CN114045782A - 可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法、布设系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海滩养护技术领域，公开了可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法、布设系统及应用。通过在拦沙堤的水平段进行开孔并在开孔处修建多个可活动的拦沙面板实现对拦沙量的精准调控；当拦沙量过大而引起下游岸线强烈侵蚀时，通过减小拦沙面板的数量降低拦沙堤的高程，增加泥沙的通过率；当拦沙量过小而不足以维持养护岸段海滩形态时，通过增加拦沙面板的数量提高拦沙堤的高程。本发明设置的拦沙堤通过增减拦沙面板可以调节拦沙堤开孔的大小和高程，从而实现根据需要自由调整拦沙量的多少。通过该措施，拦沙堤的拦沙量可根据需要精准调控；从而改善拦沙堤上游和下游的侵蚀情况；该方法亦可作为降低沿岸输沙率的工程措施。
Description
技术领域
本发明属于海滩养护技术领域，尤其涉及一种可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法、布设系统及应用。
背景技术
目前，海滩养护作为海岸侵蚀的软性防护策略，不仅可以有效保护海岸，还能提供适宜的滨海娱乐空间和生态栖息地。近年来，随着我国对海岸保护修复工作的重视，全国海滩养护的工程实例不仅越来越多,养护技术能力也取得了长足进步。拦沙堤作为海滩养护最常用的辅助工程之一，在全球范围内得到广泛应用。
海滩修复过程中的拦沙堤以垂直于岸线的突堤为主，其长度和高程设计对海滩演化及其重要。拦沙堤过短过矮则无法起到有效拦沙的目的，影响修复海滩的使用；过长过高则不仅增加了工程投资，而且严重改变了当地水动力条件，且有可能造成下游海滩的强烈侵蚀。
发明专利ZL201810520650.7通过将拦沙堤设计分为有效拦沙段、安全段、坡折段，详细给出了常用的海滩养护与修复拦沙堤的形态布设方法。该设计方法在一定程度上保证了养护海滩的稳定，且不会彻底隔断上下游输沙。但是其设计依据的沿岸背景输沙率、波浪入射角度、岸滩剖面变形高度等不是定值，由于动力条件的不同，这些参数每年都会变化，这使得真实的拦沙量和理论计算值存在偏差。并且包括发明专利ZL201810520650.7在内的传统的拦沙堤在施工后无法再根据实际需要对拦沙量进行调控。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
1)现有技术中拦沙堤所能拦截的最大拦沙量是固定不变的，不能根据上下游的淤积侵蚀情况调整拦沙量的大小。
2)若现有技术修建的拦沙堤过短过低可能无法保证修复海滩的稳定性，若修建的过长过高可能引起下游的强烈侵蚀。
3)真实情况下，海滩的沿岸输沙率是每年都在变化的。现有技术修建的拦沙堤无法适应每年都在变化的沿岸输沙率。
解决以上问题及缺陷的难度为：世界上最早的海滩养护工程起源于20世纪初的美国东海岸，我国的海滩养护工程始于上世纪90年代的香港浅水湾浴场。自海滩养护工程出现以来，拦沙堤与潜堤、防波堤等一起称为海滩养护过程中最常用辅助工程。然而，截至目前，国内外现有技术的拦沙堤均无法实现对拦沙量的自由调控，无法适应动态变化的真实沿岸输沙率。
解决以上问题及缺陷的意义为：本发明通过采用拦沙堤开孔，并在开孔处修建可活动的拦沙面板的方式，实现了对拦沙量的精准调控。当拦沙量过大而引起下游岸线强烈侵蚀时，可通过减小拦沙面板的数量降低拦沙堤的高程，从而增加泥沙的通过率；当拦沙量过小而不足以维持养护岸段海滩形态时，可通过增加拦沙面板的数量提高拦沙堤的高程，从而减小泥沙向下游的流失。本发明通过精准调控拦沙堤的拦沙量，可实现养护海滩的稳定，并减小拦沙堤建设对下游侵蚀的影响。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法、布设系统及应用。
所述技术方案如下：一种可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，包括：
通过在拦沙堤的水平段进行开孔并在开孔处修建多个可活动的拦沙面板实现对拦沙量的精准调控；
当拦沙量过大而引起下游岸线强烈侵蚀时，通过减小拦沙面板的数量降低拦沙堤的高程，增加泥沙的通过率；
当拦沙量过小而不足以维持养护岸段海滩形态时，通过增加拦沙面板的数量提高拦沙堤的高程。
在一实施例中，所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法具体包括：
步骤一，在拦沙堤的完全有效拦沙段和安全端设置多拦沙堤矩形孔，用以调整拦沙量；拦沙堤矩形孔上铺拦沙堤盖板；
