附錄C、波浪計(jì)算C。1.波浪要素確定C。1、1.風(fēng)浪是指因風(fēng)作用形成,并且仍然在風(fēng)影響下的一種波浪、本條對(duì)計(jì)算風(fēng)浪時(shí)成浪因素的取值做了規(guī)定、1 風(fēng)速取值標(biāo)準(zhǔn)為水面上10m高度處的風(fēng)速、與國(guó)內(nèi)外規(guī)范一致 對(duì)風(fēng)速時(shí)距 考慮20世紀(jì)70年代以后國(guó)內(nèi)氣象站普遍采用自記風(fēng)速儀、一般為自記10min平均風(fēng)速、因此本規(guī)范也采用此風(fēng)速,對(duì)于陸上臺(tái)站的風(fēng)速資料。一般尚需根據(jù)臺(tái)站特點(diǎn)進(jìn)行修正。如臺(tái)站與水域的距離遠(yuǎn)近,隱蔽情況,位置高低等,將風(fēng)速資料修正為水面上10m高度處的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速、2,觀測(cè)風(fēng)速資料是按16個(gè)方位記錄的,風(fēng)浪計(jì)算一般選擇向岸風(fēng)中風(fēng)速較大 風(fēng)區(qū)較長(zhǎng)的方位作為計(jì)算主風(fēng)向 有時(shí)需通過計(jì)算比較才能選定,在風(fēng)浪計(jì)算中 一般認(rèn)為在,22。5 范圍內(nèi)的風(fēng)向和波向是一致的。因此,年最大風(fēng)速統(tǒng)計(jì)一般可以在計(jì)算方向及左右,22 5,范圍內(nèi)選取 即進(jìn)行風(fēng)向歸并、但若相鄰45.的風(fēng)向都進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。則每一風(fēng)向只能歸并一次.3,有限水域的風(fēng)區(qū)確定、當(dāng)水域周界不規(guī)則.水域中有島嶼時(shí) 或在河道的轉(zhuǎn)彎,汊道處。常采用等效風(fēng)區(qū).也稱有效風(fēng)區(qū),或組成波能量疊加的方法進(jìn)行波浪計(jì)算,根據(jù)對(duì)長(zhǎng)江口兩個(gè)測(cè)波站實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證,兩種方法計(jì)算結(jié)果差別不大。由于等效風(fēng)區(qū)法計(jì)算簡(jiǎn)便、本規(guī)范采用了該方法、4。當(dāng)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度較短時(shí) 風(fēng)浪一般可達(dá)定常狀態(tài) 風(fēng)浪要素受制于風(fēng)區(qū)而與風(fēng)時(shí)無(wú)關(guān).當(dāng)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度不大于100km時(shí)??刹豢紤]風(fēng)作用延時(shí)的影響 C。1,2,風(fēng)浪要素計(jì)算方法采用莆田試驗(yàn)站方法.該法在沿海堤防設(shè)計(jì)中已得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范,SL 274、2001等也采用該法。國(guó)內(nèi)一些測(cè)波資料,包括浙江5個(gè)沿海岸站和4個(gè)沿海島站,長(zhǎng)江口以及一些內(nèi)陸湖泊、水庫(kù)等、驗(yàn)證表明、該法符合程度還是比較好的.河道中風(fēng)浪觀測(cè)資料甚少,因此國(guó)內(nèi)外在河道風(fēng)浪計(jì)算時(shí)仍沿用基于海域、水庫(kù)或湖泊觀測(cè)資料整理的經(jīng)驗(yàn)公式,據(jù)實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證.這些風(fēng)浪計(jì)算方法用于河道風(fēng)浪計(jì)算時(shí).其誤差一般較用于海灣、湖泊或水庫(kù)風(fēng)浪計(jì)算的誤差大.同時(shí)。