波高取值对斜坡堤胸墙结构设计影响的探讨

斜坡堤堤顶设胸墙是常用的防浪结构型式，在已建的工程中胸墙顶高程一般定在不低于设计高水位以上1．0倍设计波高处，而交通部1998年发布的《防波堤设计与施工规范》JTJ298－98对于设计波高值注释的不明确给设计带来一定的困惑，本文通过波浪断面模型试验结果，分析波高取值对胸墙结构设计的影响，并提出有关计算参数的建议。     

基于实测数据的最大波高公式探究

在海岸及海洋防灾减灾以及设计波浪的推算中,最大波高的计算是至关重要的。基于瑞利分布的最大波高公式,不能体现谱宽因素的影响,由该公式得出的理论最大波高要高于实际值。通过分析挪威海10年实测波浪定点观测数据,发现随着谱宽的增加,H_(max)/H_s逐渐减小,并拟合出包含谱宽参数的最大波高公式,简单易用,实用性强。     

沉箱孤立墩式结构整体稳定性一般规律

大型原油码头多采用墩式蝶型布置,一般情况下波浪作用是控制沉箱墩式结构整体稳定性的主要外荷载。作为设计波要素,通常选取最大波高及其对应的波周期或最大波周期及其对应的波高进行结构计算,但经多组波要素对比计算表明,并非最大波高或最大波周期为控制工况。参考数模分析群桩系数随波周期变化的成果,研究了作用于小尺度墩柱上的波浪作用随波周期和波高的变化以及沉箱孤立墩式结构整体稳定性的一般规律。     

马村港设计波浪

马村港附近没有长期测波站，仅有四年波浪资料，本文应用波高长期分布符合对数正态分布的规律，推算设计波高，确定相应的波向，并计算设计波周期，从而满足了港口设计需要。     

斜坡堤堤后次生波高试验与计算

根据斜坡堤模型试验结果,给出拟合公式。再采用拟合公式、现有规范公式和研究者给出的经验公式,对斜坡堤不同堤顶高程下越浪产生的堤后次生波高值进行计算。对比计算结果与试验结果,可知拟合公式与试验结果最为接近;分析其他公式计算结果不吻合的原因。结果可为其他允许越浪斜坡堤在堤顶高程设计时的堤后次生波高计算和模型试验提供参考。     

海南龙栖湾岸滩整治工程波浪数学模型研究

针对海南龙栖湾岸滩整治工程,以-20 m等深线处的深水波要素作为计算边界,采用TK2D-PEM数学模型对工程海域进行大范围波浪计算,得到-5 m、-10 m等深线和工程设计方案处的设计波浪要素;用MIKE21-BW模块分别对4个设计方案建设后的波浪场进行计算分析。结果表明,影响该工程区域的主要浪向为SSW~SW~WSW,工程区极端高水位的设计波高基本由破碎波高控制,重现期50 a最大的H_(13%)为3.35 m,计算结果可为方案的设计比选提供依据。     

不同累积频率波高换算的实用计算程序

<正>《港口工程技术规范》中,换算不同累积频率波高是采用列线图法进行手工计算.本文根据波高分布函数编制出在已知平均波高或已知某一累积频率波高条件下,计算不同累积频率波高的实用计算程序,从而克服手工计算精度差的弱点,使繁琐的手工计算实现计算机化.2 波高分布及累积频率     

海上结构物周围波高的数值模拟

边界元法作为一种高效的数值方法,凭借其自身的优势,已经在土木工程和海洋工程等许多领域得到了广泛的应用.在对海上结构物的设计过程中,可以采用边界元法对同一结构物的不同设计方案进行数值模拟,对所得的计算结果进行比较、分析,根据工程的实际要求最终选择一个合理的结构型式.在波浪高度的模拟中,由于积分方程的准奇异性,直接计算往往产生很大的计算误差.本文应用单元细分方法解决了准奇异积分的问题,对物体周围的波高计算,可以得到高精度的计算结果.应用该方法本文计算了固定在水中的均匀直立圆柱周围的波高分布,与解析解吻合得很好,验证了计算程序的正确性.接着计算了不同截面型式圆柱周围的波高分布,比较了相同特征尺度、不同型式的柱状结构物对附近波高分布的影响.     

