CN115162263B - 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤 - Google Patents

一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤 Download PDF

Info

Publication number
CN115162263B
CN115162263B CN202210840786.2A CN202210840786A CN115162263B CN 115162263 B CN115162263 B CN 115162263B CN 202210840786 A CN202210840786 A CN 202210840786A CN 115162263 B CN115162263 B CN 115162263B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wave
long
buoyancy tank
period
absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210840786.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115162263A (zh
Inventor
周斌珍
王玙
张奇
郑值
金鹏
王磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202210840786.2A priority Critical patent/CN115162263B/zh
Publication of CN115162263A publication Critical patent/CN115162263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115162263B publication Critical patent/CN115162263B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
    • E02B3/062—Constructions floating in operational condition, e.g. breakwaters or wave dissipating walls
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/11—Hard structures, e.g. dams, dykes or breakwaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

本发明涉及防波堤技术领域，具体涉及一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，包括依次连接的多个防波堤模块单元，防波堤模块单元包括浮箱主体，浮箱主体上开设有两个长条状凹槽，每个凹槽中设有多个消波单元，多个消波单元沿着凹槽的长度方向呈指数关系排列，浮箱主体上还连接有锚泊系统。本发明的消波单元按照指数关系布置，长周期波浪会在不同的消波单元附近出现陷波现象，将长周期频段内的波陷在由多个消波单元形成的消波结构内部，难以向消波结构外传播，最终实现有效消减长周期波浪的功能。本发明不仅能够消除入射方向的长周期波浪，对于垂直于入射波浪方向的长周期波浪也有消波作用。

