海堤设计波浪计算有关问题探讨
关于波浪超高的计算
关于波浪超高的计算
波浪的超高对于外海建筑物的结构,标高,外力等都有很大影响.我国海港水文规范波浪对桩柱作用一节中对于静水面以上的波峰高度ηmax 的数值可以查图计算,则波浪的超高△h 可以借用△h=ηmax-H/2来计算.但波峰高度的ηmax 的图是由斯托克斯二阶波理论和椭余波理论的平均值绘制的,在实际计算中,对于有些坡偏大.有些波偏小.例如当H/d=0.3时,Ah/H 的值用椭余波理论计算的则比用规范上的ηmax 图表计算出来的大0.04,假如波面高为7m,则△h 相差28cm,显然误差太大了.我们认为用ηmax 图表计算超两是不科学的,应该按不同波浪要素对应的波浪理论来计算波浪的超高.。
防波堤设计问题
浮式防波堤设计应考虑的问题引言：以下讲述的海洋波浪的知识对于“浮式防波堤”的设计具有重大意义。
考虑到文中专业性较强，故对于大多数设计者而言，我只做尽量通俗的讲解，不做推导。
1. 浮式防波堤的建造必须考虑存在的巨大风险在海洋工程中，防波堤在海港的各类水工建筑物中有其特殊地位。
它们直接承受巨大的波浪力的作用，大多位于水深浪大之处。
相比之下难以建造，造价偏高，占港口工程总投资的很大部分。
浮式防波堤的设计与建造存在的风险巨大的原因是：1.1 设计标准如何选择？防波堤是用来保护港内船舶及其它海洋工程的，首先要保护自己。
设计波高如何选择，是个大问题。
选小了，如按“常规”的风浪气象条件，设定设计波高，例如，取波高H1/3=7.5m（或8m），对应为8.3级大风（对应海面风速22.0m/s），这正是许多船舶应当回港避风的风级。
这种设定显然是不够的。
如果按罗源县（1983-2003年）实测统计的最大强台风风速为40m/s（1966年9月3日），对应为13级风力，此时在深海里产生的波高（H1/3）约为18m左右，在浅海一定范围有可能更大（下文说明）。
从近几年台湾海峡的风级发展趋势看，恶劣气候是越来越频繁，风力越来越大。
今年的“苏迪罗”台风，在福州市内已达到13级，海面至少为14级，浪高可达到20m以上。
这种风级对于水深为30m左右的浅海而言，大风伴随大浪，再加暴潮，具有很大的破坏性。
对于这样的“异常”天气（从现在来看，这样的天气已非“异常”，有可能成为“常态”），采用浮式防波堤是否可行，就必须认真考虑。
1.2 如何选址？在海洋中，尤其是超过12级的特大风暴来临时，即使在同一海域，由于各类波浪的相互干扰，完全有可能在局部地方浪高出奇的大，如果在此设置防波堤，必然会遭遇“灭顶之灾”。
1.3 浮式防波堤存在先天性的缺陷浮式防波堤是“受约束的运动浮体”，与固定式防波堤不同的是，存在先天性缺陷。
表现为：如果“浮涵”排水量不够大（相对于设计波而言），则对波浪过于敏感，就像一叶小舟，随波逐流，不能起到“消波”的作用；但如果排水量比较大，则在特大风暴条件下，“浮涵”波动产生的惯性力（包括附连水质量）很大，很容易造成锚泊及连接件，甚至“浮涵”主体的损坏，将会引起巨大的灾难。
波浪力计算公式
波浪力计算公式引言：在海洋工程中，波浪力是一个重要的参数，用于估计波浪对结构物的作用力。
波浪力的计算可以通过波浪力计算公式来实现。
本文将介绍波浪力计算公式的原理和应用，并探讨波浪力计算的相关问题。
一、波浪力计算公式的原理波浪力计算公式是根据波浪理论和结构动力学原理推导出来的。
其基本原理是根据波浪的特性和结构物的几何形状，通过计算波浪作用下的压力和力矩，进而得到波浪力的大小和方向。
二、常用的波浪力计算公式1. Morison公式：Morison公式是最常用的波浪力计算公式之一，适用于波浪作用下的柱状结构物。
该公式基于马克思-赫茨伯格(Morison)定律，考虑了波浪作用下的惯性力和阻力。
其表达式为：F = 0.5 * ρ * Cd * A * (dV/dt) + ρ * Cp * A * V * |V|其中，F为波浪力，ρ为水的密度，Cd和Cp分别为阻力系数和惯性系数，A为结构物的横截面积，V为波浪速度，dV/dt为波浪加速度。
2. Goda公式：Goda公式是一种改进的波浪力计算公式，适用于不规则波浪作用下的结构物。
该公式考虑了波浪的频率谱和结构物的响应特性，能更准确地估计波浪力。
其表达式为：F = ∫∫ (0.5 * ρ * Hs * g * S(f) * A * R(f)^2 * |H(f)|^2 * cos(θ))^0.5 df dθ其中，F为波浪力，ρ为水的密度，Hs为波浪高度，g为重力加速度，S(f)为波浪频率谱密度函数，A为结构物的横截面积，R(f)为结构物的响应函数，H(f)为波浪高度频谱密度函数，θ为波浪方向。
三、波浪力计算的应用波浪力计算公式广泛应用于海洋工程中的结构设计和安全评估。
通过计算波浪力，可以评估结构物的稳定性和安全性，为结构物的设计和施工提供依据。
例如，在海上风电场中，需要计算波浪力来评估风机基础的稳定性；在海岸工程中，需要计算波浪力来评估海堤的稳定性。
四、波浪力计算的相关问题1. 如何确定阻力系数和惯性系数？阻力系数和惯性系数是波浪力计算公式中的重要参数，可以通过试验或数值模拟来确定。
海堤波浪越浪量常用计算方法评述
海堤波浪越浪量常用计算方法评述首先是频率分析法。
频率分析法是通过对历史波浪资料进行统计分析，建立波浪的频率分布模型，从而计算出海堤波浪越浪量。
该方法适用于波浪条件具有一定规律性和持续性的情况下。
它可以提供不同重现期下的波高和波浪力学参数，通过与设计规范进行比较，确定合适的设计水平。
频率分析法的精确度较高，适用于大型海堤的设计，但需要对大量的历史波浪观测数据进行统计分析，涉及到的计算量较大。
其次是统计方法。
统计方法是通过采集现场观测数据，进行统计分析，得到波高和波浪力学参数的概率分布，从而计算出海堤波浪越浪量。
该方法适用于波浪条件较为复杂，波浪规律性不强的情况下。
统计方法的优点是可以直接利用观测数据进行计算，不需要对历史波浪进行频率分析，相对较为简便快捷。
但由于观测数据的局限性，可能存在一定的不确定性，需要根据具体情况进行综合考虑。
最后是模型试验法。
模型试验法是通过建立海堤模型，按照缩比进行试验，测定波浪越浪量。
