不规则波作用下波浪爬高计算方法
海堤波浪爬高
大口门海堤一、求平均波周期T ，平均波高H ，波长L ①th ①②th ②28.82200 5.59.810.103364340.102997790.582625220.524570870.59387二、求各累积频率波高（查表6.1.3）（一）规则波根据H/d 数值查表求H 2%及H 13%0.144846340.593872 1.538 1.187740010.91337206 1.891.79 1.1224143（二）不规则波根据H/d 数值查表求H 1%0.144846340.59387 2.18 1.29463661 1.82 1.08084341.540.9145598三、求波浪爬高R （备注：式中d 为平均水深）（一）求规则波的R1、不允许越浪①th ①②sh ②4.117.568 1.187740010.40.8 1.465619310.898738492.931238629.348755132、允许越浪①th ①②sh ②4.117.5680.913372060.40.8 1.465619310.898738492.931238629.34875513（二）求不规则波的R vT/L 查表取值4.117.5681.2946366128.8 3.419999092 5.60655589 1.280.751≤m≤5E0.2-1v/(gd)^0.5查表取值0.5 4.54115218 1.290.750＜m＜1系数Kv 斜坡坡度m糙渗系数K △查表得H 5%/HH 5%查表得H 13%/HH 13%系数Kv 糙渗系数K △d(m)L(m)H 1%v T 斜坡坡度m 计算过程d(m)L(m)H 13%斜坡坡度m 糙渗系数K △d(m)L(m)H 2%斜坡坡度m 糙渗系数K △计算过程H/d 平均波高H(m)查表得H 1%/H H 1%H 2%H 13%查表得H 4%/H查表得H 5%/H H/d 平均波高H(m)查表得H 2%/H 查表得H 13%/H H 4%风速V 风区长度F(m)平均水深d(m)重力加速度g(m/s 2)计算过程平均波高H(m)波长公式右边1相互比较3.4199990917.56817.5684530.00045317.5680.14484634 4.1m上0.4m下0.4Z平台1.0630273Δm 0Z潮 5.31当Δm=0me0.4|dw|当Δm>0me 0.4dw 当Δm<0me 0.4dw 小值大值H/d-小值内插值0.10.21.56 1.510.044846341.537576830.8610.14200472.939524270.007447091.25383988 1.191.024594220.5 5.3111.56539942.939524270.001943721.243600090.910.781478270.30 5.31①th ①②sh ②1.465619310.898738492.931238629.348755131.942855742.939524270.871635142.515232343.12605939角度角度修正相对爬高R 0E0.5查表取值潮位1.4 1.65 1.35安全超高R 1R 1%不允许波浪爬高R 允许波浪爬高R 计算过程M (R 1)m R(M)M (R 1)m R(M)R 1波浪爬高RM (R 1)m R(M)R 1波浪爬高RH 5%备注：红色为自动计算，蓝色为查表，黑色为手动输入，虚线边框内为计算过程。
单坡不规则波爬高计算方法研究综述
单坡不规则波爬高计算方法研究综述杨凯; 李怡【期刊名称】《《广东水利水电》》【年(卷),期】2019(000)009【总页数】6页(P5-9,21)【关键词】单坡; 不规则波; 波浪爬高; 计算公式【作者】杨凯; 李怡【作者单位】重庆交通大学河海学院重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TV139.21 概述波浪行近堤岸时，波浪沿着斜坡上爬高程与静水高程之差称为波浪爬高，即波浪在海堤上爬高点与静水点的垂直距离[1]。
无论是湖泊、水库，还是海堤、防波堤，这些护岸工程设计中均由波浪爬高来确定堤顶高程。
因此，波浪爬高直接影响着工程安全与造价，具有实用价值[2]。
目前我国常用的波浪爬高计算公式有《海港水文规范》、《堤防工程技术规范》、欧美国家通常采用荷兰学者J.W.vandermeer的方法[3]。