Description

一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤
技术领域
本发明涉及防波堤技术领域，具体涉及一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤。
背景技术
随着人类对海洋的进一步开发，各种用途的大型海上建筑物不仅需要充足的能源供应，还需要安全的工作环境，因此防波堤得到了更加广泛的应用。现有的防波堤类型中，浮式防波堤以其造价相对较低、受海底地质条件影响小、对环境影响小、适用性强以及使用起来灵活方便等优点，受到广泛的关注。但是浮式防波堤也存在着很多须解决的问题，诸如掩护效果不如坐底式防波堤、波浪周期较长时消浪效果较差等。
因此，亟需提出一种新型浮式防波堤，以解决浮式防波堤对长周期波浪消浪性能差的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，该浮式防波堤利用陷波效应将长周期波浪陷于消波单元附近，使得长周期波浪难以向外部传播，显著提高了浮式防波堤对于长周期波浪的消波效果。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，包括依次连接的多个防波堤模块单元，防波堤模块单元包括浮箱主体，浮箱主体上开设有两个长条状凹槽，每个凹槽中设有多个消波单元，多个消波单元沿着凹槽的长度方向呈指数关系排列，浮箱主体上还连接有锚泊系统。
进一步的，消波单元排列的指数关系式为：
Figure GDA0004080649940000011
其中，a0为开始位置的消波单元的晶格常数，参数α＝0.002，yi,i∈(1,n)表示第i个消波单元的纵坐标，ai,i∈(0,n)表示第i个和第i+1个消波单元的间距。
进一步的，消波单元包括承重滑板和固定杆，固定杆固定连接在承重滑板上，固定杆上套装有多个环形套件，承重滑板的底部连接有至少两个万向轮。
进一步的，凹槽的两个侧面上开设有滑槽，承重滑板的两侧卡在两个滑槽中，承重滑板上设有两个侧板，两个侧板分别与凹槽的两个侧面相贴合，侧板通过螺钉连接在浮箱主体上。
进一步的，锚泊系统包括四个吊环，四个吊环分别设置在浮箱主体的两个侧壁上，四个吊环上均连接有锚链，锚链上连接有锚块，锚块放置于海底。
进一步的，浮箱主体的后端设置有连接件，连接件上开设有螺纹孔，相邻的两个浮箱主体通过连接件连接。
进一步的，万向轮上带有刹车装置。
进一步的，环形套件为废弃轮胎外胎。
进一步的，承重滑板的底部连接有四个万向轮。
总的说来，本发明具有如下优点：
一、本发明的消波单元按照指数关系布置，长周期波浪会在不同的消波单元附近出现陷波现象，将长周期频段内的波陷在由多个消波单元形成的消波结构内部，难以向消波结构外传播，最终实现有效消减长周期波浪的功能。
二、本发明不仅能够消除入射方向的长周期波浪，对于垂直于入射波浪方向的长周期波浪也有消波作用。
三、本发明不仅提高了对于长周期波浪的消波能力，并且还具有高可靠性、低造价、低施工难度等特点。
四、本发明包括依次连接的多个防波堤模块单元，能够将防波堤模块单元模块化，便于批量化生产以及安装，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明防波堤模块单元的结构示意图。
图2是本发明防波堤模块单元的俯视结构示意图。
图3是本发明防波堤模块单元的侧面结构示意图。
图4是本发明防波堤模块单元的浮箱主体的结构示意图。
图5是本发明防波堤模块单元的消波单元的结构示意图。
图6是本发明防波堤模块单元的消波单元指数关系排列的坐标系示意图。
其中：1为浮箱主体，1-1为凹槽，1-2为滑槽，2为消波单元，2-1为承重滑板，2-2为固定杆，2-3为环形套件，2-4为万向轮，2-5为侧板，3为锚泊系统，3-1为吊环，3-2为锚链，3-3为锚块，4为连接件。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
如图1至图3所示，一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，包括依次连接的多个防波堤模块单元，防波堤模块单元包括浮箱主体，浮箱主体上开设有两个长条状凹槽，每个凹槽中设有多个消波单元，多个消波单元沿着凹槽的长度方向呈指数关系排列，浮箱主体上还连接有锚泊系统。
消波单元排列的指数关系式为：
Figure GDA0004080649940000031
其中，a0为开始位置的消波单元的晶格常数，a0会随着所处海域变化，参数α＝0.002，yi,i∈(1,n)表示第i个消波单元的纵坐标，ai,i∈(0,n)表示第i个和第i+1个消波单元的间距。消波单元呈指数关系排列的坐标系如图6所示。
如图1、图4和图5所示，消波单元包括承重滑板和固定杆，固定杆固定连接在承重滑板上，固定杆上套装有多个环形套件，承重滑板的底部连接有至少两个万向轮。凹槽的两个侧面上开设有滑槽，承重滑板的两侧卡在两个滑槽中，承重滑板上设有两个侧板，两个侧板分别与凹槽的两个侧面相贴合，侧板通过螺钉连接在浮箱主体上。
如图5所示，在本实施方式中，承重滑板的底部连接有四个万向轮，通过设置万向轮，能够使得消波单元沿着滑槽移动，能够根据实际海况调整消波单元的位置；当消波单元的位置确定好后，可通过螺钉将侧板和浮箱主体连接起来，将消波单元固定在浮箱主体上，将消波单元的位置固定住。万向轮上带有刹车装置，便于承重滑板的制动，便于消波单元的固定。
在本实施方式中，环形套件为废弃轮胎外胎，多个废弃轮胎外胎叠加套装在固定杆上，采用废弃轮胎外胎能够有效利用废弃资源，实现资源的回收利用。
如图1至图3所示，锚泊系统包括四个吊环，四个吊环分别设置在浮箱主体的两个侧壁上，四个吊环上均连接有锚链，锚链上连接有锚块，锚块放置于海底。
吊环、锚链和锚块组成的锚泊系统能够限制浮箱主体的多自由度运动，同时安装拆卸简单，面对极端海况时，转移比较方便。
如图1和图4所示，浮箱主体的后端设置有连接件，连接件上开设有螺纹孔，相邻的两个浮箱主体通过连接件连接。螺钉穿过连接件上的螺纹孔，并连接在另一个浮箱主体上，将两个相邻的浮箱主体连接起来，即将两个防波堤模块单元连接起来。
在使用本发明时，先将浮箱主体和锚泊系统放置好，浮箱主体的凹槽的长度方向垂直于入射波(波浪入射)的方向，即消波单元呈指数关系排列的方向与入射波的方向相垂直，然后根据实际海况和指数关系式确定消波单元的位置和相邻两个消波单元之间的间距，可以通过滑动万向轮来调整消波单元的位置，当消波单元的位置确定好后，可通过螺钉将侧板和浮箱主体连接起来，将消波单元固定在浮箱主体上，将消波单元的位置固定住，确保消波单元沿着凹槽的长度方向呈指数关系布置。由于消波单元按照指数关系布置，长周期波浪会在不同的消波单元附近出现陷波现象，将长周期频段内的波陷在由多个消波单元形成的消波结构内部，难以向消波结构外传播，最终实现有效消减长周期波浪的功能。本发明不仅能够消除入射方向的长周期波浪，对于垂直于入射波浪方向的长周期波浪也有消波作用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：包括依次连接的多个防波堤模块单元，防波堤模块单元包括浮箱主体，浮箱主体上开设有两个长条状凹槽，每个凹槽中设有多个消波单元，多个消波单元沿着凹槽的长度方向呈指数关系排列，浮箱主体上还连接有锚泊系统；
消波单元排列的指数关系式为：
ai＝a0eαyi+1 ，ai,i∈(0,n)
其中，a0为开始位置的消波单元的晶格常数，参数α＝0.002，yi,i∈(1,n)表示第i个消波单元的纵坐标，ai,i∈(0,n)表示第i个和第i+1个消波单元的间距。
2.根据权利要求1所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：消波单元包括承重滑板和固定杆，固定杆固定连接在承重滑板上，固定杆上套装有多个环形套件，承重滑板的底部连接有至少两个万向轮。
3.根据权利要求2所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：凹槽的两个侧面上开设有滑槽，承重滑板的两侧卡在两个滑槽中，承重滑板上设有两个侧板，两个侧板分别与凹槽的两个侧面相贴合，侧板通过螺钉连接在浮箱主体上。
4.根据权利要求1所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：锚泊系统包括四个吊环，四个吊环分别设置在浮箱主体的两个侧壁上，四个吊环上均连接有锚链，锚链上连接有锚块，锚块放置于海底。
5.根据权利要求1所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：浮箱主体的后端设置有连接件，连接件上开设有螺纹孔，相邻的两个浮箱主体通过连接件连接。
6.根据权利要求2所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：万向轮上带有刹车装置。
7.根据权利要求2所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：环形套件为废弃轮胎外胎。
8.根据权利要求2所述的一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤，其特征在于：承重滑板的底部连接有四个万向轮。
CN202210840786.2A 2022-07-18 2022-07-18 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤 Active CN115162263B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210840786.2A CN115162263B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210840786.2A CN115162263B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115162263A CN115162263A (zh) 2022-10-11
CN115162263B true CN115162263B (zh) 2023-04-21