该方法适用于波浪条件复杂且难以用分析方法计算的情况下。
模型试验法可以模拟真实的波浪情况，掌握海堤与波浪的相互作用规律，提供可靠的设计依据。
模型试验法的缺点是需要进行实际模型搭建和试验，费用较高并且耗时较长。
综上所述，海堤波浪越浪量计算方法有频率分析法、统计方法和模型试验法。
频率分析法适用于规律性和持续性波浪条件下的设计计算；统计方法适用于复杂和不规则波浪条件下的计算；模型试验法适用于波浪条件复杂且难以用分析方法计算的情况。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的计算方法，综合考虑计算精度、计算成本和计算效率，为海堤的设计和稳定性评价提供可靠依据。
海堤设计波浪计算有关问题探讨
q 2gH 03 ∞(H 0 L0，h H 0，h c H 0 )
(1)
式中：q 为平均越浪量；H0 为有效波高的等效深水波高；h 为塘身高度；L0 为深水波长。 图表的适用条件：海堤堤前坡度 i＝1/10 或 i=1/30。H0/L0=0.012、0.017、或 0.036。
（2）SPM 法 计算越浪量的 SPM 公式为：
（3）行政审查有一定难度。由于上两条原因，尤其是第二条原因的存在，会给工程项目的审 批带来一定的难度。 3.2 《导则》推荐的计算波浪爬高方法及其优越性
针对广东省以往海堤设计波浪爬高计算的具体特点，《导则》在编制时把国内外应用相对成熟 的公式进行了对比计算，并把计算结果和模型试验成果进行了对比分析，《导则》规定在计算时以 利用不规则波波浪要素作为计算输入波浪要素，并提出针对不同的计算要求应采用不同波高累积 频率来进行计算，《导则》中对单坡、带平台的复式坡、带防浪墙的单坡、采用工程措施护面的海 堤、堤前种植有防浪林、堤前有压载或设置潜堤等不同情况下的波浪爬高计算均给出了计算公式。 《导则》推荐爬高公式的原则为：
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高度难以达到，而且其沉降量一般较大，从而造成投资的增大。因此，结合广东省海堤建设的特 点和国内外建设海堤的经验和最新理念，在进行《导则》编制时，提出了广东省海堤建设以允许 越浪量来控制堤顶高程的方法。 4.2 越浪量计算 4.2.1 影响越浪量的因素
影响越浪量的因素非常多，主要有海堤断面的结构型式、堤顶高程、堤前水深、堤前波浪要 素、堤前地形、临海侧边坡坡度、风速、风向与海堤轴线的夹角以及堤的透水性等。
（1）实用性不是很强。这些公式主要是基于规则波基础上进行试验统计而得到的公式，对于 不规则爬高来讲其实用性不强，且计算结果存在着一定的差异。
海堤波浪越浪量常用计算方法评述
海堤波浪越浪量常用计算方法评述1.经验公式经验公式是根据大量实测资料的统计结果得出的，具有简单、实用的特点，适用于常见的海堤情况。
常用的经验公式有Raper公式、潜渗波浪理论公式和渗流波浪公式等。
- Raper公式：Raper公式是最早提出的一种计算波浪越浪量的经验公式。
该公式通过波浪高度、周期、波长和堤坡坡度等参数，通过实测系数得出波浪越浪量。
-潜渗波浪理论公式：该公式是根据波浪在海堤顶部的潜渗特性推导出来的，适用于堤坡较陡的情况。
该公式通过波高、周期、堤顶宽度和堤底深度等参数计算波浪越浪量。
-渗流波浪公式：该公式是针对近岸区域的波浪影响，考虑了波浪与海堤相互作用的渗流效应。
该公式通过波高、周期、波长和海堤参数等计算波浪越浪量。
经验公式的优点是简单快速，适用于初步设计和常见情况。
然而，经验公式仅适用于一定范围的条件，对于非常规情况或特定场景可能存在较大误差，需谨慎使用。
2.数值模拟方法数值模拟方法通过建立数学模型、求解方程组，模拟波浪在海堤上的传播和相互作用过程，计算波浪越浪量。
数值模拟方法包括有限元方法、边界元方法和有限差分方法等。
-有限元方法：有限元方法通过将计算区域离散化，并建立网格系统，将方程转化为代数方程组，通过迭代求解得到波浪越浪量。
该方法适用于不规则的复杂海堤形态和自由水面下的波浪传播问题。
-边界元方法：边界元方法通过将波浪理论方程转化为格林函数形式，并将边界上的边值问题转化为边界元方程组，通过求解得到波浪越浪量。
该方法适用于规则海堤形态和自由水面上的波浪传播问题。
-有限差分方法：有限差分方法将计算区域离散化，并建立网格系统，根据差分逼近法将偏微分方程转化为代数方程组，通过迭代求解得到波浪越浪量。
该方法适用于规则的海堤形态和自由水面上的波浪传播问题。
数值模拟方法的优点是精度较高，适用于复杂和特殊情况，但计算量较大，对计算条件和参数的设置要求较高。
综上所述，海堤波浪越浪量的计算方法包括经验公式和数值模拟方法。
海洋工程中的防波堤设计优化
海洋工程中的防波堤设计优化海洋工程是一门涉及海洋资源开发和利用的综合性科学，其中防波堤设计是非常重要的一部分。
防波堤，也称海堤或波浪防护堤，是为了保护海岸线或港口设施而建造的工程结构。
它的主要功能是减弱或消除波浪的冲击力，防止海岸侵蚀和港口水域的淤积。
在海洋工程中，防波堤的设计需要考虑多个因素，包括波浪的高度、波动频率、海底地质条件以及使用的材料等。
为了优化防波堤的设计，工程师们进行了大量的研究和实践探索，以期找到最有效的解决方案。
首先，在防波堤设计中考虑波浪参数是非常重要的。
工程师们需要了解当地海域的波浪特性，包括波浪高度和周期。
通过对波浪的观测和数据分析，可以确定防波堤所需的高度和长度，以保证其能够有效地抵挡波浪的冲击力。
其次，防波堤的形状和结构也是需要优化的关键因素。
传统的防波堤设计往往采用直线形状，但这种设计在面对长周期波浪时效果并不理想。
近年来，工程师们开始尝试采用曲线形状的防波堤，并借鉴自然界中的海岸线形态。
这种曲线形状的防波堤能够更好地折射波浪，并将其能量分散到更广阔的区域，从而减小波浪对堤体的冲击。
此外，防波堤的材料选择和施工技术也对其性能起到重要影响。
常见的防波堤材料包括混凝土、钢筋混凝土和岩石等。
工程师们需要根据具体的环境条件和工程要求，选择合适的材料，并确保施工质量。
随着技术的不断发展，一些新型的材料和施工技术也逐渐应用于防波堤设计中，如玻璃纤维增强塑料、海绵城市等，这些新技术的引入进一步提高了防波堤的性能和可持续性。