步骤二，拦沙堤矩形孔中设置矩形凹槽，用以放置拦沙面板；
步骤三，拦沙面板叠置在矩形凹槽里；
步骤四，拦沙面板顶部预留多个吊孔；
步骤五，当拦沙量过大，或者拦沙堤下游严重侵蚀时，逐渐减少拦沙面板的数量；
当拦沙量过小，或者拦沙堤上游侵蚀严重时，逐渐增加拦沙面板的数量。
在一实施例中，所述步骤一拦沙堤矩形孔的长度为5～10m，高度为2～4m。
在一实施例中，所述步骤二矩形凹槽设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧。
在一实施例中，所述步骤三每块拦沙面板长5～10m，比拦沙堤矩形孔的长度短；拦沙面板高0.5～1.0m；宽0.2～0.5m。
在一实施例中，所述步骤四吊孔选用规钢筋混凝土工程中用的丁字吊孔。拦沙面板安装后需用塑料、土工布等进行封堵，以防泥沙贯入影响后续吊孔使用。
在一实施例中，所述步骤五减少拦沙面板数量从向海侧的拦沙堤矩形孔开始；增加拦沙面板数量时从向岸侧的拦沙堤矩形孔开始。本发明的另一目的在于提供一种实施所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设系统，包括拦沙堤，在所述拦沙堤的完全有效拦沙段和安全端设置多个拦沙堤矩形孔，用以调整拦沙量；拦沙堤矩形孔上铺拦沙堤盖板；拦沙堤矩形孔中设置一矩形凹槽，用以放置拦沙面板；矩形凹槽设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧；拦沙面板顶部预留多个吊孔。所述拦沙面板为多个；拦沙堤矩形孔为1～3个；吊孔为2个。
本发明的另一目的在于提供一种所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法在海岸侵蚀的软性防护上的应用。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过在拦沙堤的水平段进行开孔并在开孔处修建数个可活动的水泥面板来实现对拦沙量的精准调控：当拦沙量过大而引起下游岸线强烈侵蚀时，可通过减小水泥面板的数量来降低拦沙堤的高程从而增加泥沙的通过率；当拦沙量过小而不足以维持养护岸段海滩形态时，通过增加面板的数量来提高拦沙堤的高程从而减小泥沙的流失。本发明的拦沙堤设计在保证养护海滩稳定的同时可大大减小将对下游砂质岸线的影响。
拦沙堤的拦沙效果和拦沙堤开孔的大小和高程密切相关，本发明设置的拦沙堤通过增减拦沙面板可以调节拦沙堤开孔的大小和高程，从而实现根据需要精准调整拦沙量的多少。
当拦沙堤拦沙量过大，或者拦沙堤下游严重侵蚀时，可逐渐减少拦沙面板的数量。拦沙面板数量减小后，经拦沙堤矩形开孔穿过的沙量增加，从而减小拦沙堤拦沙量，增加下游沙量供给，减缓下游侵蚀；
当拦沙堤拦沙量过小，或者拦沙堤上游严重侵蚀时，可逐渐增加拦沙面板的数量。拦沙面板数量减小后，经拦沙堤矩形开孔穿过的沙量减少，从而增加拦沙堤拦沙量，减缓上游侵蚀。
通过该措施，拦沙堤的拦沙量可根据需要精准调控；从而改善拦沙堤上游和下游的侵蚀情况；该方法亦可作为降低沿岸输沙率的工程措施。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法流程图。
图2是本发明实施例提供的开口位置拦沙堤俯视图。
图3是本发明实施例提供的拦沙面板的剖视图。
图4是本发明实施例提供的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设系统中拦沙堤矩形孔安装位置示意图；
其中，H1、拦沙堤水平段顶高程；H2、修复海滩滩肩顶高程；H3、拦沙堤末端高程。
图中：1、拦沙堤；2、拦沙堤矩形孔；3、拦沙堤盖板；4、拦沙面板；5、吊孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，是本发明实施例提供的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法包括：
S101，在拦沙堤1的完全有效拦沙段和安全端设置1～3个拦沙堤矩形孔2，用以调整拦沙量；拦沙堤矩形孔2的长度为5～10m，高度为2～4m；拦沙堤矩形孔2上铺拦沙堤盖板3。
S102，拦沙堤矩形孔2中设置一矩形凹槽，用以放置拦沙面板4；矩形凹槽宜设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧。
S103，拦沙面板4叠置在矩形凹槽里，每块拦沙面板4长约5～10m，比拦沙堤矩形孔2的长度略短；拦沙面板4高约0.5～1.0m；宽约0.2～0.5m。