由于影响波浪爬高的因素众多，主要包括斜坡坡率、波坦、波浪入射角等等，波浪与建筑物相互作用过程十分复杂。
各个公式方法与实际结果都有一定偏差，本文分析并总结了各个公式方法，并进行各公式内容及优缺点对比分析，为该问题的进一步研究提供参考。
2 研究背景1956年Saville[4]在模型试验的基础上，给出了波浪爬高和波陡、水深、建筑物形式的关系曲线。
1957年，Wassing.F[5]总结了从1936年开始在荷兰开展的关于波浪爬高的模型试验。
1958年，Saville[6]采用大比尺模型试验研究，提出了波浪爬高计算公式，后经美国海岸研究中心分析处理，于1976年编入《海岸防护手册》。
1977年日本Yuichi Iwagaki[7]进行了不规则波浪爬高研究，出版了《港口建筑物的防浪设计》。
1982年Losada[8]通过试验数据分析，得到在斜向波作用下的波浪爬高明显小于正向波作用下的波浪爬高。
1994年Vandermeer[9]对斜波堤波浪爬高进行了大量试验研究，提出了波浪爬高计算公式，后被美国《海岸防护手册》所采用。
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值-堤岸冲刷深度计算详解
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值\堤岸冲刷深度计算详解摘要：以工程实例数据对堤防工程堤顶超高值、堤岸冲刷深度公式详细分解计算，说明堤防工程的设计的科学重要性。
关键词：工程简介波浪爬高波浪周期波长风壅增水高度冲刷深度兴宁市罗坝河塘堤加固工程位于兴宁市刁坊镇内，刁坊镇位于兴宁市东南部，面积58.01km2，工程围内由宁江河中游右岸及樟坑沥回水支堤组成，总长7.9km，围内集雨面积12.4km2，现有耕地0.55万亩，人口1.32万人。
全镇工业总产值17135万元，农业总产值16589.48万元。
交通便利，有S225线、河梅高速公路及广梅汕铁路等穿过。
一、堤防堤顶超高值计算该工程的堤顶超高值均按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)中的有关公式和有关规定进行计算。
堤顶超高的计算公式为：Y=R+e+A (1)式中Y——堤顶超高(m)；R——设计波浪爬高(m)；e——设计风壅增水高度(m)；A——安全加高(m)。
本工程为不允许越浪的4级堤防工程，查本规范表2.2.1可知，A取值为0.6m。
设计波浪爬高R和设计风壅增水高度e均按本规范附录C中的公式和有关规定进行计算。
由于该工程堤线较长，堤的走向变化复杂，故选取工程中较有代表性的堤段进行计算。
(一)、宁江河主堤段(神光沥出口至樟坑沥出口)该堤段采用护坡式，堤外坡(迎水面)坡比为1：2.0。
由于堤线较长，只能选取水深较深，水域较宽的典型断面进行计算。
1、风浪要素的确定风浪要素的计算公式为：其中不规则波的波长为式中——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)；L——波长(m)。
该堤段中，计算风速V=16m/s，水域平均水深d=8.25米，风区长度F=97米，风向按垂直于堤线计。
根据这些已知条件，利用公式(2)可求得波浪的平均高H。
不规则波浪长度计算公式
不规则波浪长度计算公式不规则波浪长度计算公式是用于测量海洋表面上波浪的长度的一种方法。
由于海洋表面上的波浪通常是不规则的，所以无法直接使用传统的测量方法来得到准确的波浪长度。
不规则波浪长度计算公式是通过分析波浪的特征来计算波浪长度。
下面将介绍两种常用的不规则波浪长度计算公式。
第一种不规则波浪长度计算公式是基于波峰和波谷之间的距离来计算波浪长度的。
在海洋表面上，波峰和波谷是波浪的两个基本特征，其波峰和波谷之间的距离可以用来表示波浪的长度。
计算波浪长度的公式可以表示为：L=1/n*∑d其中，L是波浪的长度，n是波浪中波峰和波谷的数量，d是每个波峰和相邻波谷之间的距离。
通过计算所有波峰和波谷之间的距离，并取其平均值，就可以得到波浪的长度。
第二种不规则波浪长度计算公式是基于波浪的频谱分析来计算波浪长度的。
频谱分析是将不规则波浪分解为一系列频率成分的方法，通过对波浪频谱进行分析可以得到波浪的长度。