最后，为了提高防波堤的效果，工程师们还需要考虑海底地质条件。
海底地质的不均匀性可能会影响波浪的传播和折射，进而影响防波堤的性能。
因此，在防波堤设计中，需要进行地质勘探和地质分析，以确定合适的位置和深度。
此外，在施工中还需要采取一些措施，如土工织物和护盾等，来保护海底地质和提高工程的可靠性。
总之，海洋工程中的防波堤设计优化是一个非常复杂和综合性的课题。
只有考虑到波浪参数、防波堤的形状和结构、材料选择和施工技术以及海底地质等多个因素，才能设计出性能优良、经济有效的防波堤工程。
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较海塘工程是指在海岸线附近修建的一种防止海浪侵蚀和海水侵入的重要工程。
在海塘工程的设计和施工中，对于波浪要素的计算和分析是非常重要的，以确保工程的稳定性和可靠性。
本文将对浙江省海塘工程波浪要素的计算、分析和比较进行详细介绍。
首先，浙江省是一个沿海省份，海塘工程在这里具有重要的意义。
浙江省海塘工程所面临的主要波浪要素包括波高、波周期和波浪方向。
这些要素直接影响着海塘结构的设计和海塘的抗倒塌性能。
为了计算和分析波浪要素，需要收集并分析海陆边界附近的波浪观测数据。
这些数据包括浙江省沿海各站点的波浪观测数据，例如波高计、波浪记录仪等。
通过对这些数据的分析，可以得到每个站点的波高、波周期和波浪方向。
在分析波浪要素时，需要使用一些常用的方法和模型。
常用的方法包括统计学方法、频谱方法和数值模拟方法。
其中，统计学方法主要用于分析和描述波浪的统计特征，例如平均值、标准差和极值等。
频谱方法主要用于分析波浪的频谱特性，例如波浪的能谱和相对能谱。
数值模拟方法主要用于模拟和预测海域内波浪的时空分布，例如使用数值海浪模型进行波浪预报。
对于比较浙江省不同海塘工程的波浪要素，需要先收集和分析不同海塘工程站点的波浪观测数据。
然后，可以使用统计学方法和频谱分析方法对这些数据进行处理和比较。
最后，还可以使用数值模拟方法对比不同海塘工程波浪要素的时空分布进行模拟和预测，以进一步比较不同海塘工程的性能。
需要注意的是，浙江省海塘工程波浪要素的计算、分析和比较应该结合具体的工程实践和工程要求。
不同的海塘工程可能有不同的要求和目标，因此对波浪要素的比较和分析也应该针对具体的工程情况进行。
同时，在波浪要素的计算和分析中，还需要考虑一些因素，例如海洋气象条件、海域地形和海洋动力学等。
综上所述，浙江省海塘工程波浪要素的计算、分析和比较是一个复杂而重要的问题。
通过对波浪要素的计算和分析，可以为海塘工程的设计和施工提供参考和依据，以确保工程的稳定性和可靠性。
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较浙江省是中国一个沿海省份，正面临着海洋波浪活动不断增加的问题，因此，研究海塘工程波浪要素的计算分析与比较就显得格外重要。
本文旨在探讨浙江省海塘工程波浪要素的计算分析与比较。
首先，本文将探讨波浪计算分析的方法及过程。
首先通过海洋数值模型计算波浪的发生时间和强度，然后利用海塘的实际情况对计算得到的结果进行调整，得出符合实际海塘防护要求的结果。
同时，需要考虑波浪可能会发生改变的因素，比如风速、风向、海洋流速等，以便更好地预测波浪变化。
其次，本文将探讨浙江省海塘工程波浪要素的比较。
实际上，由于浙江省沿海地区拥有多个海塘工程，因此，可以将不同工程的波浪要素进行比较，以了解它们抵抗海浪的能力。
首先，要先确定不同海塘的类型、大小、结构特点等。
其次，利用海塘波浪要素计算分析方法，对每种海塘的抵抗海浪能力进行模拟，并进行比较。
最后，可以通过对比，发现对海浪抵抗能力最强的工程，以及怎样改善其他工程的抗震性能。
最后，结合实际情况，本文重点探讨了浙江省海塘工程波浪要素的计算分析与比较，希望能够为浙江省海塘工程的开发及管理提供参考。
综上所述，浙江省海塘工程的波浪要素的计算分析与比较，是研究海塘工程的基础性研究。
它不仅可以帮助我们了解海塘工程的抵抗海浪能力，还可以为我们提供有效的方法和技术支持，以有效防范海
洋波浪活动带来的威胁。
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较
浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较浙江省，作为中国最早发展的沿海地区，其海塘工程早已历尽磨难，随着技术的进步和潮汐变动，浙江省海塘工程波浪要素计算分析和比较也在不断发展变化。
首先，要完成浙江省海塘工程波浪要素计算与分析，需要了解波浪参数，如波浪频率，波浪频谱，波浪口高等。
这些参数可以用来确定海塘的抗潮汐能力，以及海塘的形态结构，而且还可以用来分析海水的深度、流速等。
其次，要完成海塘工程的波浪要素计算与分析，还需要进行潮汐计算，潮汐计算可以用来模拟海水流动变化，从而分析不同潮汐情况下海塘结构的变化。
再者，海塘工程波浪要素计算与比较也建立在空间数据基础之上。
空间数据集可以提供海塘的几何信息、地形信息等，从而确定海塘的位置与方向等。
此外，还可以根据海塘的几何形状等信息，获得海水的流向及深度变化的数据，以便对海塘工程的设计与施工提供参考。
最后，浙江省海塘工程波浪要素计算与比较还需要进行数值模拟，利用数值模型可以更准确地模拟海洋环境，从而预测不同波浪要素下海塘的作用情况，从而实现海塘工程的设计与改造。
总之，浙江省海塘工程波浪要素计算分析和比较是一项复杂的工作，需要从不同的角度进行调查和分析，以确定海塘工程的结构设计及施工方案。
本文从波浪参数、潮汐计算、空间数据集和数值模拟等几个方面，介绍了浙江省海塘工程波浪要素计算分析与比较的全部内
容。
希望可以为未来海塘工程的设计与施工提供帮助。
关于海塘波要素计算相关问题的探讨
◎ 赵宇 上海友为工程设计有限公司
摘 要：本文主要就海塘工程波要素计算方法进行探讨，其中设计波要素的深水波要素均采 用风推浪的计算方法，按莆田公式计算确定。浅水变形采用数模计算和经验公式推求，并考虑 海塘前保滩顺坝对波浪的消减作用；结合周边已建工程的设计波要素，并比较数值模拟与经验 公式的推求结果，分析本工程堤前波要素计算方法的合理性。
