.33%）2.752.532.412.362.362.432.382.48 2.3泄洪建筑物方案拟定溢洪道和隧洞是土石坝最常用的泄水建筑物，对于中、高坝，大多采用泄洪隧洞，该工程中属于低坝，泄水建筑物采用岸边正槽溢洪道。考虑到有利的地形以及排污、排冰的要求，采用开敞式溢洪道。根据资料所给的数据可断定该工程等别属于等，工程规模属于小（1）型，泄流量不大，溢洪道的的型式选用宽顶堰。由于选用了无闸门控制的泄洪建筑物，溢洪道宽顶堰的堰顶高程应与水库的正常蓄水位一致。2.4水库各库容的确定 有基本资料可知，水库各库容值为： 防洪水位V防=8.6万m3； 兴利库容V兴=124.9万m3； 死库容V死=0.0950=4.5万m3； 水库总库容V总=V防+V兴+V死=8.6+124.9+4.5=138万m3； 根据（表1.3）采用内插法可知与水库总库容相对应的的库水位为126.15米，以此作为参照，可拟定几组水库正常蓄水位，则溢洪道堰顶水头即为该拟定的正常蓄水位置值。2.5调洪演算2.5.1 宽顶堰堰流水力计算公式： q=mb （2-1）式中：-反应闸墩及边墩对宽顶堰流的影响；-宽顶堰流的淹没系数；m-宽顶堰流量系数；b-堰顶宽度；H-堰顶水头； H0-总水头；q-下泄流量；公式中各个参数的确定。宽顶堰堰顶头部选圆角形，取/H=1.0、r/H=0.05,与之对应的流量系数m=0.359；采用开敞式溢洪道，下泄水流不受闸墩及边墩的影响，侧收缩系数=1.0；经过溢洪道泄向下游的水流为自由出流，淹没系数=1.0。2.5.2 试算法的基本原理计算的步骤：根据已知的水库水位容积关系曲线V=f（Z）和泄洪方案，用水力学公式q=f(H)=A求出下泄流量与库容的关系曲线V=f（V）；选取合适的计算时段，以秒为单位；决定开始计算的时刻和此时刻的、值，然后列表计算，计算过程中，对每一计算时段的、值都要进行计算；将计算的结果汇成曲线进行查阅。 拟定几组方案进行比较，选定最佳的设计方案。见(表 2.3)2.5.3方案计算表2.3方案计算表 方案堰顶高程z（m）堰顶宽度 B（m） 工况下泄流量Q（m3/s）库容V（万m3）库水位 Z（m）一1225 设计35.57 111.26 124.70 二1235 设计30.16 122.61 125.41 三12210 设计42.49 102.51 123.91 四12310 设计40.93 113.13 124.86 2.5.4方案比较以及选定经比较可得方案二的库容与水库总库容138万m3最接近，故选方案二为最佳方案。即水库的堰顶高程=123m，堰顶宽度B=5m，设计流量Q=30.16m3/s，设计洪水位Z=125.4m。经计算校核流量Q=36.28m3/s，校核洪水位z=128.10m.3.枢纽布置3.1工程等级与主要建筑物级别根据资料可知龙林水库的库容大约在100万至10000万，通过查SDJ217-87水利水电枢纽工程等级划分及设计标准可知，该工程等别为等，工程规模为小（1）型，永久性建筑物中主要建筑物级别为4级，次要建筑物和临时建筑物级别均为5级。表3.1水利水电枢纽工程的分等指标 工程等别工程规模分等指标水库总库容(亿)防洪灌溉面积(万亩)水电站装机容量(万kW)保护城镇及工矿区保护农田面积(万亩)一大(1)型10特别重要城市、工矿区50015075二大(2)型101重要城市、工矿区500100150507525三中型10.1中等城市、工矿区10030505252.5四小(1)型0.10.01一般城镇、工矿区3050.52.50.05五小(2)型0.010.0010.50.053.2坝型选择3.2.1 坝址地质条件坝址处于河谷窄变的过渡，库岸坡度变化较大，上缓下陡。坝址区岩层主要为白垩系上统江底河组上段K2j3，岩性为杂色粉砂质泥岩夹钙质泥岩、泥灰岩，薄薄厚层状，岩层走向与坡向近于直交，倾向上游偏左岸，倾角3345，坝址区无断裂构造通过，岩体较稳定，基本没有坝基、坝肩的稳定问题。库盆区两岸山体厚实，分布泥岩、粉砂质泥岩，为相对隔水层，未发现通向库外的透水构造。库盆为斜向谷，岩层中缓倾上游偏左岸，本次查勘未发现库水向邻谷及向下游渗漏问题。