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,