各计算水位的深 水波要素给；N向堤 前波浪受崇明岛和崇明东滩阻挡作
用，北 边波浪 对堤前影响很小，故可
不考虑波能传入，采用侧边界。
3 . 5累积率计算原理
累积率计算：
2
P= %
exp
−
π
4
1
+
H /d 2π
H p% H
1− H d
根 据 工 程 水 域 情况 ，采 用莆田试 验站公式进行波浪要素计算：
（1）莆田试验站公式：
其中：F——对岸风区长度，V—— 计算风速，本次取为32.7m/s，H——平
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学术
ACADEMIC
均波高（m），HS ——有效波高（m）， T ——平均波周期（s），TS——有效波 周期（s），g ——重 力加速 度（9.81m / s2），d——平均水深（m）。
（2）风区长 度 采用海 堤 规范 推
荐的等效风区长度计算：
∑∑ Fe =
FI cos2 αi cosαi
公 式 中 ：F i—— 在 设 计 主 风 区 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）；
α i—— 射 线 F i与设 计主 风 向 上 射 线 F 0 之间的夹角，（°）。
海堤波浪爬高计算分析与越浪设计准则探讨
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
ｎ ｓ ｔｔ ｋ ｓ ｏ ｅ ａ ｄ ｖ ｎ ｄ ｒＭｅ ｒｍｅｈ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ Ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｓｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ｃ ｒｉ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｍｉ ｄ ｅ ｅ Ｓ ａｅ Ｄｉ ｅ Ｄｅ ｉ Ｃ ｄ ａ ｅ ｅ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｌ． ｏ ａ ｉ ｎ ｅｗ ｅ ｈ ｍ ｒ ａ ｒ ｕ ．Ｔ ｅ ｌ ｎ ｇ ｎ ｄ ｅ ｖ ｓ ｅ ｅ
ｎ ｎ ｅｒ ｇｃｎｔ ｃｉ ，ｉｉｆｕｄｏｔｈｔｈ ｓ ｃ ｔ ｎｏ ｖｒ ｐ ｉｇｏ ａｏ ｂｅ ｖｒ ｐ ｉ ｆ ａｄ ｒ ａｄｅｇｎｅ ｎ ｏｓ ｕｔ ｎ ｔｓ ｏｎ ｕ ｔａ ｔｅ ｅｉ ｒｅ ｏ ｆ ｏｏｅ ｏｐｎ ｒ ｌ ａ ｌ ｏｅ ｏｐｎ ｒ ｅ ｉｅａｅ ｉ ｉ ｒ ｏ ｄ ｇ ｉｒ ｎ ｉ ｎ ｔ ｗ ｔ ｌ ｇｏ ｓ ｋ
海塘工程波浪要素计算方法探讨
第1期（总第214期）2021年2月CHINA MUNICIPAL ENGINEERINGＮｏ．１ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２１４）Ｆｅｂ． ２０２１海塘工程波浪要素计算方法探讨朱 峰 雷[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海200125]波浪要素是海塘设计的重要参数。
由于受到水下地形、近岸陆域等因素影响，波浪将会在浅水区域发生折射、绕射变形。
波浪设计要素，如波高、波长、波向，也会发生变化。
海塘设计堤顶高程受到波浪要素影响，将直接影响海塘设计标高，进而影响海塘建设的工程投资。
结合工程实例，分别采用莆田公式和SWAN 波浪模型，按照200 a 一遇高潮位+12级风设防标准，进行工程区域的波浪要素计算及分析。
1 工程概况本工程位于长江口水域， 崇明南沿奚家港闸外，结合新建奚家港闸外桥，需将现状桥梁范围内海塘进行达标改造，海塘改造长240 m。
根据《上海市城市总体规划（2017—2035）》文本，崇明岛海塘设防标准为200 a 一遇高潮位+12级风。
现状海塘设计标准为100 a 一遇高潮位+11级风下线。
现状海塘堤顶高程7.80 m，外侧护坡结构为封底螺母块体，防浪墙为L 形防浪墙。
海塘对应主风向为SE、S、SW，200 a 一遇设收稿日期：2020-04-21作者简介：朱峰雷（1989—），男，工程师，硕士，主要从事水利工程设计工作。
摘要：海塘工程波浪要素计算对于确定海塘堤顶高程及确保海塘结构安全有着至关重要的作用。
以崇明岛生态大道奚家港海塘改造为例，通过确定的海域条件、设计潮位，计算海塘波浪要素，利用莆田海堤试验站公式及SWAN 波浪模型，按照200 a 一遇高潮位+12级风设防标准，分别对海堤波浪要素进行计算。
计算结果表明，采用莆田试验站公式推算的设计波要素结果稍大，偏于安全。
设计中可采用莆田试验站公式计算结果作为设计依据。
关键词：海塘工程；波浪要素；莆田公式；数学模型中图分类号：TV139.2 文献标识码：A 文章编号：1004-4655（2021）01-0032-04DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2021.01.009计高潮位6.19 m， 12级风下线32.7 m/s。
台风过程下复式海堤越浪量计算方法研究
台风过程下复式海堤越浪量计算方法研究复式海堤是指由两个或多个平行排列的海堤组成的结构。
在台风过程中，海堤会受到强大的海浪冲击，因此需要进行越浪量计算以确保其安全性。
下面将就复式海堤越浪量计算方法进行研究。
复式海堤越浪量计算的关键在于确定海堤的抗浪设计参数，包括抗浪高度、设计波高和设计波长。
抗浪高度是指海堤最顶部到无波状况下的水位之差，一般根据当地的潮位和风速等因素来确定。
设计波高是指在台风过程中的海浪最大高度，需要根据当地的历史台风资料和潮水位等因素来确定。
设计波长是指设计波高对应的波长，可以根据实际情况进行估计。
复式海堤越浪量计算的一种常用方法是基于波浪理论的计算方法，即利用波浪传播过程中的波动方程以及海堤的几何形状等参数来进行计算。
