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、