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、