(完整版)越浪量计算
国内外斜坡式海堤平均越浪量计算方法的对比分析
国内外斜坡式海堤平均越浪量计算方法的对比分析杨克勤;路卫卫【摘要】介绍了国外常用的EurOtop (2007)中平均越浪量的计算方法,结合国内《海港水文规范》及国内专家学者提出的计算方法进行对比分析,并通过实际工程案例情况进行验证比较,得出了EurOtop (2007)中关于斜坡式海堤平均越浪量的计算方法考虑的影响因素更加全面、相对更具参考价值的结论.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P17-20)【关键词】EurOtop (2007);海堤设计;平均越浪量【作者】杨克勤;路卫卫【作者单位】中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州510230;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州510230【正文语种】中文【中图分类】TV139.2Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structure :Assessment Manual[1]简称EurOtop，是EurOtop Team在英国、荷兰以及德国等国家学者研究的基础上，结合了EC CLASH工程收集的大量数据，又经修改完善扩充后完成的一本设计手册，该手册取代了EA Overtopping Manual(Besley，1999)，TAW Technical Report on Wave run up and wave overtopping at dikes(vander Meer,2002)和German Die Küste EAK 2002，作为一本新的设计手册用于海堤的设计与研究。
该手册采用的是波谱参数而不是以统计的特征波浪要素来进行越浪计算。
其计算方法综合考虑了肩台、边坡表层糙率、波浪入射角度及防浪墙的影响，给出了越浪量的计算公式，并且还给出了复杂海堤断面上越浪量的计算方法。
其越浪量计算的基础公式为：我国现行《海港水文规范》中越浪量计算方法是南京水利科学研究院通过模型试验提出的，该试验采用的波谱主要为JONSWAP谱。
涌水量计算方法全文剖析
可编辑修改精选全文完整版
涌水量计算方法：类比法；解析法；数值法；统计学方法
1．潜水完整井涌水量计算
潜水完整井是指井筒揭露了整个潜水含水层，并一直打到含水层隔水底板（图10-33）。
其涌水量计算
公式为：
式中Q——井筒涌水量，m3/d；
K——含水层渗透系数，m/d；
H——静止水位高度（对潜水完整井即潜水含水层厚度），m；
h——动水位至含水层底面的距离为动水位高度（h=H-s）,m；
s——水位降低值，m；
R——地下水降落范围，即影响半径，m；
r——井筒半径，m。
2.自流水完整井涌水量计算
自流水完整井是指井筒揭露了整个承压水含水层，并一直打到含水层底板隔水层（图10-34）。
其涌水
量计算公式为：
式中M——自流水含水层厚度,m。
井筒涌水量计算公式中参数R 的确定
计算影响半径R的公式有理论公式和经验公式两种
理论公式为：
潜水
承压水
经验公式
潜水——承压水
自流水
水平巷道涌水量的预测方法
通常水平巷道在排水初期，统一的降落漏斗未形成之前，可用下列公式计算其用水量。
（1）潜水完整水平巷道涌水量计算公式
式中K——渗透系数，m/d
B——巷道长度，m。
自流水完整水平巷道涌水量计算公式
采区或采面涌水量计算
例如，某一采区在承压含水层之下开拓，其平面形状近似正方形（图10-39）。
由于在煤层开采过程中，水位降低到隔水
顶以下，所以涌水量计算公式为：
(计算影响半径的经验公式，K单位为m/d)；M、H、K 可在勘探报告中查找到；h 值取零。
