[实用新型]柔性带阻尼帘浮板组合式浮式防波堤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性带阻尼帘浮板组合式浮式防波堤，属海洋工程领域。

背景技术

浮式防堤通常是由金属，钢筋混凝土和塑料等材料制造的浮式构件和锚泊系统组成的防浪设施，其主要优点有：可防止海水污染，因为它有很强的海水交换功能，随着水深的增加，其造价比固定式要便宜得多，安放位置可以很容易地改变，浮体，缆绳和锚具都很容易制造，特别适合所掩护的水域要求有良好的水质交换条件的水产养殖设施，人工海水浴场等水域，用于预防常年主导风浪的影响，以取得节省投资和保持良好水质交换的双重效果。

浮式防波堤的消浪机理主要有以下几种：

波能反射：利用防波堤前部分反射能量的关系。防波堤的相对入水深度(D／d)是影响消浪效果的重要参数，其中，D为防波堤入水深度，d为水深。

波列间的干涉消能：由于传递的波浪频率与结构本身运动产生的波浪频率不同，形成两波间波动的相互牵制和抵消。

紊动消能：水体与结构相互作用形成的碰撞，摩擦和绕流，破坏了原来波浪质点有规律的运动，转变为杂乱的紊动而达到消能目的。

波浪力作功：波浪力使结构产生位移或变形所做的功，有部分是不可逆转的能耗。

由微幅波理论得知：

1)当水深与波长之比d／λ>0.5时为深水波，水体质点是循圆形轨迹运动，圆半径按指数规律从水面向下衰减，水质点的水平速度分量在水表面最大，随着水面而急剧减少，在半水深处的速度约为水面的1／5，由于浪的动能大部分靠近水面，采用浮堤消波效果很好。

(2)当时为极浅水波，水质点几乎呈水平轨迹往复运动，其速度水平分量从水面到水底几乎不变。

(3)当0.05<d／λ≤0.5时为浅水波，水质点轨迹为一椭圆，水平速度沿水深的衰减率介于深水波和极浅水波两者之间：

由于我们是掩护水产养殖设施为目标，而水产养殖设施水域深度多在-20m以内属浅水波范围，因此，所建造的防波堤不伹要着眼水面消波也要顾及水下，型式应充分合理组合波能反射，波列间的干涉消能，紊动消能及波浪力作功，使结构实用，高效。

近年来国内外学者们提出了众多形式的浮式防波堤，由吴静萍等人模仿水生植物“浮漂”的结构型式，将28块圆形木板(每块平板直径为24cm，厚1.8cm)，排成4排7列铺于水面，模型整体尺寸为1.8m×1.0m。实验结果表明，该结构具有较好的消浪效果，见文献[3]。

由郑艳娜，董国海，等人构思的板-网式浮堤结构，主体为刚性不透水平板，吃水很小，板的下面由空心圆管支撑，提供板结构的刚度和浮力，沿波浪传播方向设置若干排网衣，网衣的下部系有重物使网衣下垂。通过实验，表明该型式的浮堤对于保障风浪中的深水养殖网箱具有较好的消浪性能。其原理是利用主体为 刚性不透水平板来抑制波能水质点垂向运动速度，其消浪机理是阻止波浪质点运动的垂直分量，衰减原有的部分波能来达到消浪的效果。沿波浪传播方向设置的若干排网衣，用来破坏部分水面下水质点的运动，利用水体与网衣之间相互作用形成的碰撞，摩擦和绕流，破坏原来波浪质点有规律的运动，转变为杂乱的紊动而达到消能的目的，见文献[4]。

依据上述公知的消浪机理原理及文献[3]，文献[4]前人从事过的探索，我们有可能创造一种科学组合波能反射，波列间的干涉消能，紊动消能及波浪力作功，使结构简单，经济，实用，高效，可操作性強又能抵御強台风的浮式防波堤。

参考文献

[1]王永学，王国玉.近岸浮式防波堤结构的研究进展与工程应用[C].2002年度海洋工程学术会议论文集，江西南昌，2002：314

[2]胡嵋，李大鸣，秦崇仁.浅水区域浮箱式防波堤结构形式的试验研究.中国港湾建设.2007(151)：38-41.

{3]吴静萍，王仁康，郑晓伟等.浮漂式防波堤的试验研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2001，25(1)：91-93.

[4]董国海，郑艳娜，李玉成等.板一网结构浮式防波堤消浪性能的试验研究[J].工程力学，2006(7)：142-146.

发明内容：

本实用新型的目的是科学组合波能反射，波列间的干涉消能，紊动消能及波浪力作功，使结构简单，经济，实用，高效，可操作性强又能抵御强台风的浮式防波堤，为此，本实用新型的技术方案是：