土石坝优质毕业设计.doc

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百分比时，称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久一个坝型。近代土石坝筑坝技术自世纪年以后得到发展，并促成了一批高坝建设。现在，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快一个坝型。 因农业生产需要，云南大姚县拟在县城东北7km金碧镇施永屯办事处龙林村兴建一个土石坝型浇灌水库。在对本处自然地理和水文特征、工程地质情况及周围建筑材料了解以后。经过具体分析以后，选择了坝轴线并进行了枢纽部署。依据毕业设计要求利用内插法进行了调洪演算，得到了设计洪水位和校核洪水位。进行了枢纽部署，划分了工程等级和关键建筑物等级。深入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、坝身结构设计、输水建筑物设计和溢洪道部署等十章内容。具体见设计书。关键词：土石坝；调洪演算；输水建筑物。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 言摘 要1.基础资料11.1 自然地理和水文气候特征1 1.1.1流域概况1 1.1.2水文特征1 1.1.3其它相关水文结果21.2工程地质情况2 1.2.1区域地质情况2 1.2.2水库工程地质3 1.2.3坝址地质条件3 1.2.4地震情况41.3建筑材料4 1.3.1土料4 1.3.2粘土料4 1.3.3灌浆粘土料5 1.3.4块石及碎石料5 1.3.5砂料52. 调洪演算62.1防洪标正确定62.2基础数据62.3泄洪建筑物方案确定62.4水库各库容确实定72.5调洪演算7 2.5.1 宽顶堰堰流水力计算公式：7 2.5.2 试算法基础原理8 2.5.3方案计算83.枢纽部署93.1工程等级和关键建筑物等级93.2坝型选择9 3.2.1 坝址地质条件9 3.2.2水文条件10 3.2.3 筑坝材料103.3坝型比较103.4坝体排水113.5坝轴线选择114.坝体剖面设计11 4.1坝坡124.2坝顶宽度124.3坝顶高程计算125.渗流计算175.1渗流计算分析17 5.1.1渗流计算得内容及目标17 5.1.2渗流计算工况17 5.1.3渗流计算得方法176.稳定计算206.1土坝失稳形式206.2计算公式分析206.3最危险圆弧位置确实定216.4土条划分216.5不均匀块处理216.6稳定分析步骤217.细部结构设计247.1坝顶结构247.2坝体排水247.3上下游护坡及排水247.4反滤层247.5土料选择257.6地基处理257.7坝和两岸地基处理268.坝身结构278.1消能型式选择278.2鼻坎高程278.3反弧半径278.4挑射角278.5挑距278.7 渐变段计算28 8.7.1渐变段长度28 8.7.2渐变段进口水深28 8.7.3渐变段出口水深298.8 陡坡段30 8.8.1判定底坡类型30 8.8.2陡坡长度319. 输水建筑物设计329.1 涵洞水力要素分析32 9.1.1 下游渠道水力要素32 9.1.2 校核渠道是否发生冲淤339.2 计算水面降落及洞内水深339.3确定输水洞比降339.4 输水涵洞部署和结构3410 溢洪道部署3510.1溢洪道位置选择35 10.1.1 地形条件35 10.1.2地质条件35 10.1.3水流条件35 10.1.4施工条件3610.2引水渠3610.3 控制段3610.4泄槽段3710.5出口消能和尾水渠3810.6出口消能段39结论40致谢41参考文件42外文翻译431.基础资料1.1 自然地理和水文气候特征因农业生产需要，云南大姚县拟在县城东北7km金碧镇施永屯办事处龙林村兴建一个土石坝型浇灌水库，其基础资料以下。1.1.1流域概况 龙林水库地处东经10119、北纬2548在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，起源于姚安、南华两县交界照壁山以北，流经姚安、大姚、永仁，最终在元谋县树村周围汇入龙川江。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经过，无其它交通需求。因周围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参考点，指定为相对高程100m（约海拔m，二者差值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分析计算，提出龙林水库各组资料对应汛期洪水过程见（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）设计洪水结果（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其它相关水文结果水库吹程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。