海岸工程设计波要素推算方法探讨

《海岸工程》课程设计计算说明书学院: 港口海岸与近海工程专业: 港口航道与海岸工程班级: 大禹港航班姓名:学号: *******第1章设计资料分析1.1工程背景介绍1.1.1主要依据乐清湾港区的开发建设需要对港区前沿的滩地进行大面积疏浚开挖，从而产生大量的疏浚土方。

从环境保护、减少工程投资的角度，采用就近吹泥上岸的疏浚土处理方式替代传统的外抛方式，既实现了宝贵疏浚土资源的综合利用，又缓解了土地供求的矛盾和压力，大大提高了疏浚弃土的综合经济效益和社会效益。

为了尽早形成拟建港区港池、航道疏浚工程的纳泥区，同时为临港产业经济用地的开发建设创造条件，拟通过围垦提供约1500亩的后备土地资源。

1.1.2主要规范、规程1.《海堤工程设计规范》（SL 435—2008）2.《浙江省海塘工程技术规定》（上、下）1.1.3工程项目内容和规模本工程尽可能实现筑堤与吹泥工程的同步实施，二者相互依托、互为条件，因此，作为工程项目必需内容的一部分，需在本研究阶段提出吹泥上岸工程的实施方案。

因此，本项目工程建设的主要内容包括围堤、吹泥上岸和临时排水工程。

工程规模如下：(1)围（海）涂面积约99.2万m2，合1487.7亩；围堤总长度3.200km；(2)围堤建设符合国家规范及地方规程要求，顺堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8m（85高程，下均同）；南侧堤按照50年一遇标准建设，防洪高程+7.8~7.6m。

(3)围区内允许纳泥标高按+3.0m控制，纳泥容量约为660.53万m3。

1.1.4工程平面布置本工程位于乐清湾中部西侧打水湾山附近，因打水湾与连屿矶头的控制，该段区域为乐清湾最窄处，宽约4.5km，涨落潮流在此汇合、分流，水动力特性复杂、敏感。

根据项目前期研究工作成果和结论意见，结合土地开发需要，围涂工程顺堤位置推荐布置在-6m等高线处，走向为18°～198°，堤长约577.5m。

南侧堤布置时考虑东干河出口顺直，沿老海塘延长线向东以132°～312°走向延伸，后以110°～290°向东延伸500m后与顺堤垂直相交，南侧堤长度约2622.7m。

基于外海环境预报的近岸岛礁桥址区波高ANN推算模型【摘要】本文基于外海环境预报技术，针对近岸岛礁桥址区的特点，构建了波高ANN推算模型。

通过模型验证与实例分析，展示了模型的准确性和可靠性。

进一步优化该模型并展望其在岛礁工程中的应用前景。

研究总结指出该模型具有较高的实用价值，创新点在于结合外海环境预报技术，为岛礁工程提供了可靠的波高数据支持。

未来研究可着重于模型精度的提升和拓展应用领域，以满足不同岛礁工程的需求。

本研究填补了相关领域的空白，为岛礁工程的规划和设计提供了新的方法和思路。

【关键词】外海环境预报、近岸岛礁桥址区、波高、ANN推算模型、研究背景、研究目的、研究意义、模型验证、模型优化、应用前景、创新点、未来研究directions1. 引言1.1 研究背景近年来，随着社会经济的不断发展和科技水平的不断提高，人们对海洋资源的利用和保护的需求不断增加，而近岸岛礁桥址区作为连接外海和陆地的重要纽带，承担着海洋交通、港口物流、海洋能源开发等多种功能，具有重要的战略意义和经济价值。

近岸岛礁桥址区的海洋环境受到外海海洋环境的直接影响，波浪、潮流等海洋参数的变化对岸礁桥址区的安全和可持续发展造成了挑战。

为了有效预测和控制近岸岛礁桥址区的海洋环境，提高其抗风浪能力和环境适应性，需要建立一种基于外海环境预报的波高推算模型。

这种模型能够利用外海海洋环境数据，运用人工神经网络（ANN）等技术手段，准确预测近岸岛礁桥址区的波高变化趋势，为岸礁桥址区的规划设计、建设和管理提供科学依据。

开展基于外海环境预报的近岸岛礁桥址区波高ANN推算模型研究具有重要的意义和价值。

1.2 研究目的研究的目的是为了基于外海环境预报数据，建立一个能够准确预测近岸岛礁桥址区波高的人工神经网络(ANN)模型。

通过对外海环境预报技术进行研究，分析近岸岛礁桥址区的特点，构建波高ANN推算模型，并验证其准确性和可靠性。

希望通过该研究，能够为岛礁建设、桥梁修建等工程项目提供波高预测支持，减少设计风险，提高项目施工效率。

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。

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。

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。

山东半岛设计波要素研究石小翠;范飞;梁丙臣【摘要】文章主要对山东半岛的设计波浪要素进行了模拟研究.首先,运用第三代波浪模型SWAN模型,对山东半岛1996～2011年的风场进行了波浪模拟,并与观测值进行了比较,拟合结果良好,表明了模型的准确性.然后再根据模拟结果对山东半岛波浪分布情况进行了研究,运用P-Ⅲ型曲线对黄河三角洲、成山头、青岛的斋堂岛这3处进行极值统计,得到不同重现期条件下的波浪要素.研究结果表明山东半岛波浪最大处在成山头.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】5页(P376-379,412)【关键词】海岸工程;波浪后报;极值分布【作者】石小翠;范飞;梁丙臣【作者单位】中国海洋大学海岸工程系,青岛 266100;中国海洋大学海岸工程系,青岛 266100;中国海洋大学海岸工程系,青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】TV139.2;TV142波浪是影响近海工程和海岸工程中主要因素之一。

由于波浪每年都会造成我国财产和人员的损失，因此对波浪的研究变得十分有意义［1］。

山东半岛被渤海黄海环绕，具有人口密度广，海岸线长等特点，因此对山东半岛波浪进行研究，对这一地区的工程建设有着一定的应用价值。

为了研究山东半岛的波浪要素分布情况［2］，本文运用第三代波浪模型SWAN模型对山东半岛的波浪进行了模拟研究，本文大体主要可分为3个部分：首先，以1996-1～2011-12的风场数据为驱动，运用波浪模型SWAN对东中国海的波浪进行了模拟，再对山东半岛地区进行了嵌套，然后与黄河口、鳌山湾和千里岩这3个测站处的波高和周期进行了验证，以确保计算结果的准确性；最后，利用P-III曲线对黄河口、成山头、青岛海域浅水区各重现期的设计波浪要素进行了研究［3］，研究结果表明山东半岛波浪分布特点是波高由东往西，由南往北递减［4］，成山头附近50 a一遇波高能达到12.5m，斋堂岛附近50 a一遇波高能达到9.9m。