海堤波浪爬高 - 360文档中心

浅论海堤防浪墙顶高程设计

式中：日为对于允许部分越浪的取累积频率为１％的波３
的组合结构，可发挥两者的优点，断面较小，风浪爬高较
收稿日期：２０－９１０７０．２
高；为据：粤）按规》５．２值根（（吾）《定图． —确２５
定；Ｌ为平均波长。
作者简介：吴挺松（９１，男，助理工程师，大学本科，１８一）
２３海堤越浪量计算．
吴挺松 ’ ，吴（．浙江省水利水电勘测设计院，浙江１蕾’ 。王希贤平阳３５０）２４０
杭州３００；２１０２．平阳县水利局，浙江
摘
要：以黄岙二期围涂工程海堤防浪墙顶高程的计算为案例，分析了组合式海堤波浪爬高计算方法的选
用，以及通过越浪量计算对海堤防浪墙顶高程进行优化设计，并通过海堤断面的物理模型试验对工程设计的合
２．上陡下斜中间带平台的组合式海堤断面波浪２
爬高计算方法
海堤迎潮面结构大致可分为３类：斜坡式、带宽平台的直墙式、上陡下斜中间带平台的组合式，斜坡式海堤外坡坡度平缓，反射波小，防浪效果好，对沉降变形适应性好，但其断面大，波浪爬高高，堤身高，投资大；带宽平台的直墙式波浪爬高小，堤身低，有利岸线开发，但是波
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第２期总第１６期５２０年３０８月
浙江水利科技ＺｅａｇｙｒｔｈｉｈｊｎＨｄｏｃｎｃｉｅｓ
Ｎｏ．２ＴｏａｔｌＮｏ．１６５

海岸工程海堤设计——计算说明书

《海岸工程》课程设计计算说明书学院: 港口海岸与近海工程专业: 港口航道与海岸工程班级: 大禹港航班姓名:学号: *******第1章设计资料分析1.1工程背景介绍1.1.1主要依据乐清湾港区的开发建设需要对港区前沿的滩地进行大面积疏浚开挖，从而产生大量的疏浚土方。

从环境保护、减少工程投资的角度，采用就近吹泥上岸的疏浚土处理方式替代传统的外抛方式，既实现了宝贵疏浚土资源的综合利用，又缓解了土地供求的矛盾和压力，大大提高了疏浚弃土的综合经济效益和社会效益。

为了尽早形成拟建港区港池、航道疏浚工程的纳泥区，同时为临港产业经济用地的开发建设创造条件，拟通过围垦提供约1500亩的后备土地资源。

1.1.2主要规范、规程1.《海堤工程设计规范》（SL 435—2008）2.《浙江省海塘工程技术规定》（上、下）1.1.3工程项目内容和规模本工程尽可能实现筑堤与吹泥工程的同步实施，二者相互依托、互为条件，因此，作为工程项目必需内容的一部分，需在本研究阶段提出吹泥上岸工程的实施方案。

因此，本项目工程建设的主要内容包括围堤、吹泥上岸和临时排水工程。

工程规模如下：(1)围（海）涂面积约99.2万m2，合1487.7亩；围堤总长度3.200km；(2)围堤建设符合国家规范及地方规程要求，顺堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8m（85高程，下均同）；南侧堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8~7.6m。

(3)围区内允许纳泥标高按+3.0m控制，纳泥容量约为660.53万m3。

1.1.4工程平面布置本工程位于乐清湾中部西侧打水湾山附近，因打水湾与连屿矶头的控制，该段区域为乐清湾最窄处，宽约4.5km，涨落潮流在此汇合、分流，水动力特性复杂、敏感。

根据项目前期研究工作成果和结论意见，结合土地开发需要，围涂工程顺堤位置推荐布置在-6m等高线处，走向为18°～198°，堤长约577.5m。

南侧堤布置时考虑东干河出口顺直，沿老海塘延长线向东以132°～312°走向延伸，后以110°～290°向东延伸500m后与顺堤垂直相交，南侧堤长度约2622.7m。

上海海事大学-海岸工程学-第3.2章海堤3(海堤结构计算)

计算参数
百年一遇高潮位hP=3.10m 风速VZ=34.5m/s 风区长度D=1333m 安全超高A=0.5m，允许越浪堤前水深d=hP-h滩=3.1-（-0.2）=3.3m 波高累积频率F%=1% 现状堤顶高程Ha=4.5m 现状防浪墙高程H=5.4m
➢堤顶高程复核式：ZP=hP+RF+A
1.设计波浪推算：由当地风场要素推算波浪要素
<0.125 H13%
注意：裴什金法也可以用在浆砌块石厚度，不过
浆砌块石厚度计算时,H均取H13%.
A 砌石护坡厚度计算
(3)《海堤工程设计规范》法（P113）
➢干砌块石护面
t K1 b
HL 3 mH
m cot
A 砌石护坡厚度计算
(3)《海堤工程设计规范》法（P113）
➢干砌条石
t 0.744 b
➢上、下坡度一致
➢上平下陡 ➢下平上陡
上述计算公式的使用范围是: • m(上)=1~4 • m(下)=1.5~3 • Dw/L=-0.067~0.67 • B/L<=0.25
应用在平台在静水位附近。堤坡断面均为斜坡，对于上下断面中含陡墙的不适用。
D 堤前有压载时的爬高计算
计算步骤: • 先计算无压载条件下的爬高; • 将所得爬高值乘以压载修正系数; • 当dw/H<=1.5,M<=1.5时候,还要考虑dw的影响.
幅度的计算方法。且采用函数关系，方便电算；
正向规则波在斜坡上的水位变化,包括爬高和回落
正向规则波在斜坡上的水位变化,包括爬高和回落
R K R1H
K 是糙R率1系数K1 th(0.432M ) (R1 )m
R1 坡是数KMm有=1关,H=11m时( 候L波)浪1/ 爬2 (高th或2降深d,)与1斜/ 2