但坝区岩体风化强烈，岩体破碎，透水性好，存在坝基及绕坝渗漏条件。龙林水库库区河谷为横向谷，岩层倾角大于坡角且岩层倾向与坡向交角较大，不存在大的不利结构面组合。岸坡岩体节理、裂隙较发育，存在局部剥落。水库库岸总体稳定性较好。3.2.2水文条件 经过水文技术人员的分析计算，提出龙林水库各组资料对应的汛期洪水过程见（表1.1）和汛末设计洪水过程见（表1.2）。水位库容曲线见（表1.3）。水库吹程0.52km，50年重现期最大风速为23.3m/s，多年平均最大风速17.0m/s，风向垂直于坝轴线。平均每年泥沙淤积量约0.09万m3。3.2.3 筑坝材料 挖取水库两岸的强风化泥岩类荒坡为坝体主料，储量超过150万m3，在坝址下游约200400m处有适合制作防渗体的粘土料场，储量达9万m3，3.3坝型比较重力坝结构作用明确，设计方法简便，安全可靠，对地形、地质条件适性强，枢纽泄洪问题容易解决，便于施工导流，施工方便。但其缺点是：坝体剖面尺寸大，材料用量多，坝体应力较低，材料强度不能充分发挥，坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利，坝体体积大，在浇筑混凝土时，需要有较严格的温度控制。拱坝对地形的要求是左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷各段。坝端下游侧要有足够的岩体支撑，以保证坝体的稳定。该坝段左右两岸不对称分布，不适宜修建拱坝。对地质的要求：河谷两岸的岩基必须能承受由拱端传来的推力，要在任李情况下都能保证稳定，不致危害坝体的安全。理想的地质条件是：基岩比较均匀、单一，坚固整齐，有足够的强度，透水性小，能抵抗水的侵蚀，耐风化，岸坡稳定、没有大断裂。土石坝的优点是可以就地取材，就近取材。节省大量水泥、木材和钢材。减少工地的外线运输量，能适应不同的地形、地质和气候条件。大容量、多功能、高效率施工机械的发展，提高了土石坝建设的发展。通过以上比较，综合考虑工程施工的经济、安全、便利等因素，此处更适合修建土石坝。土石坝坝型选择的因素有地形、地质条件，气候条件，施工条件，坝基处理方法，抗震要求，人防要求等，其中最主要因素是坝址附近的筑坝材料。均质坝、土质防渗体的心墙和斜墙坝，可以任意的适应地形、地质条件。均质坝坝体材料单一，施工方便。这种坝所用的土料的渗透系数较小，施工期间坝体内会产生孔隙水压力，影响土料的抗剪强度，所以坝坡较缓，工程量较大，此外铺土厚度薄、填筑速度慢，施工容易受降雨和冰冻的影响，不利于加快进度，缩短工期。土质心墙坝便于与坝基内的垂直和水平防渗体连接，心墙可以再深厚的覆盖层上修建，是高、中坝中最常用的坝型。心墙坝的防渗体。位于坝的中央，适应变性的条件较好，特别是当两岸坝肩很陡时更具有优越性。龙林水库地处西南地区，含以高岭石为主，间有伊利石的肥料土，压实较难，并且由于雨期较长，又坝址下游200400m处有储量丰富适合制作防渗体的粘土料场，采用心墙坝为宜。坝址区基岩上部强风化岩体透水较强，坝基存在严重渗漏，采用心墙坝在坝的上游部位开挖截水槽或设置混凝土防渗墙，以便不干扰坝主体的填筑，从基本资料可知，工程地区地震基本烈度为度，采用心墙坝其抗震性能较好，特别是上下游棱体采用堆石或砾质土，碾压密实，受地震时不易产生滑坡、裂缝等事故。综合考虑各方面的因素，龙林水库土石坝坝型选择粘土斜墙坝。 3.4坝体排水 常用的坝体排水设备有以下几种形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫式排水。经综合分析，本土石坝采用贴坡排水设备。贴坡排水结构简单，用料节省，施工方便，易于检修，能防止坝坡冻胀和风浪淘刷，常用于中小型工程下游无水的均值坝或是浸润线位置较低的中等高度坝。3.5坝轴线选择坝轴线选择时，根据地形、地质、工程规模及施工条件、经济条件和技术综合分析比较来选定。选在河谷的狭窄段，这样坝轴线短，工程量小，但要综合考虑对于两岸坝段要有足够宽度和高度。坝基和两岸山体无大的不利构造问题，岩石应较完整，并应将坝基置于透水性小的坚实地层或厚度不大的透水层地基上。