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1、某海域设计波高计算1、符号说明TC： TC年一遇，重现期，单位：年tl：设计寿命，单位：年TE：海况平均持续时间，单位：秒TZ：波浪平均过零周期，单位：秒 近似认为：T 二 3h 二 10800sE2、两个分布p（H ）= 2H瑞利分布（短期，波高分布）：expH2片rms三参数韦布尔分布（长期,有义波高分布）：_iexpH - HS0IH - H 丿 C0丿瑞利分布只有一个待定参数，可以认为是均方根波高，也可认为是有义波高,因为H =2HSrms韦布尔分布有三个待定参数，可认为只与海域地理位置有关。有义波高的分 布也就是海况的分布3、海况和波浪TC年中海况个数:“ -x 365 x 24 x
2、 3600-N = Y二 3.15 x107C-EETC年中波浪个数:-x 365 x 24 x 3600-=-c= 3.15 x 107 C-ZZ极端海况出现概率:1T二 3.17 x 10-8 -E N-C最大波高出现概率:1-二 3.17 x 10-8 -z M-CC取 TC=100 年，上式=1.9x 10-94、确定设计波高思路：先用韦布尔分布求极端海况对应的有义波高，再用瑞利分布求极端海 况下的最大波高。极端海况对应的有义波高：1 - P(H ) = exp-( Hs H0)C = 3.17 x10-8 昱sH HTC 0C反解出HS，即为Hsd,则瑞利分布参数确定。具体计算采用的
3、公式： 极端海况下的最大波高：1 tInNH 其中 N = -e2 sTZ5、计算公式X =仗（Hc -H0）Y 二】g（Hc -H0）B = -g lg（H - H ）c0HSD=（H - H ） 117.27 + ln T -lnT 卫 + H其中N = -ETZCE F 0计算过程和结果1、具体计算过程选用采用三参数的Weibull概率密度函数表达有效波高长期分布的概率特征(H - H IH - H 丿 C丿p（H ）=S（H - H -1 H - H I H - H 丿C 0 C 0 7exp其中H0为最小阈限水平，HC为尺度因子，为形状因子。相应的累计概率函数为:P(H )=f p(
4、H )dH 二 1 expSSSH0具体的计算步骤：(1) 通过统计数据计算有义波高对应的概率(2) 计算累计概率(3) 对Weibull累计概率函数线性化，移项，取对数。得到(4) 根据处理的数据，假定一系列的H (0，0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3,00.35, 0.4, 0.45, 0.5)，通过作图法计算得到B和2，并计算得到R?(5) 画出H -R2曲线，得到最大的R2和对应的H，再重复一次计算，最终能够得0 0到三参数的最优解(6) 根据统计数据算出平均过零周期Tz，最终计算出Tc年对应下的设计 波高图1.R2 H关系曲线0y = 1.4747x-0. 0551+UuiiQ上1-Cl n 丘1u.心-11亠十厂1匚丄 7-Oa-2. 5图表标题1.5+ Y一线性(Y)图2.拟合直线结果:最佳H00.2Z 1.475B 0.055Hc 1.117723525平均过零周期Tz： 3.70s年Tc15102050100HSD(m)HD(m)3.9526563957.895392474.4502765288.8893838144.6561539489.3006219464.8576075899.7030236225.11774057310.222636715.3102503210.60717305