二维极值分布在防波堤工程中的应用

本文对极值分布理论进行了介绍,对斜坡堤护面块石重量的计算方法进行了阐述。介绍了Hudson公式和Van der Meer公式,并对Hudson公式和Van der Meer公式的特点进行了叙述。通过建立波高与周期的二维联合分布模型,对不同波高和周期的联合重现期特征值进行了计算,并将波高和周期参数应用到Hudson公式和Van der Meer公式。经过对比,采用波高和周期的联合分布,可以使护面块石重量的计算值降低,对块石护面的设计具有借鉴意义。     

海堤波浪浅水变形的简化计算

对浙江地区海堤工程涉及的波浪浅水变形计算问题进行了分析研究,基于《浙江省海塘工程技术规定》及微积分原理,推导了波浪浅水变形后的波高直接计算解析式,并对平底海床、单斜坡海床、分段折线海床及三次抛物曲线海床情形下的波浪浅水变形计算进行了研究,分别给出了简洁计算解析式,以便于工程师计算参考,达到提高设计进度的目的。最后通过工程实例计算,验证了该波高直接计算解析式的精度完全满足工程要求。     

基于统计过程控制理论的张力腿平台有效上浪波高分析

文章以统计过程控制理论(Statistical Process Control,SPC)为基础提出了一种张力腿平台甲板有效上浪高度计算模型,针对海浪波高是随机过程这一不确定因素导致的上浪波高没有确定解的情况,分析计算了波浪谱下的张力腿平台相对运动和有效上浪波高,计算得到了有效上浪波高控制中心均值、下管制限值、上管制限值和相应发生概率。由相同波浪参数下不同波浪谱计算得到的有效上浪波高控制中心均值相同这一结论,发现波浪能量在不同谱之间的分布是相同的,说明波浪能量在时间维度、空间维度和频率维度的分布是一致的。在求解有效上浪波高控制中心均值时,提出了能更好刻画波高在波浪参数下的分布形式的面积均值法,并由此方法计算控制中心均值和上管制限值。以一型张力腿平台为例,针对波浪谱中超过某一发生概率的情况,运用统计过程控制理论和SPC控制图,计算了有效上浪波高控制中心均值、下管制限值和上管制限值,判断随机有效上浪波高是否处于统计控制状态,发现了波浪谱中的发生概率越大,随机有效上浪波高越可控这一规律。比较不同波浪入射角的有效上浪波高控制中心均值,发现了不同波浪入射角对有效上浪波高影响不大、发生概率对有效上浪波高影响较大的规律。最后基于统计过程控制理论计算得到整个有效上浪波高均值、发生概率、下管制限值和上管制限值。提出了在有效上浪波高均值和上管制限值之间结构物会受到交变载荷的作用容易疲劳损伤和腐蚀损伤的建议。结果表明该方法可以对张力腿平台有效上浪波高进行计算,并可推广应用于其它海上结构物的有效上浪波高计算。     

江苏近岸海域波浪的分布特征

利用2009年1—6月的实测波浪资料,研究位于江苏北部辐射沙洲南部沿海测站的波浪特征。通过统计计算和研究分析,获得其波高特征值,并探讨各特征波高与平均波高(有效波高)之间的关系;筛选出25组有效波高出现极值时刻的波面资料,运用概率统计的方法计算了波高、周期及两者之间的联合概率密度分布,并与其对应的理论公式结果进行对比。结果表明:Gluhovski分布较适用于本地区的波高分布规律;当谱宽度较小时,Longuet-Higgins理论周期分布与实测分布比较符合;实测波高与周期联合概率分布对于大波高小周期的情况与各理论分布均吻合较好。     