计算波浪长度的公式可以表示为：L=2π/k其中，L是波浪的长度，k是波浪的波数。
波数是波长的倒数，表示单位波长中所包含的波数。
通过计算波数的倒数和2π之比，就可以得到波浪的长度。
不规则波浪长度计算公式是从波峰和波谷之间的距离以及波浪的频谱分析两个方面来计算波浪长度的。
这两种方法都可以得到相对准确的波浪长度，但在实际应用中需要根据不同的情况选择合适的方法进行计算。
除了波峰和波谷之间的距离和波浪频谱分析之外，还有其他方法可以用于计算不规则波浪的长度，如波速传播方向、波浪群速度等。
这些方法在不同的研究领域和实际应用中有着广泛的应用。
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
不规则波对不同建筑物的作用浅谈摘要不规则波对建筑物的作用有很多，因建筑物不同，主要关注点不同。
本文主要介绍了不规则波对直墙式建筑物的波浪力作用；对斜坡式建筑物的爬高和越浪量；对单桩（柱）的波浪力，群桩的群桩效应；对离岸式高桩码头面板底部的波浪浮托力。
关键词：不规则波；波浪力；越浪量；波浪浮托力0、前言随着海洋工程的发展，需要在海边和海中建设各种不同的建筑物。
波浪力是这类工程的一个重要的外荷载。
对于规则波的作用研究有很多，工程中对于不规则波的处理一般是选择一个特征波高作为规则波进行计算。
但这样处理有时会产生严重后果。
在设计工作中将海浪视为一种随机不规则波是很有必要的。
不规则波对建筑物的作用有很多，因建筑物不同，而关注点不同。
如对直墙建筑物关注不规则波对墙的波浪力，斜坡式的则主要是爬高和越浪量。
下文将进行简要介绍。
1、不规则波对直墙式建筑物的作用直立式防波堤是外海防护建筑物和护岸建筑物的一种重要型式。
由于其具有以下优点如:适用于水深较大的地区，造价要低于斜坡式防波堤，同时其内侧可兼作码头等，因而在日本、意大利和中国的海岸地区得到广泛采用。
但由于其消浪差，所受波浪力较大，一旦破坏则不易修复，故应对其所受波浪力进行研究，以确定合理的设计波浪力，保证所建防波堤既安全又经济。
自然界中的波浪是多向不规则的，而且常斜向击堤，入射波与反射波相互干涉，在堤前形成短峰波，Hsu[1]，Fenton[2]等对短峰波的理论研究表明，短峰波对直堤有可能产生比正常立波更大的波浪力。
波浪力是作用在直立堤上的主要荷载。
计算作用在单元堤上的总波浪力时，首先需要确定作用在单位堤长上的波浪力，我国《海港水文规范》中规定按单向波正向击堤计算堤面水平波浪力和堤底浮托力。
然而自然界中的波浪是多向不规则的，而且常斜向击堤，所以计算中应考虑波浪斜向作用和多向性对波浪力的影响。
这种影响表现在两个方面:一是对单位堤长上波浪力的影响，二是对作用在整个单元堤上总波力的影响。
多向不规则波浪作用下群墩结构上爬高的计算研究
多向不规则波浪作用下群墩结构上爬高的计算研究季新然; 邹丽; 任智源; 柳淑学【期刊名称】《《海洋学报（中文版）》》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】9页(P35-43)【关键词】多向不规则波浪; 方向分布; 爬高; 群墩【作者】季新然; 邹丽; 任智源; 柳淑学【作者单位】海南大学土木与建筑工程学院海南海口 570228; 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024; 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连 116024; 国家海洋环境预报中心北京 100081【正文语种】中文【中图分类】O353.21 引言大尺度墩柱及群墩是海洋工程中常用的结构形式，其尺度较大，一般认为其构件直径D与波长λ的比值D/λ≥0.20。
波浪是海洋工程结构物上的主要荷载，合理的确定波浪荷载是海洋工程结构物能否正常工作的主要因素，因此精确计算作用在群墩上的波浪荷载对于工程设计具有重要的意义。
波浪与群墩结构作用时，不仅要考虑墩柱自身绕射的影响，还要考虑群墩结构中其他墩柱绕射波浪的影响。
Linton和Evans[1]在MacCamy和Fuchs[2]对单个圆柱求解的基础上对流场内的速度势进行了简化，得到求解规则波与群墩作用时墩柱所受波浪力的简化公式。
Ohl等[3]通过理论计算和实验等方法研究了规则波和不规则波浪对四圆柱方阵群墩作用时的绕射现象，通过数值结果与实验结果的对比，发现采用线性绕射理论可以获得与实际情况比较符合的计算结果。