平均每十二个月泥沙淤积量约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低中山结构侵蚀狭窄河谷地貌，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。水库在云南山字型结构前弧结构西翼内侧，盾地北端，属大姚楚雄上叠坳陷三级结构单元。测区在大姚、姚安褶皱带上，该区以褶皱为主，断裂结构不发育。区域结构线呈NWNNW展布，岩层走向近似EW（倾向348358、倾角1565）。受区域结构和局部应力场影响，岩体较破碎，节理裂隙发育。区域上无大断裂经过，距元谋活动性断裂约60km，龙林水库区域结构基础稳定。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，为一向斜翘起端，断裂结构不发育。岩层总体倾向NW，走向NWSW，倾向348358，倾角1565，地层岩性较为简单。库区无断裂结构经过，地下水以碎屑岩裂隙溶孔水为主。库区两岸植被覆盖通常，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，未发觉通向库外透水结构。库盆为斜向谷，岩层中缓倾上游偏左岸，此次查勘未发觉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和坡向交角较大，不存在大不利结构面组合。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很好。龙林水库周围植被覆盖通常，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。库岸坡度改变较大，上缓下陡。坝址区岩层关键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，岩层走向和坡向近于直交，倾向上游偏左岸，倾角3345，坝址区无断裂结构经过，岩体较稳定，基础没有坝基、坝肩稳定问题。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、坝肩均存在较严重渗漏问题。1.2.4地震情况依据国家 地震局颁布1/400万中国地震烈度区划图（1990）和据国家质量技术监督局公布中国地震动参数区划图（GB18306），工程地域地震基础烈度为度，50年超越概率10%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土料挖取水库两岸强风化泥岩类荒坡为坝体主料，储量超出150万m3，物理力学指标如表1.4及土工试验结果总表所表示。1.3.2粘土料在坝址下游约200400m处有适合制作防渗体粘土料场，储量达9万m3，其物理力学指标如表1.4及土工试验结果总表所表示。表1.4 各分区物理力学指标提议值物 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提议值()20.2918.6824.9634.01.3.3灌浆粘土料在水库右岸和坝顶高差约80100m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%，料场开采方法以平采为主，运距约400500m，已经有现成土路能够使用。1.3.4块石及碎石料水库周围大面积分布泥岩类岩层，无适宜石料可用，区外至水库距离最近新街石料场，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。关键物理力学指标：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水泥在县城能够购置正规厂家生产水泥，运距约7km，交通较为方便。1.3.6砂料库区周围天然砂料分布少，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，提议不采取。提议采取大姚龙街砂，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，质量很好，储量富足，完全能够满足工程要求。其它资料和材料参数见物理力学指标表及土工试验结果总表；并可参考相关设计手册和规范中推荐值选择。2. 调洪演算2.1防洪标正确定云南大姚县属于通常城镇、四等城市等级，查GB50201-94防洪标准知该工程防洪标准设计重现期为2050年，校核30-100依据龙林水利枢纽设计基础资料，防洪设计标准重现期选择30年，对应洪水频率为3.33%；防洪校核重现期选择3，对应洪水频率为0.33%。关键建筑物为4级，次要建筑物为5级。永久建筑物洪水标准：正常利用（设计）洪水重现期50年；很利用（校核水重现期3。2.2基础数据经过以上防洪标正确实定，在已知数据中选择汛期洪水过程设计见（表2.1）和汛期洪水过程校核（表2.2），水库库容曲线和（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泄洪建筑物方案确定溢洪道和隧洞是土石坝最常见泄水建筑物，对于中、高坝，大多采取泄洪隧洞，该工程中属于低坝，泄水建筑物采取岸边正槽溢洪道。