坝址附近有足够数量符合设计要求的土、砂、石料且便于开采运输。4.坝体剖面设计4.1坝坡本坝高约30m，属于低坝。参阅水工设计手册并结合实践经验类比,表4-1 为土石坝上下游边坡比，根据规定以及施工、计算综合方面来考虑上游坝坡用1:3.0，下游坝坡用1:2.5。表4.1 上下游边坡比坝高(m) 上游 下游101：21：2.51：1.51：210201：2.251：2.751：21：2.520301：2.51：31：2.251：2.75 301：31：3.51：2.51：34.2坝顶宽度坝顶宽度根据运行，施工，交通和人防等方面要求综合研究确定。SL274-2007碾压式土石坝设计规范规定：高坝顶宽可选1015米，中、低坝顶宽可选为510米。坝顶宽度必须考虑心墙或斜墙顶部及反滤层布置的需要。在寒冷地区，坝顶还须有足够的厚度，以保护粘性土料防渗体免受冻害。此坝坝高为28米，属低坝且坝顶无交通要求因此取坝顶宽度为5米。 图4.1坝顶构造 4.3坝顶高程计算 坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，按以下四种计算条件计算，取其最大值：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，再加地震安全加高。坝顶超高d按式（4-1），对于特殊的重要工程，可取d大于计算值。 d=R+e+A （4-1） 式中：R为波浪在坝坡上的设计爬高。 e为风浪引起的坝前水位雍高。 A为安全加高。 根据坝的级别按（表4.1）选用，其中非常运行条件（a）适用于山区、丘陵区，非常运行条件（b）使用于平原区、滨海区。表4.2 土石坝安全加高 单位(m) 坝的级别1234、5正常运用条件1.501.00.70.5非常运用条件（a）0.700.50.40.5非常运用条件（b）1.000.70.50.5龙林水库挡水土石坝级别属于4级，按照表4-1 的规定，安全加高A在正常运用条件下取0.5m；坝址属于山区、丘陵区，在非正常条件下取0.3m。式（4-1）中R和e的计算公式多很多，重要是经验半经验性的，适用于一定的条件，按SL 274-2001碾压式土石坝设计规范推荐的计算公式确定。设计的坝顶高程是针对坝沉降稳定以后的情况而言的，因此，竣工时的坝顶高程应预留足够的沉降量。根据以往工程经验，土石坝预留沉降量一般为坝高的1%。水库的风壅高度值e按下式确定： （4-2） 式中：e-风雍高度（米）； D-水面吹程；（Km） g-重力加速度；(m2/s) -延水库吹程方向平均水域深度；(m) W-计算风速；(m/s) -计算风向与坝轴线法线的夹角，取为=0； K-综合摩阻系数，计算时一般取3.610。 计算得正常运用情况:e=1m。 非正常运用情况:e=2m 波浪在坝坡上的设计爬高R的推求： 对于内陆峡谷水库，在风速W20m/s、吹程D2000m时，波浪的波长和波高可采用官厅公式： (4-3) (4-4)式中：-当=20250时，为累计频率5%的波高，m；当 =2501000时，为累计频率10%的波高，m。 D-风区长度；其值为0.52km。 W -计算风速；(m/s)正常运用情况，取50年重现期最大风速W=23.3m/s，非正常运用情况，取多年平均最大风速W=17.0m/s ，根据SL2742001碾压土石坝设计规范中的要求，在波浪计算中，计算风速取值如下：正常运用条件下的3级、4级、5级坝，采用多年平均最大风速的1.5倍，即W=25.5m/s;非常运用条件下，采用多年平均最大风速，即17m/s。 计算的正常运用情况:= 8.42m ,=0.765m 非正常运用情况:= 5.62m , =0.361m 波浪的平均波高采用莆田试验站公式：式中：-水域平均水深，其值为25.0m。计算的正常运用情况:=1.45m非正常运用情况:=1.92m波浪在坝坡上的设计爬高R按下式确定： 上式中查（表42）、(表43)可得，m是单坡坡度系数，若坡角为，即为。