项
目
水位(m) 累积概率爬高 R(m) 风壅水面高度 e(m) 安全加高 A(m) 坝顶超高 y(m) 坝顶高程(m)
学海无涯
西营副坝加固前坝顶高程计算成果表
正常蓄水位 设计 50 年一 校核 1000 年
地震工况
遇洪水
一遇洪水
13.50
15.29
16.23
0.543
0.933
0.494
0.002
0.004
简化毕肖普法计算公式为：
( ) K
=
(W
V
)sec
−
ubsec tg / +
(W V )sin
c / b sec +Mc /
1/
R
1+
tan
tan
/
/
K
式中：W——土条重量；
V——垂直地震惯性力（向上为负，向下为正）；
u——作用于土条底面的孔隙压力；
——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角；
1.3 加固后波浪护坡的计算
1.3.1 计算参数
各大坝上游护坡加固后计算参数见表 1.3.1.1～3。
表 1.2.1.1
主坝加固后波浪护坡计算参数表
计算工况
水位（m）
坝前水深 （m）
平均水深 h （m）
风速 Vw （m/s)
吹程（m）边坡 m 糙率 K△ 超高（m）
正常蓄水位地
震工况
13.5
11.5
m2 +1 m
式中η——系数，对整体式大块面板取 1.0，对装配式护面板取 1.1；
hp——累积频率为 1%的波高，m；
b——沿坝坡向板长，m；
学海无涯
ρc——板的密度，t/m3， Lm——平均波长。 根据新疆水利水电程序集中《波浪护坡计算程序 K—5》的计算结果，各
坝砼护坡面板厚度见下表：
表 1.3.3.1
2.75
3.00
3.13
主坝 坝体出逸比降0.09 Nhomakorabea0.10
0.94
(0+175) 坝基出逸比降
0.01
0.01
0.21
渗流量
139
187
214
注：表中渗流量单位为 10-5m3/(s.m)。
主坝渗流出口均落在反滤体上游面。
马尾副坝在正常水位（13.50）时，水位低于坝基高程（14.30），不存在
渗流安全问题；在设计水位（15.29）和校核水位（16.23）时，计算成果见下
学海无涯
1 坝顶高程及护坡计算
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-XXXX），坝顶高程等于水库静 水位与坝顶超高之和，应分别按以下运用条件计算，取其最大值：①正常蓄 水位加正常运用条件的坝顶超高；②设计洪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的坝顶超高。考虑坝前水深、风区长度、坝坡 等因素的不同，分别计算安全加固前后主坝及一、二、三副坝的坝顶高程。
8.12
设计 50 年一遇 洪水
15.29
12.79
8.46
校核 1000 年一 遇洪水
16.23
13.73
9.4
15.2
866
2
22.8
866
2
15.2
866
2
0.9
1.5
0.9
0.7
0.9
0.4
表 1.2.1.2
学海无涯 西营副坝加固前波浪护坡计算参数表
计算工况
水位（m） 坝前水深
平均水深 h （m）
0.9
0.7
校核 1000 年一 遇洪水
16.23
8.23
8.23
15.2
330
2.5
0.9
0.4
1.3.2 加固后坝顶高程复核
各坝坝顶高程计算成果见表 1.3.2.1～3
表 1.3.2.1
项
目
水位(m) 累积概率爬高 R(m) 风壅水面高度 e(m) 安全加高 A(m) 坝顶超高 y(m) 坝顶高程(m)
2.3 计算断面选择和计算参数选取
本次设计根据坝体高度、长度、地质条件的不同，主坝选择了两个计算 断面，两个副坝各选择了一个计算断面，总 4 个断面进行渗流和抗滑稳定计 算复核。各土层地质参取均采用地质报告成果，详见表 2.4.2.1。
2.4 计算结果及分析
2.4.1 渗流计算
渗流计算采用河海大学工程力学研究所编写的“水工结构有限元分析系统 Autobank v5.5(网络版)”进行，计算方法采用有限元法。主坝渗流出逸坡降、 渗流量计算成果见表：
1.1 坝顶超高计算
根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—XXXX，坝顶在水库静水位的 超高应按下式计算：
