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、