不规则波作用下波浪爬高计算方法

ｔｕｙｓｒｅａｅｅｅｃｏｅｅｇｎｅｉｇｄｓｇ．ｈｓｍａｅｖｓａｒｆｒｎｅｆｒｔｎｉｅｒｎｅｉｎｈ
Ｋｅｏｄｓａｅｒｎ—ｐｏｌｕｖ；ｌ— ｌｐｙｗｒ：ｗｖ — ；ｂｉｅｗａｅｍｕｔ — ｏｅｕｕｑｉｓ
（．海大学交通学院海岸灾害与防护教育部重点实验室，江苏南京２０９：１河１０８２浙江省水利水电勘察设计研究院，浙江杭州３００）．１０２
摘要：通过物理模型试验，研究了不规则波作用下光滑不透水单坡和复坡上的波浪爬高，分析了主要影响因素波陡、坡度、波浪入射角、平台宽度和高程对波浪爬高的影响规律，得到了海堤结构波浪爬高的计算公式及其不同累积率换算关系，并提出了多级平台海堤断面波浪爬高计算方法，可适用于复杂海堤断面的爬高计算，与４０多个实际工程的模型试验结果对比，具有较好的计算精度，可供工程设计参考。
关键词：波浪爬高；斜向波；复坡
中图分类号：Ｔ．５Ｖｌ９３２
文献标志码：Ａ
文章编号：ｌ０ — ９２２）２０２ — ８２４７（００ — ０３００ｌ０
Ｃａｃａｉｎｆｗａｅｒｎ－ｌｕｌｔｏｏｖｕｕｐｕｎｄｒｔｒｅｕａｖｃｉｎｅｈｅｉｒｇｌｒｗａｅａｔｏ

不规则波作用下波浪爬高计算方法

不规则波作用下波浪爬高计算方法陈国平;王铮;袁文喜;陈佳【摘要】通过物理模型试验,研究了不规则波作用下光滑不透水单坡和复坡上的波浪爬高,分析了主要影响因素波陡、坡度、波浪入射角、平台宽度和高程对波浪爬高的影响规律,得到了海堤结构波浪爬高的计算公式及其不同累积率换算关系,并提出了多级平台海堤断面波浪爬高计算方法,可适用于复杂海堤断面的爬高计算,与40多个实际工程的模型试验结果对比,具有较好的计算精度,可供工程设计参考.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】8页(P23-30)【关键词】波浪爬高;斜向波;复坡【作者】陈国平;王铮;袁文喜;陈佳【作者单位】河海大学交通学院海岸灾害与防护教育部重点实验室,江苏,南京,210098;河海大学交通学院海岸灾害与防护教育部重点实验室,江苏,南京,210098;浙江省水利水电勘察设计研究院,浙江,杭州,310002;河海大学交通学院海岸灾害与防护教育部重点实验室,江苏,南京,210098【正文语种】中文【中图分类】TV139.2+5波浪行进堤岸时，水体沿堤坡斜面上爬高程与静水高程之差称为波浪爬高。

在海塘、防波堤以及护岸工程设计中均由波浪爬高来确定堤顶高程，它直接影响着工程的安全和造价，因此研究波浪的爬高具有重要的实用价值。

从20世纪30年代开始研究波浪爬高问题以来，国内外对爬高的试验研究非常多，相应计算爬高的公式不下数十种[1-8]。

目前我国常用的爬高计算公式有：《海港水文规范》[1]、《堤防工程技术规范》[2]、《浙江省海塘工程技术规定》[3]，欧美国家采用荷兰学者J.W.van der meer[4]的方法。

由于海堤结构的多样性，波浪与建筑物相互作用过程十分复杂，因此，现有计算方法存在着诸多不足，提供的经验公式使用条件比较局限，各家公式计算结果差异较大，其计算值与实际值偏差甚远，造成了海堤堤顶高程设计较大偏差。

因此，进一步研究单坡上不规则波浪爬高仍是十分必要的。

波浪爬高计算公式及附表

附录C 波浪计算C.1 波浪要素确定C.1.1 计算风浪的风速、风向、风区长度、风时与水域水深的确定，应符合下列规定：1 风速应采用水面以上10m 高度处的自记10min平均风速。

2 风向宜按水域计算点的主风向及左右22.5°、45°的方位角确定。

3 当计算风向两侧较宽广、水域周界比较规则时，风区长度可采用由计算点逆风向量到对岸的距离；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，风区长度可采用等效风区长度Fe，Fe可按下式计算确定：式中ri——在主风向两侧各45°范围内，每隔Δα角由计算点引到对岸的射线长度（m）；αi——射线ri与主风向上射线r0之间的夹角（度），αi＝i×Δα。

计算时可取Δα＝7.5°（i＝0，±1，±2，…，±6），初步计算也可取Δα＝15°（i＝0，±1，±2，±3），（图C.1.1）。

图C.1.1 等效风区长度计算4 当风区长度F小于或等于100km 时，可不计入风时的影响。

5 水深可按风区内水域平均深度确定。

当风区内水域的水深变化较小时，水域平均深度可按计算风向的水下地形剖面图确定。

C.1.2 风浪要素可按下列公式计算确定：式中——平均波高（m）；——平均波周期（s）；V——计算风速（m/s）；F——风区长度（m）；d——水域的平均水深（m）；g——重力加速度（9.81m/s2）；tmin——风浪达到稳定状态的最小风时（s）。