y=R+e+A 式中：R——最大波浪在坝坡上的爬高（m）；
e ——最大风壅水面高度（m）； A——安全超高（m），对于 3 级土石坝，设计工况时 A=0.7m， 校核工况时 A=0.4m；
1.2 加固前坝顶超高的计算 1.2.1 计算参数
1.245 0.006 0.7 1.951 17.241
0.753 0.003 0.4 1.155 17.385
备注
从表 1.2.2.1 可以看出，校核工况下主坝坝顶高程最大，所以坝顶高程 取 17.39m，小于现状防浪墙顶高程 17.41~17.63m ，现坝顶高程满足现行规
范的要求。
表 1.2.2.2
14.823
17.041
17.226
从表 1.3.2.3 可以看出，校核工况下二副坝坝顶高程最大，所以坝顶高 程取 17.226m，小于加固后坝顶高程 17.30m，满足现行规范的要求。
1.3.3 护坡计算
西坑水库各大坝均采用砼护坡加固，面板厚度 t 按下式计算：
t = 0.07hp 3
Lm b
w c − w
表：
表 2.4.1.2
加固后马尾坝渗流计算成果表
坝别
计算工况
设计洪水为 15.29m
校核水位 16.23m
出逸点高程（m）
马尾副 坝
坝体出逸比降 坝基出逸比降
渗流量
14.18 0.07 0.03 25.3
14.18 0.16 0.04 48.5
学海无涯 注：表中渗流量单位为 10-5m3/(s.m)。
正常蓄水位地
震工况
13.5
4.5
4.5
15.2
200
2
0.8
1.5
设计 50 年一遇 洪水
15.29
5.29
5.29
22.8
200
2
0.8
0.7
校核 1000 年一 遇洪水
16.23
6.23
6.23
15.2
200
2
0.8
0.4
1.2.2 加固前坝顶高程复核
各坝坝顶高程计算成果见表 1.2.2.1～2
各大坝计算采用的参数见表 1.2.1.1～2。
学海无涯
表 1.2.1.1
主坝加固前波浪护坡计算参数表
计算工况
水位（m）
坝前水深 （m）
平均水深 h （m）
风速 Vw （m/s)
吹程（m）边坡 m 糙率 K△ 超高（m）
正常蓄水位地
震工况
13.5
11.5
8.12
设计 50 年一遇
洪水
15.29 13.29
西营副坝坝体很长，坝基高程为 15.00，不会发生渗流安全问题。 根据坝体颗分结果，该坝填土属重壤土，依据《水工设计手册 4 土石坝》 4-65 页，土石坝第六节坝体防渗结构，对于良好压实的壤土，允许渗透比降 为 4~6。因此，出逸点渗透破坏判断标准为：排水棱体以下出逸比降不大于 4，排水棱体以上坝坡及下游坝基表面的出逸比降不大于地质报告提供的容许 值，则不会发生渗透破坏。从计算结果来看加固后出逸比降、渗漏量，均在 正常范围，加固方案可性。
砼护坡厚度计算成果表
单位：m
正常工况 设计工况 校核工况
备注
主坝
0.063
0.113
0.063
2.坝坡渗流及稳定分析
2.1 计算原理和方法
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－XXXX），坝体抗滑稳定复核采
用简化毕肖普法。稳定渗流期应用有效应力法计算，施工期和库水位降落期
应同时用有效应力法和总应力法，以较小的安全系数为准。
风速 Vw （m/s)
吹程（m）边坡 m 糙率 K△ 超高（m）
正常蓄水位地
震工况
13.5
4.5
4.5
15.2
200
2.5
0.9
1.5
设计 50 年一遇
洪水
15.29
5.29
5.29
22.8
200
2.5
0.9
0.7
校核 1000 年一 遇洪水
16.23
6.23
6.23
15.2
200
2.5
0.9
0.4
学海无涯
表 2.4.1.1
加固后各坝渗流计算成果表
坝别
计算工况
正常蓄水位 13.50m
设计洪水为 15.29m
校核水位 16.23m
出逸点高程（m）
2.57
2.83
2.96
主坝 坝体出逸比降
2.58
1.04
1.14
(0+125) 坝基出逸比降
0.12
0.14
0.17
渗流量
100
142
164
出逸点高程（m）
表 1.2.1.3
马尾副坝加固前波浪护坡计算参数表
计算工况
水位（m） 坝前水深