王俊杰和王连堂[4]应用Nyström方法求解Helmholtz方程得到了计算大尺度墩柱上波浪力的数值模型。
上述的研究都是基于入射波是规则波浪或者单向不规则波浪，而实际海洋中的波浪是多向不规则波浪，波浪的方向分布对波浪的传播及其与工程结构物的作用都具有明显影响。
由于多向波浪传播的复杂性及多向不规则波浪实验、数值模拟手段的限制[5]，目前关于多向不规则波浪与墩柱或群墩结构作用的研究并不多见。
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
波浪爬高计算-1
坝底高程，m 79.679.6水库淤积高程，m 80计算水位，m 97.2197.42风区末端水深，m 22.5坝址到风区末端河道比降1:m`17.094017117.42627351.基本数据基本风速W,m/s 34.523风区长度D,m 260260库区平均水深Hm ，m 9.6059.96坝前水深H, m 17.2117.42坝坡坡比m 22糙率及渗透系数KA 0.90.9风向与水域中线的夹角,度002.计算结果平均波高h2％，m 1.763950990.9601706平均波周长Tm ，s 5.894277184.3487205(初步计算值）平均波长Lm ，m 6.855806794.57053786平均波长Lm ，m 6.855806794.57053786hm/H 0.183649240.096402671、2、3级坝0.79100941(<0.1)0.43056976(<0.1)0.828146(0.1`0.2)0.45078431(0.1`0.2)4、5级坝 1.76395099(<0.1)0.83961104(<0.1)1.54863303(0.1`0.2)1.00524901(0.1`0.2)W/SQRT(gH)2.655181151.75941892Kw 1.22(查表填入）1.08(查表填入）1.14350337(m=1.5~5.0)0.609799(m=1.5~5.0)0R0(查表）0R0(查表）0（m<=1.25)0（m<=1.25)1.84(查表A.1.13填入）2.66(查表A.1.13填入）2.1040462(<0.1)1.62206525(<0.1)(0.1`0.2)(0.1`0.2)>0.3>0.3风雍水面高度e, m 0.005911770.0025338安全超高值A, m 0.5(查表填入）0.3(查表填入）最终结果坝顶超高 y, m 2.609957971.9245991水位97.21输入值97.42输入值要求坝顶高程99.81995899.3445991设计波浪hp5％波浪爬高Rm, m 波浪爬高Rp,5％ m 正常运用非常运用波浪hm(均值）需要输入2.005。
波浪爬高计算[优质ppt]
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堤前种植红树林
草皮护面
栅栏板护面
四脚空心方块护面
插砌条石护面
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4. 本《规范》应用计算公式来源
通过对众多的公式进行了调研和比较计算，并 且和广东水科院、国内其他一些有关波浪爬高物 理模型试验成果进行对比分析，选用了现在推荐 的波浪爬高计算公式。
本《规范》推荐的公式主要有国家《堤防工程 设计规范》公式（计算上下均为斜坡、中间带平 台以及斜波作用时采用），海港水文规范公式 （单坡规则波及风作用下的不规则波）、原苏联 公式（0<m<1的单坡爬高）以及其它大学里的公 式（防浪林消波公式、插砌条石消波公式等）。
对爬高的研究，刚开始规则波研究相对较多，后对不 规则波的研究越来越多，爬高研究主要分为单坡和复 坡爬高两种类型。单坡上爬高计算方法，目前发展的 相对成熟，经验公式主要有钟可夫斯基公式、Hunf公 式、《堤防工程设计规范》中推荐公式、《海港水文 规范》中推荐公式、莆田公式、原苏联（92-60）规范 推荐公式等。我国在工程中应用较广泛的是《堤防工 程设计规范》公式、《海港水文规范》公式和莆田公 式；复坡上的波浪爬高计算公式主要有《堤防工程设 计规范》公式以及大工李玉成教授等建议的爬高公式 等。相比较之下，波浪在复杂断面上的爬高研究较少， 计算公式也不多，并且由于大多数公式都是在特定的 边界条件下结合试验研究成果或原型观测成果总结得 出的，计算成果差别较大。