波动方程可以描述波浪水平方向上的传播过程，海堤的几何形状参数包括海堤的高度、底宽、顶宽等。
在进行复式海堤越浪量计算时，还需要考虑台风引起的风浪和风暴潮等因素。
风浪是指台风风速引起的波浪，可以通过经验公式或数值模拟等方法进行计算。
风暴潮是指台风引起的海平面升高，需要根据台风的气象参数和潮汐条件等来进行计算。
复式海堤越浪量计算的方法还可以通过物理模型试验进行验证。
物理模型试验可以模拟海堤受到的波浪冲击，通过实测数据来验证计算方法的准确性。
物理模型试验需要根据实际情况选择合适的比例尺和试验设备，以及合适的模拟境界条件。
总结起来，复式海堤越浪量计算方法涉及到抗浪设计参数的确定、波浪传播方程的应用、风浪和风暴潮的计算以及物理模型试验的验证等。
通过合理选择计算方法和参数，可以准确计算出复式海堤在台风过程中的越浪量，为海堤的设计和维护提供科学依据。
海堤设计中的若干问题探讨
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｓ ａ ｄ ｋ ｅ ｉ ｅ；ｔｄ ｌｌｖ ｌ ｉ ａ ｅ ｅ ；ｗａ ｅ ｅｅ ｎｔ ｖ ｌｍｅ ；ｗａ ｅ ｄｉｓｐａ ｉｎ ｐｌｔｏ ｍ ；ｗａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｐ ｉ ｇ ｄ ｓ ｈ ￣ ｅ ｖ ｓ ｉ ｔｏ ａ ｆ ｒ ｖ ｖ ｒｏ ｐ ｎ ｉｃ ａ
ａ ｅ ｄ ｓｕ ｓ ｄ ｉ ｃｕ ｉｇ ｔ ｅ ｄ ｆ ｉｉｎ ｏ ｅ ｌｌ ｈ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｆｔ ｅ ｏ ｏ ｄ ｃ ｎｒ ｌ ｈ ａｃ ｌｔｏ ｆｗａ ｅｅｅ ｎｓ， ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｌ ｄｎ ｈ ｅ ｎ ｔ ｆｓ ａｗａ ，ｔ ｔｎ ａｄ ｏ ｉ ｒｆ ｏ ｏ ｔ ，ｔ ｅｃ ｕａｉｎ ｏ ｖ ｌｍｅ ｔ ｉ ｏ ｄ ｌ ｏ ｌ ｈ ａ ｕ ａｉｎ ｏ ｖ ａ ｐ ｉ ｌｉ ｅ ｓｏ ｅ ｄｋ ｈ ｅｅｍｉａｉ ｆｃｅ ｔｌｖ ｌｂ ｅ ｓｉｅ ｗａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｐｎ ｔ ｅ ｃ ｃ ｌｔｏ ｆｗａ ｅ ｒ ｎ ｕ ｎ ｍｕ ｔ ｌ ｌｐ ｉｅ ａ ｄ ｔｅ ｄ ｔｒ ｎ ｔ ｎ ｏ ｒ ｓ ｅ ｅ ｙ ｐ ｒ ｉｓｖ ｖ ｖ ｒ ｐ ｉｇ ｌ ｐ ｎ ｏ ｍ ｏ ｄ ｓ ｈ ｒｅ．Ａｎ ｔｉ ｕ ｒ ｒ ｈ ｔｔｅ ｄ ｆ ｉｉｎ ｏ ｅ ｌ ｓ ｏ ｌ ｅａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｖ ｅｇ ｔ ｎｄ ｔｅ ｂ ｓ ｏ ａｉｎ ｉｃ ａｇ ｄ ｉ ｓｐ ｔｆ ｗａｄ ｔａ ｅｉ ｔ ｆｓａ ｗａｌ ｈ ｕ ｄ ｂ ｃ ｏ ｄｎ ｏ ｗａ ｅ ｈ ｉｈ ，ａ ｈ ｅ ｔｌｃ ｔ ｏ ｈ ｎ ｏ ｏ ｏ ｖ ｉｓｐ ｔｏ ｌｔ ｒ ｈ ｕｄ ｂ ｅ ｒｓａｉ ｔｒｌｖ １ ｈ ｐ ｉ ｌ ｄ ｈ ｏ ｉｈ ｓ ｏ ｌ ｅ １ ４ ｏ ｃｄ ｎ ｖ — ｆｗａ ｅ ｄｓ ｉａｉｎ ｐ ａｆ ｍ ｓ ｏ ｌ ｅ ｎ ａ ｔｔ ｗａｅ ｅ ．ｔ ｅｏ ｔｍａ ｗｉｔ ｆｗｈｃ ｈ ｕ ｄ ｂ ／ ｆｉ ｉ ｅ ｔｗａ ｅ ｏ ｃ 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。
跨海桥梁基础波浪(流)力计算问题探讨
跨海桥梁基础波浪(流)力计算问题探讨胡勇;雷丽萍;杨进先【摘要】On the basis of present research on wave, force acting on cylindrical piles at home and abroad,the. recent status of study on calculation of wave force acting on piles were summarizedbined with engineering practice of sea-crossing bridges, some problems about the characteristics and calculation of wave forces on piles, transverse wave force and wave force acted by combined effect of wave and current were investigated respectively, through the comparison and analysis between calculated results with the current method and the results from model test.The problems and some measures for similar engineering projects were put forward.Furthermore,the technology roadmap and contents of research were proposed for further study.%在收集国内外海洋桩柱结构物波浪(流)力研究资料的基础上,对桩柱波浪力计算的现状进行了归纳总结.结合已建多座跨海大桥工程实践,通过桥梁基础波浪(流)力模型试验结果与采用现行规范方法所得计算结果进行对比分析,分别对跨海桥梁基础波浪力特点、小尺度桩基波浪力计算、大尺度沉井(承台、桥墩)波浪力计算、横向波浪(流)力计算及波流共同作用下的波浪(流)力计算等问题进行探讨,提出目前桥梁基础波浪(流)力计算存在的问题及解决措施与方法,并针对存在的问题,提出了跨海桥梁基础波浪(流)力进一步深入研究的思路、研究技术路线及研究内容.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】5页(P101-105)【关键词】跨海桥梁基础;波浪力;大尺度墩柱;小尺度桩柱【作者】胡勇;雷丽萍;杨进先【作者单位】中铁大桥勘测设计院集团有限公司,武汉430056;中交第二公路勘察设计院有限公司,武汉430050;中铁大桥勘测设计院集团有限公司,武汉430056【正文语种】中文【中图分类】TV142;TV139.2跨海大桥桥梁基础在波浪和海流共同作用下，将受到较大强度的水平波浪（流）力作用，波浪（流）荷载成为桥梁基础设计的控制荷载，在设计中准确计算波流力的大小，对于工程的可行性、安全性、经济性具有重要的意义。