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陈韬霄; 郑国诞; 邵杰; 胡金春; 陈刚; 董伟良【期刊名称】《《浙江水利科技》》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】4页(P18-21)【关键词】台风; 复式斜坡式海堤; 越浪量【作者】陈韬霄; 郑国诞; 邵杰; 胡金春; 陈刚; 董伟良【作者单位】浙江省水利河口研究院浙江杭州 310020; 浙江省河口海岸重点实验室浙江杭州 310020【正文语种】中文【中图分类】TV1391 问题的提出台风作用时，随着堤前水位抬高和风浪的增大，波浪作用于海堤迎潮面，或沿坡面上爬，或发生破碎击打坡面，波浪沿着海堤迎潮面上爬超过堤顶则会出现明显的越浪现象，水体飞溅于堤顶和内坡面。
越浪量的大小与堤前波浪要素、堤顶出水高度、海堤的几何外形、护面的糙渗特性等有关。
若台风登陆时遭遇天文高潮，海堤越浪量将迅速增大，对海堤安全造成威胁，因此研究计算台风过程下复式海堤越浪量的方法，结合台风浪与风暴潮实时预报情况，为台汛期间的高效避灾提供科学依据。
目前最常见的海堤结构形式为斜坡式海堤、直立式海堤以及混合式海堤，遭受台风较严重的浙江省温台地区新建的堤防均以复式斜坡式海堤（简称“复式海堤”）为主。
从20世纪初开始，国内外学者对海堤越浪量问题进行了大量的研究工作。
Owen（1980 — 1991年）对单坡及复坡海堤越浪量进行了系统研究[2-4]；周家宝（1990年）等进行了试验研究，提出的海堤平均越浪量的计算公式被JTJ 213 —1998《海港水文规范》所采用[5-7]；陈国平（2010年）开展不规则波作用下的海堤越浪量试验研究，分析越浪量的各影响因素，并提出不规则波越浪量的计算公式[8]。
邵杰（2018年）在试验的基础上，引入海堤越浪量折减系数的概念，拟合带挡浪墙的复式海堤越浪量计算公式[9]。
以下为国内目前常用的一些越浪量计算公式：（1）《港口与航道水文规范》[7]中给出斜坡堤有无防浪墙的越浪量计算公式：堤防有防浪墙时：式中：Q为单位时间单位堤宽的越浪量（m3/（m · s））；Hc胸墙墙顶在静水面以上的高度（m）；H1/3为有效波波高（m）；b1为胸墙前肩宽（m）；B为经验系数；KA为护面结构影响系数；TP为谱峰周期；m为斜坡坡度系数。
长周期波越浪量分析
收稿日期：2018-01-02作者简介：郑利涛（1984-），男，天津人，天津市海岸带工程有限公司工程师，主要从事港口工程设计。
长周期波越浪量分析郑利涛摘 要：非洲西北部岸线常年受到大西洋的涌浪侵袭，其长周期的特性未得到全面、深入的研究，本文以毛里塔尼亚Tanit 渔港防波堤工程为例，进行了长周期波越浪量的计算分析，推荐采用pedersen 公式计算较为合适，为以后的类似工程提供参考。
关键词：涌浪；长周期；越浪量中图分类号：U442 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）04-0124-03一、引言毛里塔尼亚海岸西邻大西洋，处于东北信风带中，但洋面宽阔无天然屏障遮挡，又处于北大西洋“大涌报警区”南缘，因此北纬40~60°之间西风带形成的强大波浪经常传入本区，形成的大涌浪直接袭击本区海岸。
因此努瓦克肖特海域的波浪是以涌浪为主的混合浪。
其中以长周期波为主，长周期波波能大，对海工结构影响较大，但目前尚未全面、深入地研究，近年来，海外项目逐渐增多，尤其是非洲的基建项目日益增多，展开对长周期波越浪量的计算分析尤为重要。
二、工程概述为促进毛里塔尼亚的渔业发展，毛塔政府在塔尼特（Tanit ）海域建设一座渔港，该渔港位于毛塔首都努瓦克肖特以北约60km ，施工现场周围是荒漠地区，海域开敞，面向大西洋，岸线大致呈南北走向。
塔尼特的最高潮位可以达到海平面+2m ，分析表明天然海滩在没有洪流的情况下的最大波高为H=4.0m 。
Tanit 渔港项目包括引桥、防波堤、码头、陆域和船坞共五部分。
防护工程工程共布置防波堤约775m ，护坡150m 。
防波堤外海侧护面坡度为2/3，内侧护面坡度为3/4。
外海侧护面层采用2.5m 3带槽立方体混凝土块，垫层为1~2t 块石，堤心材料采用0~0.5t 块石。
内侧层护面采用1~2t 块体。
三、国内研究概况大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室俞聿修教授对海岸工程的允许越浪量进行了系统的分析，并结合国外标准和经验比对分析了日本海堤护岸的研究成果，荷兰堤防允许平均越浪量和美国陆军工程师兵团综合欧美国家的足尺试验和原型观测研究的结果。