斜坡平台地形上波浪沿程变化的数值分析

采用波浪通过任意形状岸滩时波高变化的计算模型,分析波浪在斜坡平台上的沿程变化。计算结果表明该模型能够较好地估算斜坡平台地形上波高及波浪增减水的沿程变化。     

盘锦某人工岛项目设计波要素数值模拟

针对盘锦某人工岛设计波要素的计算问题,采用MIKE21大范围波浪数学模型方法,在现状地形情况下,对工程实施前附近海域的波浪场进行模拟,计算了工程附近水域的重现期深水波要素和设计波要素。结果表明：1)外海波浪传播至工程区域时,工程位置主要受SW向及SSW向波浪作用。2)波高在-10 m等深线内变化相对较大,传播至工程区域波高衰减约50%左右。3)工程区域东西两侧为浅滩区域,波浪发生破碎,波高衰减明显。4)波浪主要沿深槽进入到工程护岸前沿,SSW向波浪的波高略大于SW向波浪。     

漩门湾水域波浪计算分析

对漩门湾水域的波浪进行分析研究,利用波浪传播变形数值计算模式对该水域的波浪场作了推算,得出工程水域的波高分布,同时得出了防波堤的设计波浪,为围垦工程围堤设计提出科学依据。     

联合极值分布在码头顶高程计算中的应用

介绍国际工程中常用的码头顶高程计算方法和二维极值分布，指出码头顶高程计算中主要考虑的变量是波高和水位。以几内亚铝矾土出口码头项目为例，提出波峰面高度重现期的概念。采用极值分布理论对水位和波高分别进行拟合，选择了合适的水位和波高联合极值分布模型。从案例计算结果对比分析发现，引入波峰面高度重现期的概念，采用水位和波高联合极值分布所计算的码头顶高程比采用二者单独一维极值分布计算的码头顶高程低。在波浪较小区域，该计算结论对EPC承包商控制成本、提高履约能力有积极作用。     

斜坡式护岸下渡槽内船舶船行波分布规律研究

为研究斜坡式护岸下渡槽内船舶船行波分布规律,同时验证实例工程在最不利工况下的船行波规模,本文采用三维数值仿真模拟计算,选择最不利通航水位以及最大设计代表船型,详细研究了船舶行驶过程中波浪兴起并不断发展的过程。同时,设置若干组对比试验,详细分析了船舶航速、吃水深度两个因素对渡槽段最大波高的影响规律,并基于内河航道工程设计规范(J 12229—2012)附录C中的波高计算公式进行回归分析,得到了实例工程斜坡式护岸渡槽船行波波高计算公式。经检验,波高拟合公式计算值和三维数模计算值较为接近,对减少数值计算有一定的作用。     

动力定位能力分析中的风速和波高关系研究

介绍动力定位能力分析中对风速与波高关系的计算要求,在研究几个典型海域环境条件资料后,提出一种以三次样条函数拟合不同海域风速和波高关系的方法,在动力定位抗风能力计算中具有参考意义。     

关于船体总纵强度计算的探讨

重点论述了船体总纵强度计算，船体构件总纵弯曲应力与许用应力的关系。按极限弯矩校核船体总纵强度时，要合理地确定船体结构的安全系数。计算动力弯矩应确定舰船在光涛中迎浪航和的航速和波高，并将计算结果绘出安全航行图，以便确定设计的舰船在无限航区航行的允许航速和波高。     

半圆型潜堤后的波高分析

半圆型潜堤后的波高将由绕射波高与传递波高迭加而成。提出了对绕射波由数模确定,而传递由物模确定的一种复合计算方法。根据物模试验结果,给出了半圆型潜堤的传递系数以及将用于绕射数模分析中的反射系数的计算公式。