海堤设计中的若干问题探讨
3
设计波浪要素确定
在海堤工程设计中, 确定设计条件下波浪要素
是计算波浪爬高和越浪量的前提。波浪要素计算包 括深水波浪要素计算、 浅水变形计算和堤前波浪要 素计算。 3. 1 深水波浪要素 海堤深水波浪要素计算主要有以下四种方法 : ( 1) 当工程地点有 20 a 以上包含大风( 风暴潮 ) 影响在内的长期波浪观测资料时 , 设计波高可采用
Discussion on Several Questions in Design of Sea Dike
MIN Zheng - hui, WANG Han - hui, HUANG Xiao - yan
( Yangtz e River Survey -planning and Design Institute, Wuhan, H ubei 430010, China)
实际区分时可综合考虑以往历次风暴潮后当地堤防的损毁情况堤防保护对象的重要性等因素确定河口区建有拦河挡潮闸的河段挡潮闸上游的堤防按江工程地点无长期测波资料时对于海湾和河口区域敞式海岸遇到风区长受外海涌浪影响较大的波浪计算时莆田风浪公式计算得到的波长周期往往比实际波浪短工程地点无长期测波资料时对于开敞式海岸可按海港水文规范随着数值计算技术的发展数学模型法已被越来越广泛地运用于波浪要素计算目前主要运用的有两种模型浅水变形计算浅水变形包括浅水校正波浪折射波浪绕射底摩阻损失等实际上在波浪浅水变形分析中同时考虑所有这些因素是十分困难的通常对各种变形现象采用分别处理的办法即就某种影响因素引起的波浪变形独立地分析讨论其结果以某一系数表示如浅水系数折射系数绕射系数摩擦减损系数等并假定所有这些系数的线性相乘就能获得综合结果
Abstract: According to the new code for design of sea dike project and practical engineering examples, several questions are discussed including the definition of sea wall, the standard of tide or flood control, the calculation of wave elements, the calculation of wave run up in multiple slope dike and the determination of crest level by permissive wave overtopping discharge. And it is put forward that the definition of sea wall should be according to wave height , and the best location of wave dissipat ion platform should be near static water level, the opt imal width of which should be 1/ 4 of incident wave length. Keywords: sea dike; tidal level; wave element; wave dissipation platform; wave overtopping discharge
水利工程中的波浪规律及其影响因素分析
水利工程中的波浪规律及其影响因素分析随着社会科技的发展，水利工程的建设和使用也在不断提高，使得水利工程设计的要求也越来越高。
在水利工程中，波浪对于水利工程的安全稳定和实际应用有着举足轻重的地位，因此研究波浪的规律及其影响因素，是提高水利工程设计和实际应用水平的重要内容。
波浪是水中传播的波浪形变，通常由于风力、重力、潮汐等因素引起。
波浪的产生是由于风力的作用，使得水面产生涡流，产生了波浪的动力。
波浪会在水面上不断传播，逐渐消耗波峰处的能量，同时增加波谷处的能量，最终逐渐消失。
波浪的规律是指，波浪波峰与波谷之间的高度和长度等规律性变化，包括波浪传播速度、波浪能量、波浪相位等方面的规律。
在水利工程中，波浪规律的研究以及其影响因素的分析，是保证水利工程安全稳定和实际应用的重要一环。
波浪规律的研究会涉及到诸多方面，首先是波浪的传播速度。
波浪的传播速度在水利工程设计中非常重要，这会影响到水利工程设施的建设和使用。
波浪的传播速度与波浪长度、水深、风速等因素有关，具体的计算方法较为复杂，但关于波浪传播速度的研究对于水利工程的安全使用至关重要。
其次是波浪的能量，波浪能量是指波浪所携带的能量，波浪的能量与波浪高度和长度成正比，在设计水利工程时也需要考虑波浪能量对设施的影响。
如果水利工程所在地存在大量波浪，波浪的能量会加重水利工程设施的负荷，从而影响水利工程的安全稳定。
最后是波浪的相位，波浪相位是波浪形态的周期性变化，具体来说，波峰和波谷的相位差被称为波长，波浪相位与波浪能量和波浪长度相关，影响该区域水利工程的安全稳定。
波浪相位是波浪规律研究中不可忽略的一部分。
除了波浪规律的研究之外，影响波浪在水利工程中发挥作用的因素也包括许多方面，例如风速、风向、水深、水体密度、水的温度和湍流等方面。
波浪在水中传播受到这些因素的影响，因此这些影响因素的研究非常有必要，可以为水利工程的设计和实际使用提供可靠的基础。
综上所述，水利工程中的波浪规律及其影响因素分析是非常重要的一个问题，相关研究对于水利工程设计和实际使用有着十分重要的作用。
海堤工程设计中风速问题的探讨
3.3 风速的时距换算