C.1.3 不规则波的不同累积频率波高Hp与平均图C.1.1 等效风区长度计算波高之比值Hp/可按表C.1.3-1确定。

表C.1.3.1 不同累积频率波高换算不规则波的波周期可采用平均波周期表示，按平均波周期计算的波长L 可按下式计算，也可直接按表C.1.3-2确定。

表C.1.3.2 波长～周期～水深关系表L＝f（T,d）续表 C.1.3.2C.1.4 设计波浪推算应符合下列规定：1 对河、湖堤防，设计波浪要素可采用风速推算的方法，并按本附录第C.1.2条计算确定。

波浪爬高计算公式及附表

波浪爬⾼计算公式及附表附录C 波浪计算C.1 波浪要素确定C.1.1 计算风浪的风速、风向、风区长度、风时与⽔域⽔深的确定，应符合下列规定：1 风速应采⽤⽔⾯以上10m ⾼度处的⾃记10min平均风速。

2 风向宜按⽔域计算点的主风向及左右22.5°、45°的⽅位⾓确定。

3 当计算风向两侧较宽⼴、⽔域周界⽐较规则时，风区长度可采⽤由计算点逆风向量到对岸的距离；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，风区长度可采⽤等效风区长度Fe，Fe可按下式计算确定：式中ri——在主风向两侧各45°范围内，每隔Δα⾓由计算点引到对岸的射线长度（m）；αi——射线ri与主风向上射线r0之间的夹⾓（度），αi＝i×Δα。

计算时可取Δα＝7.5°（i＝0，±1，±2，…，±6），初步计算也可取Δα＝15°（i＝0，±1，±2，±3），（图C.1.1）。

图C.1.1 等效风区长度计算4 当风区长度F⼩于或等于100km 时，可不计⼊风时的影响。

5 ⽔深可按风区内⽔域平均深度确定。

当风区内⽔域的⽔深变化较⼩时，⽔域平均深度可按计算风向的⽔下地形剖⾯图确定。

C.1.2 风浪要素可按下列公式计算确定：式中——平均波⾼（m）；——平均波周期（s）；V——计算风速（m/s）；F——风区长度（m）；d——⽔域的平均⽔深（m）；g——重⼒加速度（9.81m/s2）；tmin——风浪达到稳定状态的最⼩风时（s）。

C.1.3 不规则波的不同累积频率波⾼Hp与平均图C.1.1 等效风区长度计算波⾼之⽐值Hp/可按表C.1.3-1确定。

表C.1.3.1 不同累积频率波⾼换算不规则波的波周期可采⽤平均波周期表⽰，按平均波周期计算的波长L 可按下式计算，也可直接按表C.1.3-2确定。

表C.1.3.2 波长～周期～⽔深关系表L＝f（T,d）续表 C.1.3.2C.1.4 设计波浪推算应符合下列规定：1 对河、湖堤防，设计波浪要素可采⽤风速推算的⽅法，并按本附录第C.1.2条计算确定。

港口码头护岸波浪爬高计算

港⼝码头护岸波浪爬⾼计算⼀、设计条件（⼀）设计⽔位：设计⾼⽔位 2.46m设计低⽔位0.42m极端⾼⽔位 2.91m极端低⽔位-0.10m（⼆）设计波浪要素：H1% 6.7m风速UH4%0m重⼒加速度gH5% 5.8mH13% 5.1m平均波⾼H3m斜坡⽐m平均周期T13.8sL134.7m（三）系数：K1 1.24K2 1.029K3 4.98⼆、断⾯尺度确定（⼀）胸墙顶⾼程1、允许越浪的斜波堤，堤顶⾼程：堤顶⾼程宜在设计⾼⽔位以上不⼩于0.6倍的设计波⾼值。

