4-2海洋工程環(huán)境波浪詳解課件

1、波剖面：隨時間變化的波動過程曲線橫軸代表時間t，稱為零線上跨零點：向上與零線的交點下跨零點：向下與零線的交點 波峰： 相鄰上下跨零點之間的曲線最高點；不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征 波谷：相鄰上下跨零點之間的曲線最低點； 波高 Hi：相鄰上跨零點之間的波峰頂與波谷底的垂直距離； 周期 Ti： 相鄰上跨零點（或下跨零點）之間的時間間隔；波長i：相鄰上（下）跨零點之間的水平距離。 平均周期: 所有周期的平均值不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征 加權平均波高 波高 ：波高代表海浪能量，自由波動海面具有各種不同波高 不同定義的波高代表不同的波系特征，稱為特征波波高 平均波高：連續(xù)觀測的各個波高求平均值，反映波列總

2、體大小ni為Hi的對應記錄次數不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征有義波高：表示波動的可視平均水平，與目測波高值相近。設有一系列觀測波高，將其按由大到小排列，其中最高的前N/3部分求平均，稱之為1/3大波平均波高，又稱之為有效波高。 有義周期：對應前N/3個波浪周期 取平均值。不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征1/10大波波高：設有一系列觀測波高，將其按由大到小排列，其中最高的N/10部分求平均，亦稱顯著波高。 1/10大波周期：對應前N/10個波浪周期 取平均值。不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征累積率波高HF：設有1000個波高，將其按由大到小排列，若第10個（F=10/1000=1%）最大波高為5m，則稱累積率1

3、%的波高為5m,記做 累積率F對應的波高。 n為波高值大于等于HF 的出現次數。 大于等于HF 的波高值的出現概率為F 反映某給定波高值在波列中的出現概率不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征最大波高Hmax：記錄中的最大波高值,或重現期為50年或100年的最大波高值。 對應最大波高的周期 。最大周期Thmax:各種特征波都用于描述海面波動情況我國以十分之一大波將海浪分為10個等級 ，P91表53不規(guī)則波海浪要素：統(tǒng)計特征復雜海浪由很多簡諧波疊加而成，波面方程：波高服從瑞利（Rayleigh）分布，其概率密度函數：深水波特征波高換算利用海浪要素分布函數， 了解一個波系中波高和周期的分布關系，進而換算各種特

4、征值服從瑞利（Rayleigh）分布的深水波特征波高的換算關系深水波特征波高換算 表51，相應的各累積率波高HF 可相互換算(1) 平均波高 與累積率波高HF 的換算 ：Example 4.1A 1.24 B 2.57 誤差函數(2) 平均波高 與部分大波平均波高H1/n的換算 ： 表52，相應的各部分大波平均波高可相互換算(3) 根據以上兩式，得到累積率波高與部分大波平均波高H1/n的換算Example 4.2A 1.272 B 2.032 C 1.598A 1.272 B 1.0 C 1.188 歐拉常數0.5772(4) 最大波高為隨機變量，當N很大時 ：海上固定平臺入級與建造規(guī)范：東海

5、、南海的可能最大波高：合田推薦的最大波高：黃海、渤海的可能最大波高：海洋工程結構物多采用上述系數最大值淺水波波高分布復雜，多采用擬合對實測資料進行分析、表格形式給出換算關系合田推薦：波長、周期：半經驗半理論方法計算、海浪觀測記錄統(tǒng)計我國經驗公式各特征周期和各特征波高沒有對應關系,最大波高的波其周期不一定最大各特征周期沒有統(tǒng)一換算公式A 2.2m B 2.6m C 2.18m D 1.83m E 2.0m Example 4.3A 2.35m B 1.85m C 2.80m D 1.88m 4.1.3 海浪觀測、預報風浪波向與風向一致觀測內容：波高、波長、周期、波速、波型、波向、海況觀測形式：目

6、測（白天）；儀器（波高、周期、波向）觀測時間，每隔3小時一次：2，5，8，11，14，17，20，23時每次一般1720min，連續(xù)記錄單波個數不少于100個，同時測風速、風向和水深海浪玫瑰圖：一定時期的波向、波高大小和出現頻率，圖54海浪預報綜合分析海浪狀況和影響因子繪制海浪預報圖確定風區(qū)、風時、風速等風場要素，利用風況資料推測海浪風區(qū)：風的狀態(tài)達到相對穩(wěn)定的海域，風速、風向大致一致，邊界處風速、風向有較明顯改變風時：風持續(xù)作用時間風速標準值：海面上10m高風速值風場要素推算深水風浪特征波高：公式511518中國近海海浪特征大陸季節(jié)性氣候的影響，海浪表現出季節(jié)性。浪向取決于風向，冬季偏北浪，夏季偏南浪，春秋浪向不穩(wěn)定冬春多出現寒潮、溫帶氣旋，夏秋多出現臺風