表 1 各类下垫面风速较大时的α 取值
由于观测设备的原因， 1971 年以前，广东省仅有 1 日 3 次、4 次和 8 次等的定时风速 观测资料，1971 年以后，各气
下垫面特征
α
A类
B类
C类
D类
0.09－0.1 0.11－0.13 0.14－0.16 0.17－0.2
注： A 类：地形平缓的沙滩和植被低矮的海岸、海岛；B 类：丘陵和
从广东省对风速标准的规定来看，对设计风速的要求是逐步提高的，这也体现了海堤工程设 计中风速的重要性要求。采用频率风速进行海堤工程设计较采用 8、9、10 级或 9、10、11 级风速 是前进了一大步，体现了工程等级与设计保证率相匹配的思想。但是，分析最近一次（即 1998 年）广东省水利厅的规定，发现这一规定仍存在着不完善的地方。在进行风浪爬高计算时，采用 相应年最高潮位日的最大风速频率计算成果来进行分析计算有可能不是工程的控制条件。从调查 的情况来看，很多时候当出现大风情况时，潮位并不一定是年最高潮位，采用年最高潮位日的风 速进行频率分析得出的设计风速成果偏低，这是由于样本取样中漏掉了部分非最高潮位日的大风 值，使频率分析的结果不具代表性。从分析来看，潮位（含风暴潮增水）与风速是有关联的两个 事件，一般而言，向岸风往往会造成一定区域内的潮位增水，且这种吹向大陆的风常常是海堤堤 顶高程确定的控制性因素，但大风与最高潮位却不能完全对应。由于潮汐现象与天体引力有关， 而且随着地球与日、月位置的变化而变化，广东沿海一般为半日潮型，当天文潮处于非高潮位时， 即使是大风引起了潮位增水，也不一定能够使该含风暴潮增水影响的潮位成为年最高潮位。此外，
广东省濒临南海，海岸线长 3368.1km(不包括岛屿)，为全国之冠。由于地理位置的特殊性， 使其成为我国台风登陆最多的省份（我国平均每年登陆的台风约 9.5 个，其中广东最多，有 3.54 个，占 37%）。为了抵御台风暴潮的侵袭，建国以来，在各级党和政府的领导下，广东沿海地区修 建了大量的海堤工程，随着社会经济的发展，一些工程已不能适应社会经济可持续发展的要求， 大部分堤围存在不同程度的工程隐患，需要进行除险加固。为了贯彻落实全省城乡水利防灾减灾 工程建设任务，搞好海堤工程的加固达标建设，2003 年底广东省水利厅委托我院负责编制《广东 省海堤工程设计导则》。考虑到海堤工程建设中风的问题的特殊性，结合调研和导则编制的部分成 果，文章对风速的分析和选用提出一些意见，供讨论和参考。
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（2）应用性、针对性较强。《导则》推荐的爬高公式主要是基于广东省海堤建设的实际特点 而给出的，例如广东省沿海很多地方堤前值有防浪林，且部分堤前有潜堤等情况，因此，针对广 东省沿海实际情况，《导则》分别给出了适用公式。
结合国内外海堤建设的不同情况以及广东省海堤建设的实际情况，并参考了国内其他省份海 堤建设时确定允许越浪量标准的实际经验，《导则》推荐了几种常见护面结构型式海堤的允许越浪 量，见表 2。
有后坡（海堤）
无后坡（护岸） 滨海城市堤路
结合海堤
表 2 几种常见护面结构型式海堤的允许越浪量
海堤型式和构造 堤顶为混凝土或浆砌块石护面，内坡为生长良好的 草地 堤顶为混凝土或浆砌块石护面，内坡为垫层完好的 干砌块石护面
堤顶有铺砌 堤顶为钢筋混凝土路面，内坡为垫层完好的浆砌块 石护面
允许越浪量(m3/s·m) ≤0.02 ≤0.05
≤0.09 ≤0.09
5 结语
通过《导则》的编制，对海堤建设波浪要素计算、爬高计算和越浪量计算均有了一定的认识， 并介绍了《导则》中推荐计算公式和计算方法的优越性，可供设计部分计算时参考。
式为：
q
= A exp−
B
Hc
(3)
TgH
K ∆ T gH
式中：q 为单位时间单宽海堤上的越浪水量；HC 为防浪墙顶至静止水位（设计高潮位）的高
度； H 为堤前平均波高；T 为波周期；g 为重力加速度； H / L 为堤前波陡；K△为糙渗系数。
考虑到广东省海堤堤前坡度一般较缓，公式①～②适用于堤前坡度为 1/10 或 1/30 的情况， 和广东省的实际情况有些差异，因此，《导则》推荐了应用在浙江省的计算公式。 4.3 允许越浪量标准
《导则》对于开敞式海岸和海湾河口区的波浪要素计算，分别给出了不同的计算方法，经以 往的研究和试验证明，这些方法针对性较强，可靠程度较高。
在计算堤前波浪要素时，其位置应取在堤脚前约 1/2 波长处。在海底坡度较缓的情况下，此 处计算的波浪要素较接近实际情况。
3 波浪爬高计算有关问题探讨
波浪爬高计算尤其是风浪爬高计算是确定海堤堤顶高程的主要影响因素，直接影响到工程的 安全和投资，因此，人们对爬高问题比较关心，其相应的研究成果资料也较多，但由于影响波浪 爬高的因素较多（主要有海堤断面结构型式、堤前水深、坡面糙渗系数、临海侧斜坡坡度、堤前 波浪要素、堤前坡度等），波浪爬高的随机性较大，且目前爬高公式主要是基于室内试验的成果， 因此，目前有关的爬高分布和计算方法仍然是经验或半经验性的。
当然，由于广东省海堤建设经历了很长的历史，很多海堤是在原有的基础上加固而成的，这 就形成了广东省部分海堤断面非常复杂的特点，对于这种情况，目前还没有较为合理的计算方法， 如果是级别较高的海堤，《导则》建议应通过物理模型试验来确定其爬高值。
4 越浪量计算有关问题的探讨
4.1 以允许越浪设计海堤的优越性 海堤建设的主要目的就是要抵御台风大浪的袭击，保护堤后的财产安全。一般要求其强度和
2 波浪要素计算有关问题探讨
波浪要素是海堤设计的最重要参数之一，是决定海堤结构型式和堤身尺寸的基本条件，其计 算和选用是否准确、合理不仅直接关系到海堤工程设计工作的质量和水平，而且极大的影响着海 堤工程的建设投资，因此是海堤设计和工程建设的前提。
以往在广东省海堤工程的设计中，几乎全部都是用风速资料来推算近岸波浪要素，其推算结 果与实际海浪特征是否吻合，缺乏系统的分析对比和实际资料的验证。此外，计算时也往往不考 虑近岸波浪的变形破碎等问题，使得计算过程不完善。
（1）实用性不是很强。这些公式主要是基于规则波基础上进行试验统计而得到的公式，对于 不规则爬高来讲其实用性不强，且计算结果存在着一定的差异。