S104，拦沙面板4顶部预留两个吊孔5，吊孔5可选用钢筋混凝土工程中常用的“丁字”吊孔。
S105，当拦沙量过大，或者拦沙堤下游严重侵蚀时，可逐渐减少拦沙面板4的数量，减少拦沙面板4数量时应从向海侧的拦沙堤矩形孔2开始。
当拦沙量过小，或者拦沙堤上游侵蚀严重时，可逐渐增加拦沙面板4的数量，增加拦沙面板4数量时应从向岸侧的拦沙堤矩形孔2开始。
在步骤S104中，拦沙面板4安装后需用塑料、土工布等进行封堵，以防泥沙贯入影响后续吊孔5使用。
如图2-图4所示，本发明实施例提供的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设系统包括拦沙堤1；在拦沙堤1的完全有效拦沙段和安全端设置1～3个拦沙堤矩形孔2，用以调整拦沙量；
拦沙堤矩形孔2的长度为5～10m，高度为2～4m；拦沙堤矩形孔2上铺拦沙堤盖板3。拦沙堤矩形孔2中设置一矩形凹槽，用以放置拦沙面板4；矩形凹槽宜设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧。拦沙面板4叠置在矩形凹槽里，每块拦沙面板4长约2～4m，比拦沙堤矩形孔2的长度略短；拦沙面板4高约0.5～1.0m；宽约0.2～0.5m。拦沙面板4顶部预留两个吊孔5，吊孔5可选用钢筋混凝土工程中常用的“丁字”吊孔。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法包括：
通过在拦沙堤的水平段进行开孔并在开孔处修建多个可活动的拦沙面板实现对拦沙量的精准调控；
当拦沙量过大而引起下游岸线强烈侵蚀时，通过减小拦沙面板的数量降低拦沙堤的高程，增加泥沙的通过率；
当拦沙量过小而不足以维持养护岸段海滩形态时，通过增加拦沙面板的数量提高拦沙堤的高程。
2.根据权利要求1所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法具体包括：
步骤一，在拦沙堤的完全有效拦沙段和安全端设置多拦沙堤矩形孔，用以调整拦沙量；拦沙堤矩形孔上铺拦沙堤盖板；
步骤二，拦沙堤矩形孔中设置矩形凹槽，用以放置拦沙面板；
步骤三，拦沙面板叠置在矩形凹槽里；
步骤四，拦沙面板顶部预留多个吊孔；
步骤五，当拦沙量过大，或者拦沙堤下游严重侵蚀时，逐渐减少拦沙面板的数量；
当拦沙量过小，或者拦沙堤上游侵蚀严重时，逐渐增加拦沙面板的数量。
3.根据权利要求2所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述步骤一中，拦沙堤矩形孔的长度为5～10m，高度为2～4m。
4.根据权利要求2所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述步骤二中，矩形凹槽设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧。
5.根据权利要求2所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述步骤三中，每块拦沙面板长5～10m，比拦沙堤矩形孔的长度短；拦沙面板高0.5～1.0m，宽0.2～0.5m。
6.根据权利要求2所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述步骤四中，吊孔选用钢筋混凝土工程中用的丁字吊孔；拦沙面板安装后用塑料、土工布进行封堵，阻止泥沙贯入吊孔。
7.根据权利要求2所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法，其特征在于，所述步骤五中，减少拦沙面板数量从向海侧的拦沙堤矩形孔开始；
增加拦沙面板数量时从向岸侧的拦沙堤矩形孔开始。
8.一种实施权利要求1～7任意一项所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设系统，包括拦沙堤，其特征在于，在所述拦沙堤的完全有效拦沙段和安全端设置多个拦沙堤矩形孔，用以调整拦沙量；
拦沙堤矩形孔上铺拦沙堤盖板；
拦沙堤矩形孔中设置一矩形凹槽，用以放置拦沙面板；矩形凹槽设置在拦沙堤靠近输沙下游的一侧；
拦沙面板顶部预留多个吊孔。
9.根据权利要求8所述的可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设系统，包括拦沙堤，其特征在于，所述拦沙面板为多个；拦沙堤矩形孔为1～3个；吊孔为2个。
10.一种如权利要求1～7任意一项所述可调节拦沙量的开孔拦沙堤形态布设方法在海岸侵蚀的软性防护上的应用。
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