6.5.5 对插砌条石斜坡堤，平面加糙率宜采用25
％，波浪爬高可按附录E第E.0.11条确定。
说明：插砌条石平面加糙率是指条石凸起加
糙面积与坡面总面积之比。
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。
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）。
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 =~。
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 =~。
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。
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ｔ ｕ ｙ ｓ ｒ ｅａ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ． ｈ ｓｍａ ｅ ｖ ｓａ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅｆ ｒｔ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｉ ｎ ｈ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ａ ｅｒ ｎ—ｐ ｏ ｌ ｕ ｖ ； ｌ— ｌｐ ｙ ｗ ｒ ：ｗ ｖ — ； ｂｉ ｅｗａ ｅ ｍｕｔ — ｏ ｅ ｕ ｕ ｑ ｉｓ
（． 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 ２０ ９ ： １河 １０ ８ ２ 浙 江 省 水 利 水 电勘 察 设 计 研 究 院 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ０ ） ． １０ ２
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 ４ ０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 ． ５ Ｖ ｌ９ ３２
文献 标 志码 ：Ａ
文 章 编 号 ： ｌ０ — ９ ２ ２ ）２ ０ ２ — ８ ２ ４ ７ （０ ０ — ０ ３ ０ ０ ｌ ０
Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ｆｗａ ｅ ｒ ｎ－ ｌ ｕｌ ｔｏ ｏ ｖ ｕ ｕｐ ｕｎｄ ｒｔ ｒ ｅ ｕ ａ ｖ ｃ ｉ ｎ ｅ ｈｅｉ ｒ ｇ ｌ ｒｗａ ｅａ ｔｏ
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２ ０年 ２月 ０１
水 运 工程
Ｐ ｔ＆ Ｗ ａ ｅ ｗａ Ｅｎｇｎｅ ｒｎ ｏｒ ｔｒ ｙ ｉ ｅ ｉｇ
Ｆ ｂ．２ ０ ｅ ０１ Ｎｏ Ｓ ｒａ ．２ ｅ ｉ ｌＮｏ． ８ ４３
第 ２期
总第 ４ ８ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 期
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
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
Ａ ｂｓ ｒ ｃ ：Ｂ ｓｄ ｏ ｈ ｈ ｓ ａ ｄ ｌ ｘ ｅｉ ｎ， ｈｓｐ ｐ ｒｓｕ ｉｓｔｅｗ ｖ ｌ— ｐ ｏ ｅｓｎ ｌ ｌｐｎ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎｔｅｐ ｙ ｉ ｌ ｃ ｍｏ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｔｉ ａ ｅ ｔ ｄｅ ｈ ａ ｅｎ ｎ ｕ ｆ ｈ ｉｇｅｓ ｉｇ ｅ ｔ ｏ
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