长波条件下海堤波浪爬高试验研究-2008.3.1(3)

式中：Ｒ——波浪在堤坡上的爬高

（１．４３）

Ｈ．～波高

蚝——糙渗系数，对光滑表面Ｋｏ＝ｌ：对抛石Ｋｏ＝０．７７

Ｍ——斜坡坡度系数

钟氏公式为前苏联规范ＴＯＣＴ３２５５－４６所采用，限于当时的试验条件，没有考虑波坦的影响，其后经过实践证明，钟氏公式计算结果偏小。

１９４７年裴什金采用不同型式糙率系数进行了室内研究，对钟氏公式进行了改进。

上世纪五十年代之后，前苏联学者根据室内试验结果，提出了不少考虑波坦影响的爬高计算公式，主要有：（１）ｎ．Ａ．向金公式（１９５５年）【１８１：

胄／日＝ＫＫ而去（１．３５＋４Ｌ７－ｆｆ）

其中：蚝——糙渗系数，对光滑不透水护面蚝＝１

ｊｏ——平台折减系数，其表达式为以Ｂ——平台宽度

（１．４．４）

ｅ－０＂３２撂｛一。ｉ万）

Ｈ．—平台上水深

Ｄ一堤前水深

向金公式代表的是最大爬高，平均爬高要减小１０％左右。（２）裴什金公式（１９５７年）【１９１１２０］

Ｒ／Ｈ：０．２３—ｌ＿丽

ｍ０４ｎ

（１．４．５）

其中：ｒＩ一糙率系数

（３）Ｂ．Ｌ．马克西姆楚克公式（１９５９）１２Ｈ

６

长波条件下海堤波浪爬高试验研究

剐肚瓦牌ｃｏｓ妒

其中：旷一来波波峰线与水边线的夹角

线被美国海岸防护手册（ＳＰＭ）所采用，也为日本港工规范所采用。

１９５９年Ｉｍ．Ａ．Ｈｕｎｔｔｌｌｌ提出的爬高公式也得到广泛的应用：

（１．４－６）

１９５８年美国学者Ｔ．Ｓａｖｉｌｌｅｌ２２］［２３１基于试验成果绘制了一套曲线图解，这套曲

置／日＝ｉＫ＇、『百Ｌ［－ｆｆ－ｃ－辔－－Ｔ２７ｒＤ

其中：Ｋ’——渗糙系数

（１．４．７）

在国内，河海大学（原华东水利学院）水港实验室从１９６３年开始进行了波浪爬高试验［２５１１２６１１２７］，杨正己ｆ２３１、翁克勤ｆ１４１、钟瑚穗ｆ２９１、刘宙［３０／、张华ｆ７１等分别考虑压载、波高、波向及堤前水深等因素的影响，对波浪爬高进行了系统的研究，潘少华【３１１１３２】【３３１１３４１也作过大量的研究工作，取得了较好的成果，大连理工大学仲

跻权【３５１等也曾开展过研究。１．４．３不规则波爬高试验研究

从上世纪六十年代以来，由于风浪现象研究的不断深入及现场观测试验的开展，出现了不规则波爬高的计算方法。把波浪和爬高都看成不规则系列，取系列中某一特征值波高和波周期作为计算波高和周期，并表征整个不规则波系列。不

规则波爬高分布特征可以用以下三个参数来表示：平均爬高Ｒ，有效爬高Ｒｓ，

累积频率为２％的爬高Ｒ２＊／ｏ，下面对国内外有关不规则波浪爬高计算研究成果作简要介绍。

１９６４年苏联制定的规范ＣＨ２８８．６４［３６１中提出了不规则波爬高的计算方法：

ＲＦ％：玩ＫａＫｃＫｗＫＦＲｏＨＩ％

式中：

（１．４．８）

瓦、Ｋ——糙渗系数；

Ｋ、Ｋｗ＿一波谱系数和风速系数；

Ｒ０＿一光滑不透水斜坡上的相对爬高；

Ｋ广—－爬高累积率换算系数。

Ｂａｔｔｊｅｓ（１９７４）【３７】根据试验结果。定义出一个参数来探讨相对爬高，此参

长波条件下海堤波浪爬高试验研究

数称之为破波参数ｆ：１垒竺丝．。此后，很多学者在研究波浪爬高问题时都采用

≈Ｈ§｜ｋ

’

