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,