常见海浪波谱版本

1、常见海浪波谱wordword版本I.NeumannI.Neumann谱由半经验的方法，假定海浪的某些外观特征反映其内部结构，由观测到的波高和周期间的关系推导出来。于50年代首先提出。c冗 12g2、S(。尸C：-exp-2-48kU8J式中：U为海面上7.5米高处的风速；常数C=3.05m/s2。2.P-M2.P-M谱皮尔逊和莫斯克维奇根据在北大西洋一定点上测得的大量数据，于1964年提出。适用于充分成长的海浪。ag21ggg:S,=q尸xpJ血J式中：a=0.0081;p=0.74g为重力加速度；U为离海面19.5m处的风速。P-M谱为经验谱，依据的资料比较充分，分析方法合理，使用也方便。目

2、前采用的大多数标准波谱主要是基于P-M谱的形式建立的。但是它仅包含一个参数U,不足以表征复杂的海浪情况3.ITTC3.ITTC谱国际拖曳水池会议(ITTC,1972)对P-M谱进行了修改，得到ITTC谱基于P-M谱有：W/3m0=二AB)Sd=0送即-.44B1/2因为：W/3=4n=m02W/316所以：B=4A由于P-M谱中:o4A3.12A=0.0081g2=0.78,B=2=24JJcoW/3W/3代入后得ITTC谱:式中：Q/3为三一平均波高，不是波幅。4 4.双参数海浪谱1978年第15届ITTC采用了双参数谱，双参数谱改进了ITTC谱，对成长中的海浪也适用。基于ITTC谱有：二一

3、,二ABm1=0Sd=05sxp-.43-1=0.91906一4m1=0.30638A/B3/4T=2nm0/m1=5.127/B1/4或B=691/14AaB2：4T1代入后得到双参数海浪谱:.2173S4W/3expT1,0.78S，5卸3.12产24-W/3)691_44工8J5.ISSC5.ISSC谱国际船舶结构会议ISSC1964推荐下列谱公式，且常称之为ISSC谱。Sf=0.11Hs21IT。，）f5exp-0.44J0.1fJ6.JONSWAP6.JONSWAP谱该谱由“北海海浪联合计划”测量分析得到，在60年代末期提出，适合像北海那样风程被限定的海域，有两种表示形式。a.由风速

4、和风程表示的谱公式：2f/dexp-21S,侬)二粤expLl.25&八珅”0心”式中：a为无因次常数，可取a=0.0076(gx/U)-0.22;x为风区长度(风程)；U为平均风速；仲为谱峰频率，可取邛=22(g/U)(gx/U2)033;丫为谱峰提升因子，平均值为3.3;为峰形参数，当0而寸，可取产0.07;当户邛时，取户0.09。b.由波高和波浪周期表示的谱公式:式中：Tp为谱峰周期，波谱峰值对应的周期7.Bretschneiderif7.Bretschneiderif布氏于1959年由无因次波高和无因次波长的联合分布函数导出二参数谱，适用于成长阶段或者充分成长的风浪。后经日本光

5、易恒(Mitsuyasu)改进如下:式中：Hs为有效波高，表示波列中波高最大的1/3波浪的平均波高；TH1/3为有效波周期，表示波列中波高最大的1/3波浪周期的平均值。8 8.斯科特谱2eS=319.347T5、(0.159断expJ21948I2J43.3-TpSf)=0.257S=400.5斯科特(Scott,1965)对于充分发展的海浪建议用下列谱公式:IF2/2I2(co-0p)S(o)=0.214Hs2exp-,0.065g环+0.26式中：-0.2631.65,Hs为有效波高；为谱峰频率。此谱和北大西洋以及印度西海岸实测谱符合得很好。9 9.六参数谱奥启和汉伯尔(Ochi,Hubb

6、le,1976)提出了一个六参数谱公式，它把整个谱分成低频部分和高频部分两个组成部分，每一部分分别用三个参数一有效波高Hs、谱峰频印和形状参数人表示。2%+14fco4mj14,一,j式中：j=1、2分别表示低频和高频部分六参数谱可表达任何发展阶段的风浪谱。1010 .Wa110Ps.Wa110Ps谱1981年，美国Huang等基于理论研究和美国航空航天局wa110Ps飞行中心风浪流水槽实验资料， 提出通用的二参数谱一wallops谱。 他们认为此谱适用于波浪发展、成熟和衰减各个阶段。合田把它改进成下列形式，建议用于工程设计(Goda,1999):S S（n+n+expexpH H）式中:Hs

7、j2f4%+1Ymj审叫TH1/3-0.6841-0.238m-1.5m,削为两个参数， 改变m即可改变谱的宽窄形状， 即用于调整谱面积,使之等于波浪总能量。形状参数m和JONSWAP谱中的丫一样，其选用依靠工程师的经验和判断。一般小的无因次风距gX/U2和大的丫或m值相关，而大的无因次风距值gX/U2导致Y=侦m=5o在浅水，上述谱中采用m=3或4是合适的。1111.方向谱长峰不规则波是假定海浪沿单一方向传播的；实际海浪除了沿主方向传播外，还向其他方向扩散，称为短峰不规则波；短峰不规则波可以看成传播方向不同的长峰不规则波叠加而成。描述海浪沿不同方向组成的波谱，称为方向谱。S,，户-S：D,，户式中：S（为长峰不规则波的海浪谱；9为组成波与主浪向的夹角。D（，的）一般形式为：D（露 8）=kncosn日,（啊|兀）国际船舶结构协会会议（ISSC）建议用以下两种n值：