堤坝顶⾼程=设计⾼⽔位+0.8H13%0.8= 6.54m2、对基本不越浪的斜波堤，堤顶⾼程：堤顶⾼程宜在设计⾼⽔位以上不⼩于1.0倍的设计波⾼值。

堤坝顶⾼程=设计⾼⽔位+1.20H13% 1.2=8.58m3、对堤顶设胸墙的斜波堤，胸墙堤顶⾼程：根据《防波堤设计与施⼯规范》（JTS154-1-2011）有关规定：(4.1.3.3胸墙顶⾼程=设计⾼⽔位+1.25 H13%=8.835m4、根据港⼝⼯程《海港⽔⽂规范》（JTS 145-2-2013）有关规定：按波浪爬⾼确定其胸墙顶⾼程，正向规则波的爬⾼按公式（1）设计⾼⽔位 2.46m取13%H 5.1mL134.7m建筑物前⽔深d 2.46m斜坡坡度m 1.51：m.与斜坡的m值有关的函数M1/m0.66666710.1364L/H26.411762πd15.456642πd/L0.114749th（2πd/L）0.114248爬⾼函数R(M)0.007485系数 1.09M3.322185.419系数-1.25（-1.25M)-12.6705exp:指数函数，exp（2）-- e的2次⽅exp（-1.25M） 3.14E-06相应对于某⼀d/L时的爬⾼最⼤值R1(m)0.566471K3 4.98K3/2 2.494πd30.913274πd/L0.229497sh（4πd/L）0.231517（4πd/L）/（sh（4πd/L））0.9912751+（4πd/L）/（sh（4πd/L）） 1.991275 K△=1，H=1m时波浪爬⾼（m）R1 1.236148K1 1.24K2 1.0290.432M 4.378927th（0.432M）0.999686R1(m)-K2-0.46253波浪爬⾼（m），从静⽔⾯算起，向上为正R2.963047K△0.47故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：设计⾼⽔= 5.423047（m） 2.462）极端⾼⽔位 2.91m故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：极端⾼⽔= 5.873047（m） 2.915、在风直接作⽤下，不规则波的爬⾼按下式计算：累积频率为1%的爬⾼R1% 3.89263mK△0.47与风速有关的系数KU1查表得K△=1，H=1m时波浪爬⾼（m）R1 1.236148mH1% 6.7mR2% 3.620146m故按波浪爬⾼确定的胸墙顶⾼程为：极端⾼⽔= 6.530146（m） 2.916、根据《堤防⼯程设计规范》（GB50286-98)有关规定：（6.3.1）堤顶⾼程=设计洪⽔位或设计⾼潮位+堤顶超⾼=10.89391（m） 2.917.9839141）当m=1.5～5.0时，按下式计算：堤顶超⾼Y=R+e+A=7.983914m设计波浪爬⾼R7.483914m设计风雍增⽔⾼度e0m安全加⾼A0.5m（可变量）堤防⼯程不允许越浪斜坡坡率m 1.51+m2 3.25(1+m2)1/2 1.802776堤前波浪的平均波⾼H3m堤前波浪的波长L134.7mHL404.1(HL)1/220.10224斜坡的糙率及渗透系数K△0.47经验系数Kv 1.02（可变量）gd24.1326（gd）1/2 4.912494V/（gd）1/20爬⾼累积频率换算系数Kp 1.4（可变量）（查表得）H/d 1.2195122）当m≤1.25时，按下式计算：堤顶⾼程=设计洪⽔位或设计⾼潮位+堤顶超⾼=7.839656（m） 2.91 4.929656堤顶超⾼Y=R+e+A= 4.929656m设计波浪爬⾼R 4.429656m设计风雍增⽔⾼度e0m安全加⾼A0.5m下，光滑不透⽔护⾯（K△=1）、H=1m时的爬⾼值（m）Ro 2.20m三、斜坡提堤顶越浪量计算p60《海港⽔⽂规范》（JTS148.2.4.1 本条所列公式宜符合下列条件：（1）2.2≦d/H1/3≦4.70.482353（2）0.02≦H1/3/Lpo≦0.100.037862（3）1.5≦m≦3.0 1.5（4）0.6≦b1/H1/3≦1.4 1.176471（5）1.0≦Hc/H1/3≦1.60.694118（6）底坡i≦1/25式中d 2.46建筑物前⽔深（m）H1/3 5.1mLpo134.7以谱峰周期Tp计算的深⽔波长（m）m 1.5斜坡坡度系数注：变量根据实际情况b16坡肩宽度（m）Hc 3.54堤顶在静⽔⾯以上的⾼度（m）i⽔底坡度1.33倍T Tp18.354谱峰周期（s）8.2.4.2 斜坡堤⽆胸墙时，堤顶的越浪量计算：gTP2m4957.0322πH1/332.04424（gTP2m）/（2πH1/3）154.6934（gTP2m）/（2πH1/3）1/212.43758LN() 2.520722m1/2 1.2247451.5/m1/2 1.224745d/H1/30.482353(d/H1/3)-2.8-2.31765((d/H1/3)-2.8)2 5.371488th（）0.999957<> 2.224702Hc/H1/30.694118（Hc/H1/3）-1.7 1.860218(H1/3)226.01(H1/3)2/Tp 1.41713经验系数A0.035护⾯结构影响系数Ka0.4堤顶越浪量Q0.206966m3/m.s0m/s9.81m/s2深⽔波设计标准波⾼换算：深⽔波：堤前⽔深＞半个波长处的波浪H 1%=2.42H 2.42H= 2.768595H 5%=1.95H 1.95H= 2.9743591.5H 13%=1.61H 1.61H= 3.167702堤顶⾼程对⽐分析允许越浪 6.54m基本不越浪8.58m堤顶设胸墙8.835m设计⾼⽔位 5.423047m极端⾼⽔位 5.873047m在风作⽤下 6.530146m堤防防洪10.89391m m=1.5~5.0堤防防洪7.839656m m﹤1.25设计波⾼值。

海堤波浪爬高计算分析与越浪设计准则探讨

１Fra bibliotek引言
对ｍ的大小分三种情况计算，并分别考虑斜坡的糙率及渗透性影响Ｋ、风速影响、波向影响等。后者分别考虑平台影响系数ｙ表面糙率折减系数 ¨ 浅水影响折减系数、波向影响折减系数、
4万方数据卢永金等海堤波浪爬高计算分析与越浪设计准则探讨表1工程实例大堤断面几何参数及波浪参数平台宽下坡坡比上坡坡比平台水深有效波高平均波高m堤前水深平均波周期深水波长风影响系数水上堤高工程名称bmmdmh如mhlmd7m7tskmkrm机场17030030005627320l4566897402130400机场270300300056335246066897402129430绿波10o3003000762191495567889687129400化工西o6o3002800642481873746747087128332化工西1603002800642391783748261064130386化工东o50369300o233282245736837277129407化工东l5o396300o403182275906857320129380化工东25o373300o523292366027929785128368化工东35o3703000743562576248261064128356中央沙o
ｎｓｔｔｋｓｏｅａｄｖｎｄｒＭｅｒｍｅｈｅｐｃｉｅｙＣｍｐｒｏｓｂｔｅｎｔｅａｅｃｒｉｄｏｔｈｅｄｍｉｄｅｅＳａｅＤｉｅＤｅｉＣｄａｅｅｔｏｒｓｔｌ．ｏａｉｎｅｗｅｈｍｒａｒｕ．Ｔｅｌｎｇｎｄｅｖｓｅｅ
ｎｎｅｒｇｃｎｔｃｉ，ｉｉｆｕｄｏｔｈｔｈｓｃｔｎｏｖｒｐｉｇｏａｏｂｅｖｒｐｉｆａｄｒａｄｅｇｎｅｎｏｓｕｔｎｔｓｏｎｕｔａｔｅｅｉｒｅｏｆｏｏｅｏｐｎｒｌａｌｏｅｏｐｎｒｅｉｅａｅｉｉｒｏｄｇｉｒｎｉｎｔｗｔｌｇｏｓｋ