驗(yàn)證還表明計(jì)算誤差的大小和風(fēng)向與水流的夾角大小有關(guān),當(dāng)風(fēng)向與水流向大致垂直時(shí)、誤差相對(duì)較小.當(dāng)風(fēng)向與水流向大致平行時(shí)、誤差較大、按莆田試驗(yàn)站方法計(jì)算時(shí),由已知的風(fēng)速V.風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度F和水深d,可按公式.C.1 2,1 公式,C.1,2 2,確定定常狀態(tài)的風(fēng)浪要素 由公式。C.1、2.3 可確定風(fēng)浪達(dá)到定常狀態(tài)所需的風(fēng)時(shí)tmin C.1、3,工程計(jì)算中需進(jìn)行不同累積頻率波高換算,為此需利用波高的統(tǒng)計(jì)分布、本規(guī)范采用了格魯霍夫斯基,維林斯基分布,其累積概率函數(shù)F H,表示為.式中。H H、d,為反映水深影響的參數(shù).表C、1 3是根據(jù)公式 5。給出的 由表C、1.3 可以進(jìn)行不同累積頻率波高的換算。當(dāng)H、O時(shí).式。5 變?yōu)樯钏闆r的瑞利分布。對(duì)波高統(tǒng)計(jì)特征值.本規(guī)范只采用累積頻率波高HP。另一類統(tǒng)計(jì)特征值。即部分大波均值H1.n 如H1。3,H1,10等,本規(guī)范沒有列入、但兩種統(tǒng)計(jì)特征值是可以換算的,如H1.3。H13、H1.10。H4,等。C。1。4,對(duì)不規(guī)則波周期、本規(guī)范采用平均周期表示、與國(guó)內(nèi)有關(guān)規(guī)范一致,C,1。5 本條對(duì)設(shè)計(jì)波浪的確定作了規(guī)定、1、對(duì)河、湖堤防工程,設(shè)計(jì)波浪一般按風(fēng)速推算,風(fēng)速的取值標(biāo)準(zhǔn)是參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范.SL.274。2001擬定的,2,對(duì)河口 海岸堤防工程 可分為兩種情況。1,當(dāng)工程地點(diǎn)有長(zhǎng)期測(cè)波資料時(shí) 根據(jù)實(shí)測(cè)資料某一特征波高,如H4,等。的年最大值系列進(jìn)行頻率分析得出,系列最短年限取為20年、對(duì)頻率分析采用的線型未作規(guī)定,國(guó)內(nèi)目前常采用P,型分布。國(guó)外一般采用韋伯分布,對(duì)數(shù)正態(tài)分布 極值.型分布等 需對(duì)適線情況進(jìn)行分析后采用 參考浙江省的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)波高的重現(xiàn)期采用與設(shè)計(jì)潮位相同的重現(xiàn)期、2,當(dāng)工程地點(diǎn)無(wú)長(zhǎng)期測(cè)波資料時(shí).一般需根據(jù)風(fēng)場(chǎng)資料推算設(shè)計(jì)重現(xiàn)期波浪。對(duì)風(fēng)區(qū)不大于100km的情況.可利用風(fēng)速資料進(jìn)行頻率分析.計(jì)算風(fēng)速的重現(xiàn)期可采用設(shè)計(jì)潮位的重現(xiàn)期,再按風(fēng)浪要素計(jì)算方法確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期波浪要素、此時(shí)假定波浪重現(xiàn)期和風(fēng)速重現(xiàn)期相同,對(duì)開敞水域情況,可利用地面天氣圖確定風(fēng)場(chǎng).然后再確定波浪要素。3。與設(shè)計(jì)重現(xiàn)期波高對(duì)應(yīng)的波周期確定可分為兩種情況,對(duì)有限水域可利用波要素公式,C。1,2,2,計(jì)算、對(duì)于開敞海岸、由于有涌浪的影響。按式、C、1,2,2、計(jì)算的周期一般偏小,此時(shí)需對(duì)波周期資料進(jìn)行分析后采用.C,1 6.波浪向淺水岸區(qū)傳播.應(yīng)進(jìn)行波浪淺水變形計(jì)算 包括考慮波浪的淺水。折射等效應(yīng) 直至確定建筑物所在位置的波要素。