附录C.波浪计算C、1、波浪要素确定C。1。1 风浪是指因风作用形成 并且仍然在风影响下的一种波浪、本条对计算风浪时成浪因素的取值做了规定、1,风速取值标准为水面上10m高度处的风速、与国内外规范一致、对风速时距 考虑20世纪70年代以后国内气象站普遍采用自记风速仪 一般为自记10min平均风速,因此本规范也采用此风速、对于陆上台站的风速资料。一般尚需根据台站特点进行修正,如台站与水域的距离远近、隐蔽情况,位置高低等 将风速资料修正为水面上10m高度处的标准风速、2、观测风速资料是按16个方位记录的.风浪计算一般选择向岸风中风速较大 风区较长的方位作为计算主风向.有时需通过计算比较才能选定.在风浪计算中,一般认为在.22、5,范围内的风向和波向是一致的,因此、年最大风速统计一般可以在计算方向及左右,22,5 范围内选取,即进行风向归并、但若相邻45。的风向都进行统计、则每一风向只能归并一次。3。有限水域的风区确定 当水域周界不规则,水域中有岛屿时.或在河道的转弯。汊道处 常采用等效风区.也称有效风区 或组成波能量叠加的方法进行波浪计算,根据对长江口两个测波站实测资料验证.两种方法计算结果差别不大、由于等效风区法计算简便,本规范采用了该方法,4.当风区长度较短时、风浪一般可达定常状态,风浪要素受制于风区而与风时无关。当风区长度不大于100km时。可不考虑风作用延时的影响、C。1,2,风浪要素计算方法采用莆田试验站方法,该法在沿海堤防设计中已得到广泛应用、现行行业标准。碾压式土石坝设计规范 SL 274.2001等也采用该法,国内一些测波资料。包括浙江5个沿海岸站和4个沿海岛站.长江口以及一些内陆湖泊 水库等 验证表明。该法符合程度还是比较好的.河道中风浪观测资料甚少、因此国内外在河道风浪计算时仍沿用基于海域。水库或湖泊观测资料整理的经验公式 据实测资料验证、这些风浪计算方法用于河道风浪计算时.其误差一般较用于海湾,湖泊或水库风浪计算的误差大.同时。验证还表明计算误差的大小和风向与水流的夹角大小有关,当风向与水流向大致垂直时.误差相对较小,当风向与水流向大致平行时。误差较大.按莆田试验站方法计算时.由已知的风速V 风区长度F和水深d,可按公式,C,1,2 1,公式、C、1。2。2,确定定常状态的风浪要素 由公式.C,1,2 3,可确定风浪达到定常状态所需的风时tmin。C 1,3、工程计算中需进行不同累积频率波高换算,为此需利用波高的统计分布.本规范采用了格鲁霍夫斯基,维林斯基分布。其累积概率函数F H 表示为,式中,H H、d。为反映水深影响的参数,表C,1,3是根据公式,5,给出的,由表C,1,3,可以进行不同累积频率波高的换算,当H.O时,式.5,变为深水情况的瑞利分布 对波高统计特征值,本规范只采用累积频率波高HP,另一类统计特征值、即部分大波均值H1,n,如H1.3.H1。10等、本规范没有列入、但两种统计特征值是可以换算的,如H1。3 H13。H1、10、H4,等.C、1 4。对不规则波周期 本规范采用平均周期表示 与国内有关规范一致.C.1 5,本条对设计波浪的确定作了规定 1,对河、湖堤防工程,设计波浪一般按风速推算,风速的取值标准是参考现行行业标准,碾压式土石坝设计规范 SL、274 2001拟定的。2,对河口、海岸堤防工程.可分为两种情况.1。当工程地点有长期测波资料时,根据实测资料某一特征波高,如H4,等。的年最大值系列进行频率分析得出,系列最短年限取为20年。对频率分析采用的线型未作规定。国内目前常采用P.型分布。国外一般采用韦伯分布 对数正态分布 极值。型分布等、需对适线情况进行分析后采用。参考浙江省的经验。设计波高的重现期采用与设计潮位相同的重现期。2 当工程地点无长期测波资料时,一般需根据风场资料推算设计重现期波浪。对风区不大于100km的情况.可利用风速资料进行频率分析、计算风速的重现期可采用设计潮位的重现期,再按风浪要素计算方法确定设计重现期波浪要素.此时假定波浪重现期和风速重现期相同 对开敞水域情况,可利用地面天气图确定风场 然后再确定波浪要素,3 与设计重现期波高对应的波周期确定可分为两种情况.对有限水域可利用波要素公式 C 1,2。2 计算.对于开敞海岸,由于有涌浪的影响,按式。C,1。2、2、计算的周期一般偏小,此时需对波周期资料进行分析后采用,C.1 6。波浪向浅水岸区传播.应进行波浪浅水变形计算、包括考虑波浪的浅水,折射等效应.直至确定建筑物所在位置的波要素.