海岸工程海堤设计计算使用说明

《海岸工程》课程设计计算说明书学院: 港口海岸与近海工程专业: 港口航道与海岸工程班级: 大禹港航班姓名:学号: 1420190第1章设计资料分析1.1工程背景介绍1.1.1主要依据乐清湾港区的开发建设需要对港区前沿的滩地进行大面积疏浚开挖，从而产生大量的疏浚土方。

从环境保护、减少工程投资的角度，采用就近吹泥上岸的疏浚土处理方式替代传统的外抛方式，既实现了宝贵疏浚土资源的综合利用，又缓解了土地供求的矛盾和压力，大大提高了疏浚弃土的综合经济效益和社会效益。

为了尽早形成拟建港区港池、航道疏浚工程的纳泥区，同时为临港产业经济用地的开发建设创造条件，拟通过围垦提供约1500亩的后备土地资源。

1.1.2主要规范、规程1.《海堤工程设计规范》（SL 435—2008）2.《浙江省海塘工程技术规定》（上、下）1.1.3工程项目内容和规模本工程尽可能实现筑堤与吹泥工程的同步实施，二者相互依托、互为条件，因此，作为工程项目必需内容的一部分，需在本研究阶段提出吹泥上岸工程的实施方案。

因此，本项目工程建设的主要内容包括围堤、吹泥上岸和临时排水工程。

工程规模如下：(1)围（海）涂面积约99.2万m2，合1487.7亩；围堤总长度3.200km；(2)围堤建设符合国家规范及地方规程要求，顺堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8m（85高程，下均同）；南侧堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8~7.6m。

(3)围区内允许纳泥标高按+3.0m控制，纳泥容量约为660.53万m3。

1.1.4工程平面布置本工程位于乐清湾中部西侧打水湾山附近，因打水湾与连屿矶头的控制，该段区域为乐清湾最窄处，宽约4.5km，涨落潮流在此汇合、分流，水动力特性复杂、敏感。

根据项目前期研究工作成果和结论意见，结合土地开发需要，围涂工程顺堤位置推荐布置在-6m等高线处，走向为18°～198°，堤长约577.5m。

南侧堤布置时考虑东干河出口顺直，沿老海塘延长线向东以132°～312°走向延伸，后以110°～290°向东延伸500m后与顺堤垂直相交，南侧堤长度约2622.7m。

海堤设计中的若干问题探讨

ｌｎｔｅｇｈ．
Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ｓａｄｋｅｉｅ；ｔｄｌｌｖｌｉａｅｅ；ｗａｅｅｅｎｔｖｌｍｅ；ｗａｅｄｉｓｐａｉｎｐｌｔｏｍ；ｗａｅｏｅｔｐｉｇｄｓｈ￣ｅｖｓｉｔｏａｆｒｖｖｒｏｐｎｉｃａ
ａｅｄｓｕｓｄｉｃｕｉｇｔｅｄｆｉｉｎｏｅｌｌｈｅｓａｄｒｆｔｅｏｏｄｃｎｒｌｈａｃｌｔｏｆｗａｅｅｅｎｓ，ｒｉｃｓｅｎｌｄｎｈｅｎｔｆｓａｗａ，ｔｔｎａｄｏｉｒｆｏｏｔ，ｔｅｃｕａｉｎｏｖｌｍｅｔｉｏｄｌｏｌｈａｕａｉｎｏｖａｐｉｌｉｅｓｏｅｄｋｈｅｅｍｉａｉｆｃｅｔｌｖｌｂｅｓｉｅｗａｅｏｅｔｐｎｔｅｃｃｌｔｏｆｗａｅｒｎｕｎｍｕｔｌｌｐｉｅａｄｔｅｄｔｒｎｔｎｏｒｓｅｅｙｐｒｉｓｖｖｖｒｐｉｇｌｐｎｏｍｏｄｓｈｒｅ．Ａｎｔｉｕｒｒｈｔｔｅｄｆｉｉｎｏｅｌｓｏｌｅａｃｒｉｇｔｖｅｇｔｎｄｔｅｂｓｏａｉｎｉｃａｇｄｉｓｐｔｆｗａｄｔａｅｉｔｆｓａｗａｌｈｕｄｂｃｏｄｎｏｗａｅｈｉｈ，ａｈｅｔｌｃｔｏｈｎｏｏｏｖｉｓｐｔｏｌｔｒｈｕｄｂｅｒｓａｉｔｒｌｖ１ｈｐｉｌｄｈｏｉｈｓｏｌｅ１４ｏｃｄｎｖ — ｆｗａｅｄｓｉａｉｎｐａｆｍｓｏｌｅｎａｔｔｗａｅｅ．ｔｅｏｔｍａｗｉｔｆｗｈｃｈｕｄｂ／ｆｉｉｅｔｗａｅｏｃ沿海各潮位站不断