考虑到有利地形和排污、排冰要求，采取开敞式溢洪道。依据资料所给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，溢洪道型式选择宽顶堰。因为选择了无闸门控制泄洪建筑物，溢洪道宽顶堰堰顶高程应和水库正常蓄水位一致。2.4水库各库容确实定 有基础资料可知，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； 依据（表1.3）采取内插法可知和水库总库容相对应库水位为126.15米，以此作为参考，可确定几组水库正常蓄水位，则溢洪道堰顶水头即为该确定正常蓄水位置值。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影响；-宽顶堰流淹没系数；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；公式中各个参数确实定。宽顶堰堰顶头部选圆角形，取/H=1.0、r/H=0.05,和之对应流量系数m=0.359；采取开敞式溢洪道，下泄水流不受闸墩及边墩影响，侧收缩系数=1.0；经过溢洪道泄向下游水流为自由出流，淹没系数=1.0。2.5.2 试算法基础原理计算步骤：依据已知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求出下泄流量和库容关系曲线V=f（V）；选择适宜计算时段，以秒为单位；决定开始计算时刻和此时刻、值，然后列表计算，计算过程中，对每一计算时段、值全部要进行计算；将计算结果汇成曲线进行查阅。 确定几组方案进行比较，选定最好设计方案。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方案比较和选定经比较可得方案二库容和水库总库容138万m3最靠近，故选方案二为最好方案。即水库堰顶高程=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.枢纽部署3.1工程等级和关键建筑物等级依据资料可知龙林水库库容大约在100万至10000万，经过查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，永久性建筑物中关键建筑物等级为4级，次要建筑物和临时建筑物等级均为5级。表3.1水利水电枢纽工程分等指标 工程等别工程规模分等指标水库总库容(亿)防洪浇灌面积(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尤其关键城市、工矿区50015075二大(2)型101关键城市、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通常城镇、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过渡，库岸坡度改变较大，上缓下陡。坝址区岩层关键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，岩层走向和坡向近于直交，倾向上游偏左岸，倾角3345，坝址区无断裂结构经过，岩体较稳定，基础没有坝基、坝肩稳定问题。库盆区两岸山体厚实，分布泥岩、粉砂质泥岩，为相对隔水层，未发觉通向库外透水结构。库盆为斜向谷，岩层中缓倾上游偏左岸，此次查勘未发觉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和坡向交角较大，不存在大不利结构面组合。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很好。3.2.2水文条件 经过水文技术人员分析计算，提出龙林水库各组资料对应汛期洪水过程见（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。平均每十二个月泥沙淤积量约0.09万m3。3.2.3 筑坝材料 挖取水库两岸强风化泥岩类荒坡为坝体主料，储量超出150万m3，在坝址下游约200400m处有适合制作防渗体粘土料场，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，枢纽泄洪问题轻易处理，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，材料强度不能充足发挥，坝体和地基接触面积大，对应坝底扬压力大，对稳定不利，坝体体积大，在浇筑混凝土时，需要有较严格温度控制。拱坝对地形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峡谷各段。坝端下游侧要有足够岩体支撑，以确保坝体稳定。该坝段左右两岸不对称分布，不宜修建拱坝。对地质要求：河谷两岸岩基必需能承受由拱端传来推力，要在任李情况下全部能确保稳定，不致危害坝体安全。