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.