海堤波浪要素及安全超高计算

海堤波浪要素及安全超高计算海堤是指建筑在海岸线上的一种结构工程，主要用于保护陆地免受海浪冲击。

对于海堤的设计和构建，需要考虑波浪的多个要素以及安全超高的计算。

1.波浪要素在设计海堤时，需要考虑以下几个重要的波浪要素：1.1引起海堤冲击的波浪高度（H）：波浪高度是指波浪顶部与静水面的垂直距离，通常采用H1/3、H1/10或H1/100来表示。

选择适当的波浪高度可以确保海堤能够抵御常见的波浪冲击作用。

1.2波浪周期（T）：波浪周期是指相邻波浪通过其中一点所需的时间，也叫波浪间隔。

不同的波浪周期对于海堤的冲击力有不同的影响。

1.3波浪方向（θ）：波浪方向是指波浪传播的方向，通常是以度数表示。

波浪方向的不同会导致不同的波浪冲击力，需要进行准确测量和分析。

1.4波浪频率（f）：波浪频率是指单位时间内波浪通过其中一点的次数，通常以波浪周期的倒数表示。

波浪频率越高，对海堤的冲击力就越大。

安全超高是指海堤的高度要超过理论波浪高度与预测洪水水位之和，以防止海水溢出堤体而对陆地造成伤害。

通常根据不同的海堤用途和地理条件，安全超高计算可分为以下几个步骤：2.1确定理论波浪高度：根据所在地域的波浪历史资料和波浪预报，通过数学模型计算得出预测的理论波浪高度。

2.2确定预测洪水水位：通过对该地区历史降雨和洪水资料的分析，结合水文数据模型，得出预测的洪水水位。

2.3确定安全超高：理论波浪高度与预测洪水水位之和即为安全超高。

根据该数值，设计海堤的高度应该超过此数值，以确保堤体的安全性。

3.其他考虑因素除了波浪要素和安全超高外，设计和构建海堤还需要考虑其他因素，如土质条件、地理特征、地震风险等。

这些因素将直接影响到海堤的稳定性和抗冲击能力。

综上所述，海堤设计和构建需要综合考虑波浪要素和安全超高计算，以确保海堤能够有效地抵御海浪冲击并保护陆地安全。

同时，还需要考虑其他因素的影响，确保海堤的稳定性和可靠性。

海堤的设计和施工需要专业的工程师和科学家共同合作，结合实际情况进行准确计算和方案制定。

波浪“爬高”的计算方法

作用于直立堤墙与桩柱的波峰高度对于波浪作用在建筑物上的高度，目前没有查到全面系统的解释与分类，哪位同仁查到可以分享一下。

不妨这样理解：波浪在行进过程中，当遇到水工建筑物之类的障碍物时，波浪能量传播受阻，大部分动能转化为势能，波面升高，达到的最高高度合称为“波浪作用在建筑物上的高度”。

当建筑物为斜坡堤，波浪爬升的最高垂直高度一般称为“波浪爬高”或“浪爬高”（比较形象有木有？）；当建筑物为直立式堤防或墙体、桩基或墩柱时，一般称为“波峰面高度”或“波峰高度”。

波浪作用在建筑物上的高度与波浪要素及形态、相对水深、建筑物机构型式、坡率、渗透性、粗糙率（有时合计以渗糙系数考量）等等因素有关，非常复杂。

科研院所大多基于规则波（波形近似于正余弦波，波列中波要素相同的波浪），研制出一定适用范围内适用的半经验半理论计算方法，经实测资料验证后被《港口与航道水文规范》JTS145-2015、《堤防工程设计规范》GB50286-2013及各自前溯版本采用。

关于斜坡堤的波浪爬高计算，上述两本规范及各自前溯版本以附录形式或以明晰的条文集中列出，公式图表的表达相对系统且清晰，容易查算。

《电力工程水文技术规程》DL/T5084-2012也在电力勘测规程范围内首次增引《海港水文规范》JTJ213-98给出的斜坡堤浪爬高计算方法（DL/T 5084-2012附录D.2）。

然而，关于直立堤墙和桩柱的波峰高度的计算方法，分散于波浪对直墙式建筑物与波浪对桩基和墩柱的力学计算的条文内，许多情形下的计算公式没有以我们习惯采用的以设计波高的比值来给出，亦即公式表达不顾直观，图表也不够清晰，使用者不易查算，甚至误以为JTS145等规范没有这方面的内容。

在直立式堤防、码头、电厂直墙式岸边泵房（参见《大中型火力发电厂设计规范》GB50660-2011第17.4.5条文说明）以及近年来兴起的海上风电基础平台、升压站平台等的竖向布置中，常常以设计波高的比值来表示波峰高度，用作堤顶或建筑物±0m层设计标高时的总超高组成（与这类问题相关的电力条文的演化，且容水货另行整理成文，晚些时候奉上）。