理想地质条件是：基岩比较均匀、单一，坚固整齐，有足够强度，透水性小，能抵御水侵蚀，耐风化，岸坡稳定、没有大断裂。土石坝优点是能够就地取材，就近取材。节省大量水泥、木材和钢材。降低工地外线运输量，能适应不一样地形、地质和气候条件。大容量、多功效、高效率施工机械发展，提升了土石坝建设发展。经过以上比较，综合考虑工程施工经济、安全、便利等原因，此处更适合修建土石坝。土石坝坝型选择原因有地形、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，其中最关键原因是坝址周围筑坝材料。均质坝、土质防渗体心墙和斜墙坝，能够任意适应地形、地质条件。均质坝坝体材料单一，施工方便。这种坝所用土料渗透系数较小，施工期间坝体内会产生孔隙水压力，影响土料抗剪强度，所以坝坡较缓，工程量较大，另外铺土厚度薄、填筑速度慢，施工轻易受降雨和冰冻影响，不利于加紧进度，缩短工期。土质心墙坝便于和坝基内垂直和水平防渗体连接，心墙能够再深厚覆盖层上修建，是高、中坝中最常见坝型。心墙坝防渗体。在坝中央，适应变性条件很好，尤其是当两岸坝肩很陡时更含有优越性。龙林水库地处西南地域，含以高岭石为主，间有伊利石肥料土，压实较难，而且因为雨期较长，又坝址下游200400m处有储量丰富适合制作防渗体粘土料场，采取心墙坝为宜。坝址区基岩上部强风化岩体透水较强，坝基存在严重渗漏，采取心墙坝在坝上游部位开挖截水槽或设置混凝土防渗墙，方便不干扰坝主体填筑，从基础资料可知，工程地域地震基础烈度为度，采取心墙坝其抗震性能很好，尤其是上下游棱体采取堆石或砾质土，碾压密实，受地震时不易产生滑坡、裂缝等事故。综合考虑各方面原因，龙林水库土石坝坝型选择粘土斜墙坝。 3.4坝体排水 常见坝体排水设备有以下多个形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫式排水。经综合分析，本土石坝采取贴坡排水设备。贴坡排水结构简单，用料节省，施工方便，易于检修，能预防坝坡冻胀和风浪淘刷，常见于中小型工程下游无水均值坝或是浸润线位置较低中等高度坝。3.5坝轴线选择坝轴线选择时，依据地形、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。选在河谷狭窄段，这么坝轴线短，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不利结构问题，岩石应较完整，并应将坝基置于透水性小坚实地层或厚度不大透水层地基上。坝址周围有足够数量符合设计要求土、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，依据要求和施工、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坝顶宽度坝顶宽度依据运行，施工，交通和人防等方面要求综合研究确定。SL274-碾压式土石坝设计规范要求：高坝顶宽可选1015米，中、低坝顶宽可选为510米。坝顶宽度必需考虑心墙或斜墙顶部及反滤层部署需要。在严寒地域，坝顶还须有足够厚度，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所以取坝顶宽度为5米。 图4.1坝顶结构 4.3坝顶高程计算 坝顶高程等于水库静水位和坝顶超高之和，按以下四种计算条件计算，取其最大值：设计洪水位加正常利用条件坝顶超高；正常蓄水位加正常利用条件坝顶超高；校核洪水位加很利用条件坝顶超高；正常蓄水位加很利用条件坝顶超高，再加地震安全加高。坝顶超高d按式（4-1），对于特殊关键工程，可取d大于计算值。 d=R+e+A （4-1） 式中：R为波浪在坝坡上设计爬高。 e为风浪引发坝前水位雍高。 A为安全加高。 依据坝等级按（表4.1）选择，其中很运行条件（a）适适用于山区、丘陵区，很运行条件（b）使用于平原区、滨海区。表4.2 土石坝安全加高 单位(m) 坝等级1234、5正常利用条件1.501.00.70.5很利用条件（a）0.700.50.40.5很利用条件（b）1.000.70.50.5龙林水库挡水土石坝等级属于4级，根据表4-1 要求，安全加高A在正常利用条件下取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计算公式多很多，关键是经验半经验性，适适用于一定条件，按SL 274-碾压式土石坝设计规范推荐计算公式确定。设计坝顶高程是针对坝沉降稳定以后情况而言，所以，完工时坝顶高程应预留足够沉降量。依据以往工程经验，土石坝预留沉降量通常为坝高1%。水库风壅高度值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) -计算风向和坝轴线法线夹角，取为=0； K-综合摩阻系数，计算时通常取3.610。 计算得正常利用情况:e=1m。 非正常利用情况:e=2m 波浪在坝坡上设计爬高R推求： 对于内陆峡谷水库，在风速W20m/s、吹程Dm时，波浪波长和波高可