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。