破波参数来分析。

从１９６５年开始，我国南京水利科学研究院和华东水利学院在福建莆田海堤

试验站进行了风浪及其爬高项目的现场观测研究，１９８１年潘少华【３８１根据莆田站现场资料，得出了不规则波爬高的分布和计算方法：

ｉ／百－－－－５牟垒√而

√ｌ＋ｍ２

（１．４．９）

１９８１年Ｊ．Ｐ．Ａｈｍｎｓｆｌ２】根据文献的试验资料，得出了有关光滑不透水单坡上爬高的计算公式：

惫卸Ｇ谚ＭＳ蜊劳

１９９４年Ｊ．Ｗ．Ｖａｎ

ｄｅｒｍｅｅｒ［３９｜根据试验结果提出：

㈢４加，

民２％／以＝１．６ｒｒＹｂＹｈＹｐ善ｏＰＲ％，凰＝ｒ，ｒｂｒｈｒｐ（４．５—０．２彘Ｐ）

式中：磊Ｐ＝—７—』二——一。

彘Ｐ≤２．５磊Ｐ＞２．５

（１．４．１１）（１．４．１２）

埘√风／（ｇ耳２／２石）

Ｎｉｅｍｅｙｅｒ（２０００）【４０１提出波浪爬高的经验公式如下：

％＝Ｇ√去以乃ｔａｎ９

式中：Ｒ９ｒ一为累积频率为９７％的波浪爬高。

采用以下公式计算波浪爬高：

（１．４．１３）

ｃ厂系数，其值介于１．５～１．６之间，主要是基于安全考虑因素

圪磊≤１．８扎彘＞１．８

（１．４．１４）（１．４．１５）

２００２年，Ｊ．Ｗ．Ｖａｎｄｅｒｍｅｅｔ［４１１根据大量试验，修订了先前提出的公式，建议

‰／以ｏ＝１．７５ｙｂｙｆｙ，ｅ毒。瓦／以ｏ＝ｙ／ｙｐ（４．３—１．６／４瓦ｏ）

１．４．４目前常用的爬高公式

从三十年代开始研究波浪爬高问题以来，国内外学者对爬高的试验研究非常多，已经有了不少成果，相应的计算爬高的公式不下数十种。目前常用的爬高公

长波条件下海堤波浪爬高试验研究

，’…、坝有：美国《海岸防护手册》、‘海港水文规范ＪＴＪ２１３－９８）、《浙江省海塘工

程技术规定》、《堤肪工程技术规范ＧＢ５０２８６－９８）以及荷兰学者Ｊ。Ｗ

（２００２）提出的方法。下面将这些研究成果进行介绍。１、《海港水文规范ＪＴＪ２１３．９８》１４２１

ｖａｎｄｅｒｍｅｅｒ

在风直接作用下；波浪正向作用；斜坡坡度ｍ为１－５；建筑物前水深

ｄ气１．５￣５．Ｏ）Ｈ；建筑物前底坡ｉ－＜１／５０时，不规则波的爬高按下式计算：

墨％＝蚝岛焉局％

（１．４．１６）（１．４．１７）（１．４．１Ｂ）

墨＝Ｋｌｔｈ（Ｏ．４３２蚴“（墨）。一砭ＪＲ（Ｍ）

肘＝去睁“２∞—２２７ｔｄ一）－１．“

ｃ阶鲁确孚叶羞，

Ｒ（Ｍ）＝１．０９Ｍ３＋”ｅｘｐ（一１．２５Ｍ）

亿４∽，

（１．４．２０）

式中：Ｒ１％－一累积频率为１％的爬高（１１１）；

ＫＵ——与风速有关的系数；

ＲＩ——ＫＡ＝ｌ、Ｈ＝ｌｍ时的爬高（ｍ），计算时波坦取为Ｌ／Ｈ１％。

表１．４．１系效Ｋｌ、Ｋ２、Ｋ

Ｉ

｝

Ｋ。１．２４，

如

１．０２９

Ｋ３４．９８

为确定其他累积频率的爬高ＲＦ％日－－／将ＲＩ％乘以表１．４．２中的换算系数ＫＦ．

表１．４．２系数ＫＦ

Ｆ（％）ＫＦ

Ｏ．１１．１７

１１

２Ｏ．９３

４Ｏ．８７

５０．８４

１０Ｏ．７５

１３．７０．７ｌ

２００．６５

３０Ｏ．５８

５００．４７

２、《堤防工程设计规范ＧＢ５０２８６－９８））［４３１

在风的直接作用下，正向来波在单～斜坡上的波浪爬高可按下列方法确定：

（１）当ｍ＝１．５－５．０时，可按下式计算：

ＲＰ＝Ｋ＿ＫＬｈＫ

４一ＨＬ

（１．４．２１＞

式中：‰ …… 此处隐藏：930字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……