工程设计中的潮位推算

1、工程设计中的潮位推算工程设计中的潮位推算2011级 港口海岸与近海工程 李长东工程设计中的潮位推算工程设计中的潮位推算n设计潮位n资料充足时的潮位推算n资料短缺时的潮位推算一、工程潮位一、工程潮位1.设计高、低潮位海工建筑物在正常使用条件下的高、低潮位。正常使用：（1）船舶可以安全地靠泊并进行装卸作业 （2）建筑物和地基不被破坏2.极端高、低潮位海工建筑物在非正常工作条件下的高、低潮位。非正常使用：（1）船舶不能停靠作业 （2）建筑物和地基不被破坏3.乘潮潮位当港口或修造船船坞航道里的水较浅时，船舶的出入需要乘潮进行二、资料充足时的潮位推算二、资料充足时的潮位推算(一)设计高、低潮位的推算1.

2、潮位历时累积频率曲线以全年逐日每小时的潮位记录作为统计数据进行频率分析绘制而成，因此至少需要一年的实测资料。绘制步骤:（1）确定最低、最高潮位，给出潮位变幅 （2）划分间隔，一般取10或20cm （3）由高到低逐级统计累积出现的次数 （4）计算累积频率p=m/(n+1),m为累积次数，n为 总次数 （5）描点作图间隔8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月次数累加次数m经验频率%419400399380379360359340339320319300299280279260259240239220219200199180179160159140139120119100998079

3、6059403920190-1-20-21-40-41-60716142128372516242025162420255653242230445256524644324847394937503418122413373659535152363551434543493652241333681525385157544445423443385448523421833101941586057504340424043505540411718115162239435362514542394544485544392919135121831375953504644394440414241353922852113

4、243506256484338474544414741483112913738355150544450434040494149484122123312235470555349484149355247434334209431119365961594436474242504554412918129321423324350525333363939335846302817147612198618833951560864760950149449648647952252752445635523512457172221107295634114917572404301335144008450449905469

5、59916518704274987853808882128269828682880.020.251.293.567.6513.8621.2029.0036.3542.3948.3554.3460.2065.9872.2878.6384.9690.4694.7497.5899.0799.7699.9699.99次数3367207447207447446967447207447206568288潮位历时累积频率曲线1%的潮位作为设计高潮位，98%的潮位作为设计低潮位2.潮峰、潮谷的累积频率曲线以每日两次高潮和两次低潮的潮位作为统计数据而绘制的累积频率曲线，因此研究的是半日潮的统计数据。绘制方法与历

6、时累积频率曲线绘制方法相同。3.关于两种方法的讨论对于海岸港和潮汐作用明显的河口港，高潮10%和低潮90%与历时1%和历时98%的潮位很接近，其差值一般在10cm内，两种方法皆可；对于汛期潮位作用不明显的河口港，汛期洪水位变化超过潮位变化，只能用历时1%和历时98%的水位值作为设计潮位。 潮峰累积频率曲线 潮谷累积频率曲线10%的潮位作为设计高潮位 90%的潮位作为设计低潮位(二)极端高、低潮位的推算频率分析法一般推求重现期50年一遇的潮位，需要至少连续20年的实测资料，还要调查历史上的特殊潮位。极值型分布 采用最小二乘法估计分布参数 、令 ，则计算公式如下： )(expexp)(xxFxyx

7、nSnyx式中， 可查表得到和其中，nnyixnx122211xxnxxnSiixxnSnyx 表示年数， 表示每年的潮位最值ixn xFxXPxXPx11值的频率为等于某一则对于高潮而言，大于yxeeee11)(expexp)(xxF即xeep1px1lnln1px1lnln1xnSpSySxxnxnnx1lnlnnyx nnxypSxx1lnln1可查表pn则多年一遇高水位同理得到多年一遇低水位n特殊潮位的处理在观测序列年之外出现特殊潮位，需要调查确定特殊潮位值X及其重现期N。高高高xpnSxx低低低xpnSxxniixnNXNx111212211xxnNXNSniix式中， 查表时n取为

8、N例例1.1.已知某工程海区连续20年最高潮位观测序列（见下表），推算50年一遇的极端高潮位。xpNSxxpn序号年最高潮位 x(cm)序号年最高潮位 x(cm)1234537636535635235114137613322512673612390412320111121314153363343333303261128961115561108891089001062766789103513503503493401232011225001225001218011156001617181920326323322320317106276104329103684102400100489求和680723

9、217392ix2ix解解 )(77.1535.34023217392012012)(35.34068072012011222201cmxxScmxxixii求均方差求均值 179. 3320,p查表得)(39177.15179. 335.34020,cmSxxxp高则p/%1245102550759095993.8363.1793.1792.5172.3021.6250.680-0.148-0.8-1.277-1.525-1.933.5472.9722.9722.3502.1481.5110.623-0.154-0.767-1.216-1.448-1.82820,p36,p例例2.2.潮位观测序列同例1，据调查在此序列之前出现+494cm的特高潮位，重现期为36年，进行特大值处理后，推算50年一遇极端潮位。解解 cmxnNXNxnii62.3446807201364943611111为考虑特大值序列的均值 cmxxnNXNSniix63.2962.344232173920136494361112222122均方差为 972. 2336,p查表得)(43363.29972. 262.34436,cmSxxxp高则（三）乘潮潮位的推算为保证船舶航行安全，应根据船舶出入作业要求