堤防工程设计波浪爬高分析与计算

２
鹤地水库公式和官厅水库公式均只能计算深
水风浪要素，且仅反映风速与吹程对风浪要素的
影响，没有考虑水深对风浪要素的影响，对水库
２００６年第６期（第２４卷２６３期）
东北水利水电
７
风浪要素值计算而言较为合适；蒲田试验站公式
（２）波浪绕射变形。波浪绕射是由于防波堤后
和ＳＭＢ法公式不仅能计算深水波与浅水波的风波能横向传递引起的。南京水利科学研究院与河
素见表１。
表１波浪要素计算表
式给出的浅水关系，均系根据线性波理论，按以下公式计算成果制作：
风向
ＮＮＮＥＥＮＥＮＥ
吹程Ｆ平均计算平均平均波波长Ｌ
水深ｄ风速Ｖ波高Ｈ周期Ｔ
（ｍ）
（ｍ）（ｍ／ｓ）（ｍ）
（ｓ）
（ｍ）
２４６０７．６３７．８９０．１６１．７９４．９８
!２
ｒｉｃｏｓ !ｉＦｅ＝ｉ
!ｃｏｓ!ｉｉ
式中ｒｉ— 在主风向两侧各４５°范围内，每隔△! 角由计算点引到对岸的射线长度，ｍ； △!—射线与主风向上射线ｒ０之间的夹角（ °）， !ｉ＝ｉ·△!。计算
［收稿日期］２００５－１２－１２［作者简介］李士峰（１９６３－），男，黑龙江省明水县人，高级工程师，主要从事水利工程规划设计工作。
风场要素主要包括风速、风区长度（吹程）、风时。对于有限风区（风区长度小于或等于１００ｋｍ），可不计入风时的影响，波浪的成长主要取决于水面风速、风区长度及其水深。

上海海事大学港航海岸工程课程设计——斜坡式海堤

海岸工程设计——斜坡式海堤上海海事大学第一部分：设计潮位的计算1、海堤工程设计规范SL435-2008：按极值工型分布进行频率分析，应符合下列规定：对n年连续的年最高或最低潮(水)位序列hi，其均值h万按式(A．0．1—1)计算，均方差S及年频率为P的年最高或最低潮(水)位可按式(A．0．2—1)和式(A．0．2—2)计算确定，其中λpN是与频率P及资料年数咒有关的系数，可按表A．0．2采用。

用excel进行统计（附表1）○1=1.6904○2s=0.2097○3重现期T R(年)与年频率P(％)的关系可按式(A．0．4)计算。

P（%）=100/50=2%当n=45,p=2%,λpn=2.913当n=50，p=2%，λpn=2.889内插法求n=47，p=2%时λpn=2.903hp=+λpn×s=2.299m计算结果：取设计潮位hp=2.299米。

第二部分：设计波浪计算○150年一遇的累积频率P=2%○2资料已知：平均波高=1.03m、计算点水深d=4.2m○3/d=1.03/4.2=0.245○4不同累积频率的波高也可按式(6．1．3)进行换算式中：H F=累积频率为F的波高；H=平均波高；H*=考虑水深因子的系数，其值为H／d；F=累积频率计算结果：H2%=1.92m，取设计波浪1.92米。

第三部分：海堤断面形式（堤身边坡）本设计采用斜坡式海堤，且为单坡形式。

取外坡坡度1:2，内坡坡度1:1.5。

第四部分：波浪爬高计算E．0．1 单一坡度的斜坡式海堤在正向规则波作用下的爬高可按下列规定确定：1本条所列公式适用于下列条件：1)波浪正向作用。

2)斜坡坡度l：m，m为1～5。

3)堤脚前水深d一(1．5～5．0)H。

4)堤前底坡i≤1／50。

2正向规则波在斜坡式海堤上的波浪爬高如图E．0．1所示，可按式(E．0．1—1)～式(E．0．1—5)计算。

式中R——波浪爬高，m；H——波高，m；L——波长，m；R1——KΔ=l、H=lm时的波浪爬高，m；(R1) m——相应于某一d／L时的爬高最大值，m；M——与斜坡的m值有关的函数；R(M)——爬高函数；KΔ——与斜坡护面结构型式有关的糙渗系数，可按表E．0．1确定。

海堤波浪要素及安全超高计算

辅助计算区假设 L 2.305 计算 L 2.305 ΔL 0.000
Kv值
辅助计算区
V/(gd)^0.5 3 3.484
0.63084
名词解释区 V------计算风速 H------平均波高 L------平均波长 Kw------经验系数 F-----风区长度 T-----平均波周期 e-----风雍水面度 m-----坡度系数 d-----水域平均水深 A-----安全超高 K-----综合摩阻系数 R0、Rp----波浪爬高
2
抛填两层块石（不透水基础
抛填两层块石（透水基础）
可由 m 1.25和m 1.5的计算值按内插法确定
1 当m 1.5 ~ 5.0时； 1 m 2 当m 1.25时； R P K K W K P R 0 hm
2
RP
K KW K P
hm L m
KV 2 F e cos 2 gd
3.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 护面类型
KΔ ----- 斜坡的糙率渗透性系数 Kp----- 爬高累积频率换算系数
β ----- 风向与坝轴法线夹角 tmin----- 风浪稳定时最小风时
计算公式区
0.45 gF 0.0018 0 .7 gH V2 gd 0.13 th 0.7 2 th 0 .7 V2 V gd 0.13 th 0.7 V 2 0 .5 gT gH 13 .9 2 3 .45 V V gt min gT 168 V V 1 当m 1.5 ~ 5.0时；
堤防高程计算 (按莆田试验公式) V(m/s) 18.9 H(m) 0.075 F(m) 50 T(s) 1.215 d(m) 3 tmin(s) 65.971 m 2.5 L(m) 2.305 β (°) 0 Kv 1.249 KΔ 0.85 Kp 2.070 A(m) 0.5 R0 0.00