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。
斜坡堤上平均越浪量计算方法的比较
斜坡堤上平均越浪量计算方法的比较
俞聿修
【期刊名称】《港工技术》
【年(卷),期】2011(048)001
【摘要】针对海岸工程中的越浪量问题,国、内外学者进行过大量研究,提出了多种计算平均越浪量的方法,但由于考虑的影响因素不同,计算结果常有较大差异.目前,在我国的海堤、护岸等海岸工程设计中,多按"允许越浪量"为控制条件初步确定堤顶高程,再由物理模型试验加以验证.本研究基于三维波浪模型试验,综合针对斜坡堤上平均越浪量的主要研究成果,对各种计算方法进行分析比较,并针对不同情况提出适用计算方法的建议,供工程设计参考.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】俞聿修
【作者单位】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【正文语种】中文
【中图分类】U656.21;P731.22
【相关文献】
1.直立堤上平均越浪量计算方法的比选 [J], 俞聿修
2.模拟斜坡堤上越浪量一种新的数值模式 [J], 黄宁;孙大鹏;吴浩
3.斜向波作用下斜坡堤平均越浪量的试验研究 [J], 朱嘉玲;王震;陈凌彦;孙天霆;王登婷
4.斜向和多向不规则波在斜坡堤上的平均越浪量的试验研究 [J], 李晓亮;俞聿修;赵
凤亚;鲁桂荣
5.带反弧角的直立堤平均越浪量计算方法比较 [J], 颜靖; 佘义邦; 郭隆洽
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复式海堤结构越浪量计算方法比较
复式海堤结构越浪量计算方法比较舒叶华;徐宇航;谢先坤【摘要】针对复式海堤斜坡堤结构下的越浪量计算,国内尚无规范可循.在实际海堤工程建设中,迎浪侧设置平台的海堤结构的选用较为普遍,因此为该海堤结构形式设计提供依据十分必要.通过分析比较国内外常见的复式海堤结构的越浪量计算方法,得出各家公式计算越浪值随堤顶超高、平台上水深、平台宽度以及挡浪墙高度变化的关系,并通过比较不同结构形式下的复式海堤物理模型试验数据,推荐采用EurOtopII和陈国平公式计算复式海堤结构的越浪量,再进行比选和验算.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】6页(P27-31,36)【关键词】复式海堤;越浪量;平台;计算方法【作者】舒叶华;徐宇航;谢先坤【作者单位】上海市水利工程设计研究院有限公司, 上海200061;上海市水利工程设计研究院有限公司, 上海200061;河海大学港口海岸与近海工程学院, 江苏南京210098;上海市水利工程设计研究院有限公司, 上海200061【正文语种】中文【中图分类】U656.2+1海堤是人类防御海浪破坏的第一道防线，在抵御波浪侵袭，保护人民生命财产安全时具有不可替代的作用。
随着灾害防护等级的提高，为控制堤顶高程的同时减小越浪量，在迎浪侧斜坡上设置消浪平台以削减波浪作用具有良好的效果，形成复式断面海堤结构。
然而，国内相关海堤工程设计规范中并未对带平台的复式海堤越浪量计算做出说明，针对不规则波作用下的复式海堤结构越浪量的研究也较少，各家越浪量计算方法计算结果差异较大，尚未形成统一的计算标准。
本文通过分析比较国内外常见的复式海堤结构越浪量计算方法，分析计算越浪量与各影响因素之间的关系，并结合物理模型实测数据给出推荐的越浪量计算方法，为实际复式海堤结构工程设计提供依据。
1 复式海堤结构越浪量计算方法1.1 Owen公式英国学者Owen于1980年针对光滑不透水单坡及简单复坡海堤越浪量进行了较为系统的研究[1]，对试验结果进行无因次分析，总结出的计算公式如下：(1)式中：q为单宽平均越浪量(m3·m-1·s-1)；Hs为堤脚有效波高(m)；Rc为海堤堤顶超高;Tm为海堤堤脚处入射波浪的平均周期(s)；γf为护面糙渗系数；a、b为经验系数。