（2）计算结果差异较大时，较难判断采用何种计算公式较为准确。因为水利厅对爬高公式没 有进行统一规定，地方上设计时一般采用应用几种计算公式统一进行计算，然后采用较大值作为 最终爬高值的做法，这样很难判断应用何种计算公式计算结果更为合理，尤其是计算结果差异较 大时，难免会带来经济上浪费等问题。
目前计算爬高方法中较为常见的有《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中推荐公式、《海港
63
水文规范》（JTJ213-98）中推荐公式、莆田公式、北京水科院水调所推荐公式、原苏联公式、钟 可夫斯基公式、史蒂文生计算公式、Hunf 公式等。 3.1 广东省海堤建设以往计算波浪爬高的方法
在《导则》颁布以前，广东省水利厅对海堤设计时计算波浪爬高应用的公式没有做硬性规定， 但省内应用较多的是《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中推荐公式、莆田公式、水利调度研究 所建议公式、钟可夫斯基公式等。这些公式的应用为广东省海堤建设做出了很大的成绩。但应用 多年以来也存在有一定的缺陷。主要表现为：
[ ] Q =
gQ * (H '0 )3
1/
2
exp
−
0.1085 α
ln
R R
+ −
h h
− +
d d
s s
(2)
式中：Q 为越浪量；Q*与 a 为与波陡及相对水深有关的参数；R 为波浪爬高；h 为堤身高度；
65
ds 为堤前水深。 （3）《导则》推荐方法，即《浙江省海塘工程技术规定》推荐方法。 推荐的越浪量公式适用于 1:2 坡度和 1:0.4 陡坡（均带防浪墙）上的越浪水体计算，计算公
稳定性达到设计要求，在大浪袭击时海堤不受损坏，同时要求海堤堤顶高程达到一定的标准及高 度，防止越浪水量引起的淹没。
广东省人民经历了常年的经验积累，在建设海堤选择结构型式时形成了明显的地方特色，但 主要集中在单坡式、带有平台的复坡式、陡墙式等几种型式，在《导则》颁布以前，广东省在进 行海堤设计确定堤顶高程时一般按不越浪进行设计，即主要是以波浪爬高来确定堤顶高程，海堤 往往会建的较高，造成工程投资大，经济条件难以满足。如果在堤前水深较大，坡度较陡的情况 下，一般按波浪爬高确定的堤顶高程往往难以实现，这就为海堤的设计和施工带来了一定的问题。 从另一个方面考虑，广东省海堤大部分建筑在软土地基之上，广东的软基厚度一般为 20m～30m， 局部大于 60m，其力学性能一般较差，含水量一般为 60％～80％，局部可高达 100％以上，属于 高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性软土，以不越浪进行堤顶高程设计，在软土地基上往往
（3）行政审查有一定难度。由于上两条原因，尤其是第二条原因的存在，会给工程项目的审 批带来一定的难度。 3.2 《导则》推荐的计算波浪爬高方法及其优越性
针对广东省以往海堤设计波浪爬高计算的具体特点，《导则》在编制时把国内外应用相对成熟 的公式进行了对比计算，并把计算结果和模型试验成果进行了对比分析，《导则》规定在计算时以 利用不规则波波浪要素作为计算输入波浪要素，并提出针对不同的计算要求应采用不同波高累积 频率来进行计算，《导则》中对单坡、带平台的复式坡、带防浪墙的单坡、采用工程措施护面的海 堤、堤前种植有防浪林、堤前有压载或设置潜堤等不同情况下的波浪爬高计算均给出了计算公式。 《导则》推荐爬高公式的原则为：
66
参考文献 [1] DB44/T182-2004,广东省海堤工程设计导则（试行）[s].北京:中国水利水电出版社,2004. [2] 浙江省水利厅,浙江省海塘工程技术规定.1999. [3] 李玉成,藤斌.波浪对海上建筑物的作用.北京:海洋出版社,2002. [4] 向旭.广东省海堤风浪爬高计算的探讨.水利规划.1997(1):45～48. [5] 黄世昌,周骥,等.浙江省海塘塘顶高程的确定.海洋工程.2001(4):67～71.
广东省是我国海岸线最长的省份，海岸线总长 3368km，占全国海岸线总长的 1/5，同时广东 省也是我国台风登陆最多的省份（广东平均每年登陆台风个数约有 3.54 个，约占全国的 37％）。 广东省现有海堤 1020 条，总长 4032km，捍卫人口 400.04 万，这些海堤的建设，在过去抗御台风 暴潮的灾害中发挥了巨大的作用，但同时由于海堤建设大部分年代已经久远，工程设施老化，其 实际抗御台风暴潮的能力与其相应保护区内的经济发展不相协调，尤其是改革开放以来，广东省 经济发展迅速，特别是珠江三角洲和部分沿海地区受洪潮灾害的高风险区经济发展更是迅猛，同 样的台风暴潮造成的经济损失正逐年加大，为了进一步完善和提高广东沿海地区抗御台风暴潮的 能力，保证沿海地区的经济发展和人民财产安全，广东省政府提出了“城乡防灾减灾工程”，其中 包括用 5～8 年时间完成江海堤围的达标加固建设，为了配合和响应广东省开始的如火如荼的海堤 建 设 ， 广 东 水 科 院 编 写 了 海 堤 设 计 的 地 方 标 准 《 广 东 省 海 堤 工 程 设 计 导 则 （ 试 行 ）》 （DB44/T182-2004）（以下简称《导则》），在过去的实际工作和本次编制《导则》的过程中，对海 堤设计时的波浪要素计算有了一定的看法，现就计算堤前波浪要素、波浪爬高和越浪量时的一些 问题探讨如下。
根据日本及荷兰的研究，在设计新堤时表 1 可能造成海堤损坏的允许越浪量
海堤型式和构造 堤顶及堤后坡无保护（如黏土、夯实土料，
铺草地面） 堤顶有保护，后坡无保护
堤顶、后坡均有保护 堤面不铺砌 堤面有铺砌
允许越浪量（m3/s·m）
＜5×10-3
2×10-2 5×10-2 5×10-2 2×10-1
q 2gH 03 ∞(H 0 L0，h H 0，h c H 0 )
(1)
式中：q 为平均越浪量；H0 为有效波高的等效深水波高；h 为塘身高度；L0 为深水波长。 图表的适用条件：海堤堤前坡度 i＝1/10 或 i=1/30。H0/L0=0.012、0.017、或 0.036。
（2）SPM 法 计算越浪量的 SPM 公式为：