波浪爬高计算公式及附表

附录C 波浪计算时间：2007-01-26 来源：作者：C.1波浪要素确定C.1.1计算风浪的风速、风向、风区长度、风时与水域水深的确定，应符合下列规定：1风速应采用水面以上10m高度处的自记10m i n平均风速。

2风向宜按水域计算点的主风向及左右22.5°、45°的方位角确定。

3当计算风向两侧较宽广、水域周界比较规则时，风区长度可采用由计算点逆风向量到对岸的距离；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，风区长度可采用等效风区长度F e，F e可按下式计算确定：式中r i——在主风向两侧各45°范围内，每隔Δα角由计算点引到对岸的射线长度（m）；αi——射线r i与主风向上射线r0之间的夹角（度），αi＝i×Δα。

计算时可取Δα＝7.5°（i＝0，±1，±2，…，±6），初步计算也可取Δα＝15°（i＝0，±1，±2，±3），（图 C.1.1）。

图 C.1.1等效风区长度计算4当风区长度F小于或等于100k m时，可不计入风时的影响。

5水深可按风区内水域平均深度确定。

当风区内水域的水深变化较小时，水域平均深度可按计算风向的水下地形剖面图确定。

C.1.2风浪要素可按下列公式计算确定：式中——平均波高（m）；——平均波周期（s）；V——计算风速（m/s）；F——风区长度（m）；d——水域的平均水深（m）；g——重力加速度（9.81m/s2）；t m i n——风浪达到稳定状态的最小风时（s）。

C.1.3不规则波的不同累积频率波高H p与平均图 C.1.1等效风区长度计算波高之比值H p/可按表 C.1.3-1确定。

表 C.1.3.1不同累积频率波高换算不规则波的波周期可采用平均波周期表示，按平均波周期计算的波长L可按下式计算，也可直接按表 C.1.3-2确定。

表 C.1.3.2波长～周期～水深关系表L＝f（T,d）续表 C.1.3.2C.1.4设计波浪推算应符合下列规定：1对河、湖堤防，设计波浪要素可采用风速推算的方法，并按本附录第 C.1.2条计算确定。

港口堤坝高程规范

港口堤坝高程规范
海堤的设计主要分为不允许越浪和允许部分越浪两大类。

天津沿海地区软基分布较广泛，在软基上新建海堤排水固结周期长，沉降量大，故海堤的填筑速度和建设高度受到限制。

按不允许越浪设计，对堤顶高程和断面尺寸的要求较高，可能造成软土地基的承载力不足，不仅会极大的增加软土地基的处理费用，加大工程投资，还会增加施工难度，延长建设周期，很不经济合理。

按允许部分越浪设计在控制越浪浪满足要求的前提下，可以有效降低堤身高度，优势比较明显。

海堤位于软土地基上，堤顶高程过高会增加溃堤的风险。

考虑本次设计堤顶及堤坡均有防护，同时背海侧结合整体规划要求可以修建景观河道以容纳越浪水量，因此本次海堤工程按照允许部分越浪进行设计。

根据规范的有关规定及公式，按照带平台的复合式斜坡堤，采取按允许部分越浪的波浪要素进行计算，设计堤顶高程取值8.50m。

规范中海堤允许越浪量的计算方法是建立在简单单坡和陡墙模型试验的基础上，计算方法和计算公式比较单一且精度有限，难于适应复杂断面结构型式海堤的越浪量计算。

海堤结构断面和波浪作用条件较复杂，波浪爬高和越浪量计算与现有经验公式的适用条件不完全一致，为了验证海堤越浪量、确定堤顶高程和对海堤结构进行优化，本次设计海堤断面结构进行了物理模型试验。

参照试验结论，从安全和经济的角度考虑，最终确定本次海堤设计堤顶高程为9.0m。

海堤工程设计规范(SL435-2008)

附录C 波浪要素计算C.0.1 不规则波对应平均波周期的波长L 可按式（C.0.1）计算。

22th2g T d L Lππ=（C.0.1）式中 L ——波长，m ； T ——平均周期，s ；g ——重力加速度，g=9.81m/s 2； d ——水深，m 。

波长L 可通过试算确定，也可根据0/d L 值查附录D 中0/L L 之比值求得。

C.0.2 …… C.0.3 ……2cos cos i ie iF F αα=∑∑ （C.0.3—1）式中 i F ——在设计主风向两侧各45 º范围内，每隔α∆角由计算点引到对岸的射线长度，m ；i α——射线0F 与设计风向上射线i F 之间的夹角，（º），0i i αα=∆计算时可取()7.50,1,2,,6i α=︒=±±± ，初步计算时也可取()150,1,2,3i α∆=︒=±±±，如图C.0.3所示。

C.0.4 风浪要素可按莆田海堤试验站公式计算确定，其计算应按式(C.0.4—1)和式(C.0.4—2)进行。

()()0.4520.7220.720.0018/0.13th 0.7th 0.13th 0.7/gF g Hgd gd υυυυ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫=⎢⎥⎨⎬ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎩⎭ （C.0.4—1）0.5213.9g Tg H υυ⎛⎫= ⎪⎝⎭（C.0.4—2）式中 g ——重力加速度，g =9.81m/s 2；H ——平均波高，m ；T ——平均波周期，s ；F ——风区长度，m ； υ——设计风速，m ／s ；d ——风区的平均水深，m 。

附录E 波浪爬高计算E.0.1 单一坡度的斜坡式海堤在正向规则波作用下的爬高可按下列规定确定。

1 本条所列公式适用于下列条件： 1）波浪正向作用。

2）斜坡坡度1:m ，m 为1～5。

3）堤脚前水深()1.5 5.0d H =~。