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,