附錄C,波浪計算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.本條對計算風(fēng)浪時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,與國內(nèi)外規(guī)范一致.對風(fēng)速時距,考慮20世紀(jì)70年代以后國內(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。對于陸上臺站的風(fēng)速資料 一般尚需根據(jù)臺站特點進行修正、如臺站與水域的距離遠近,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,觀測風(fēng)速資料是按16個方位記錄的、風(fēng)浪計算一般選擇向岸風(fēng)中風(fēng)速較大.風(fēng)區(qū)較長的方位作為計算主風(fēng)向 有時需通過計算比較才能選定,在風(fēng)浪計算中 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)計一般可以在計算方向及左右、22.5。范圍內(nèi)選取 即進行風(fēng)向歸并、但若相鄰45 的風(fēng)向都進行統(tǒng)計。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.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行波浪計算,根據(jù)對長江口兩個測波站實測資料驗證。兩種方法計算結(jié)果差別不大、由于等效風(fēng)區(qū)法計算簡便 本規(guī)范采用了該方法。4、當(dāng)風(fēng)區(qū)長度較短時 風(fēng)浪一般可達定常狀態(tài).風(fēng)浪要素受制于風(fēng)區(qū)而與風(fēng)時無關(guān)、當(dāng)風(fēng)區(qū)長度不大于100km時,可不考慮風(fēng)作用延時的影響,C,1.2,風(fēng)浪要素計算方法采用莆田試驗站方法,該法在沿海堤防設(shè)計中已得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范,SL.274、2001等也采用該法。國內(nèi)一些測波資料,包括浙江5個沿海岸站和4個沿海島站,長江口以及一些內(nèi)陸湖泊 水庫等 驗證表明、該法符合程度還是比較好的.河道中風(fēng)浪觀測資料甚少、因此國內(nèi)外在河道風(fēng)浪計算時仍沿用基于海域,水庫或湖泊觀測資料整理的經(jīng)驗公式。據(jù)實測資料驗證。這些風(fēng)浪計算方法用于河道風(fēng)浪計算時,其誤差一般較用于海灣.湖泊或水庫風(fēng)浪計算的誤差大,同時、驗證還表明計算誤差的大小和風(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,誤差相對較小,當(dāng)風(fēng)向與水流向大致平行時。誤差較大,按莆田試驗站方法計算時、由已知的風(fēng)速V、風(fēng)區(qū)長度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)浪達到定常狀態(tài)所需的風(fēng)時tmin,C,1,3,工程計算中需進行不同累積頻率波高換算,為此需利用波高的統(tǒng)計分布。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,可以進行不同累積頻率波高的換算,當(dāng)H,O時,式、5、變?yōu)樯钏闆r的瑞利分布。對波高統(tǒng)計特征值、本規(guī)范只采用累積頻率波高HP,另一類統(tǒng)計特征值.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)計特征值是可以換算的,如H1 3、H13、H1、10。H4、等,C,1 4.對不規(guī)則波周期、本規(guī)范采用平均周期表示。與國內(nèi)有關(guān)規(guī)范一致、C,1.5,本條對設(shè)計波浪的確定作了規(guī)定、1,對河,湖堤防工程,設(shè)計波浪一般按風(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)計規(guī)范 SL 274,2001擬定的。2,對河口 海岸堤防工程、可分為兩種情況,1。當(dāng)工程地點有長期測波資料時.根據(jù)實測資料某一特征波高 如H4,等。的年最大值系列進行頻率分析得出,系列最短年限取為20年,對頻率分析采用的線型未作規(guī)定.國內(nèi)目前常采用P 型分布。國外一般采用韋伯分布.對數(shù)正態(tài)分布、極值、型分布等.需對適線情況進行分析后采用,參考浙江省的經(jīng)驗。設(shè)計波高的重現(xiàn)期采用與設(shè)計潮位相同的重現(xiàn)期 2 當(dāng)工程地點無長期測波資料時。一般需根據(jù)風(fēng)場資料推算設(shè)計重現(xiàn)期波浪 對風(fēng)區(qū)不大于100km的情況 可利用風(fēng)速資料進行頻率分析、計算風(fēng)速的重現(xiàn)期可采用設(shè)計潮位的重現(xiàn)期。再按風(fēng)浪要素計算方法確定設(shè)計重現(xiàn)期波浪要素 此時假定波浪重現(xiàn)期和風(fēng)速重現(xiàn)期相同。對開敞水域情況.可利用地面天氣圖確定風(fēng)場 然后再確定波浪要素 3、與設(shè)計重現(xiàn)期波高對應(yīng)的波周期確定可分為兩種情況 對有限水域可利用波要素公式,C.1。2,2,計算,對于開敞海岸。由于有涌浪的影響、按式 C.1.2,2.計算的周期一般偏小,此時需對波周期資料進行分析后采用.C,1,6。波浪向淺水岸區(qū)傳播、應(yīng)進行波浪淺水變形計算 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.