由坝坡确定此处=2.5表4.2 造率及渗透性系数护坡类型光滑不透水护面1.00混凝土或混凝土板0.90草皮0.850.90砌石0.750.80抛填两层块石（不透水基础）0.600.65抛填两层块石（透水基础）0.500.55表4.3 经验系数11.52.02.53.03.54.05.01.001.021.081.161.221.251.281.30 本设计采用混凝土护坡=0.90，正常运用情况下=0.0941取=1.00，非正常运用情况下=0.0631取=1.00。计算的正常运用情况:=1.17m非正常运用情况:=1.09m设计波浪爬高值（R）应根据工程等级确定，4级、5级坝采用累计频率为5%的爬高值。龙林水利枢纽工程属于等工程等别，拦河土石坝属于4级坝，设计波浪爬高取:正常运用情况=0.058 非正常运用情况=0.077查（表44 ）得：正常运用情况波浪爬高=1.84m 非正常运用情况=1.84表44 不同累计频率下的波浪爬高与平均波浪爬高比值（）P(%)0.112451014203050，稳定性达到设计要求。编号h1h2h3h4r1h1r2h2r3h2r3h3r4h4wiwisincoswicoswisin87.47.8146.5160.782.6800229.2307.20.80.6137.5245.8716.516.3326.7335.8172.800499.5662.50.70.71354.6463.8616.022.3316.8459.4236.400553.2776.20.60.8442.5465.7513.420.4265.3420.2216.200481.6685.60.50.87419.0342.8410.918.451.4215.8379.01955314.84478.7662.70.40.92440.4265.138.516.355.9168.3335.8172.85362.54456.6619.60.30.95433.8185.926.213.859122.8284.3146.35395.4417.4555.40.20.98409.1111.114.31151185.14226.6116.653114.48369.2479.20.10.99365.547.902.78.251153.46168.986.9253120.84314.2396.201314.20.0-11.24.951123.76100.951.9453114.48243.2292.2-0.10.99240.7-29.2-20.559010.35.35395.4153.7158.7-0.20.98150.6-31.7-355.900.005362.54115.5115.5-0.30.95109.8-34.7-41.11.400.0011.6614.8426.526.5-0.40.9224.4-10.6合计3841.62021.87.细部构造设计7.1坝顶构造坝顶采用铺渣油护面，厚度100mm,并在坝顶上游边缘设1.2m高C15砼防浪墙，下游侧设缘石。坝顶做成单向的向下游倾斜的横向坡面，坡度为3%，并在坝顶下游侧设纵向排水沟。排水沟尺寸为：底宽0.3m,深0.2m,衬砌采用细石混凝土，厚度30mm。7.2坝体排水坝体采用棱体排水，在坝脚处用块石堆成棱体顶部高程高出下游最高水位1.5m。同时保证坝体浸润线与坝面的最小距离大于本地区的冻结深度，棱体内坡可取1：1.00，外坡取1：1.5，坝顶宽度取为2.0m7.3上下游护坡及排水 大坝上游面采用干砌块石护坡，干砌块石厚度0.35m，护坡体下设碎石垫层，垫层厚度0.2m，护坡体在马道和最下端加厚至0.5m。下游坝坡采用种植草皮护坡。在坝面与岸坡的接合处设及马道内侧，设置排水沟，排水沟横断面深0.2m，宽0.3m。竖向排水沟可每50100设置一条。排水沟可用混凝土现场或浆砌石砌筑，若用混凝土预制拼装时，应使接缝牢固、成一整体7.4反滤层设置反滤层是提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌的有效措施。在任李渗流流入排水设施处一般都要设置反滤层。反滤层的结构 反滤层一般是由层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层增加。反滤层的材料 反滤层的材料首