Family

ID=83495054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210840786.2A Active CN115162263B (zh) 2022-07-18 2022-07-18 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115162263B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116065530B (zh) * 2023-02-15 2023-12-22 江苏科技大学 一种双排竹竿-轮胎串透空式防波堤及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1366680A (en) * 1970-11-27 1974-09-11 Debero Kogyo Co Ltd Floating breakwater for attenuating waves
JPH08134866A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低反射型浮防消波堤
KR20070068326A (ko) * 2007-06-05 2007-06-29 황성태 폐타이어를 활용한 수중구조물
JP3175720U (ja) * 2012-03-07 2012-05-24 勝利 今永 防波用浮きブロック
CN103806408A (zh) * 2012-11-08 2014-05-21 长沙理工大学 一种适应于长波的多孔浮式防波堤
CN107558436B (zh) * 2017-10-24 2023-04-28 武汉理工大学 一种用于浅水域高效削减长周期波的柔性消波装置
CN109706885A (zh) * 2019-02-21 2019-05-03 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 一种浮式防波堤
CN210238420U (zh) * 2019-03-11 2020-04-03 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 一种防波堤
CN111305145B (zh) * 2020-03-02 2021-06-29 中国海洋石油集团有限公司 一种带有废旧轮胎的梯形浮式防波堤
CN213625439U (zh) * 2020-10-13 2021-07-06 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 半固定式多层浮管结构的浮式防波堤

Also Published As

Publication number Publication date
CN115162263A (zh) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115162263B (zh) 一种有效消减长周期波浪的浮式防波堤
CN204290836U (zh) 一种浮动载体
CN104452662B (zh) 一种框架带孔薄膜浮式防波堤单元体
US20140300110A1 (en) Wave energy gathering and enhancing device
CN111075631A (zh) 一种弹性薄膜箱体式波浪能发电装置
CN218786815U (zh) 面向海上风机基础的可装配漂浮式分级耗能防撞装置
CN110095022B (zh) 一种双效应红外隐身结构
CN112942288A (zh) 外海人工岛波浪防护系统
CN106759092B (zh) 一种具有发电功能的浮式消波堤
CN102384007A (zh) 漂浮式棘轮波浪能发电装置
CN104963805A (zh) 一种并联式浮子海洋能发电装置
CN210484484U (zh) 一种减小浮放物品底部摩擦系数的减震装置
CN115614211A (zh) 一种改进型浮力波浪能能源收集系统
CN210578306U (zh) 一种适用于浮式防波堤的减压发电装置
CN210827313U (zh) 一种基于驳船的浮式防波堤
CN211924369U (zh) 一种弹性薄膜箱体式波浪能发电装置
CN117104398B (zh) 一种以抗浪板为基础的水下海上光伏发电装置
CN211666358U (zh) 光伏发电营业用房
CN111088776A (zh) 一种带减压板的浮箱式防波堤
CN219029718U (zh) 一种水利工程用浮板快速搭建结构
CN113179128B (zh) 一种水下可见光通信系统的远距离传输接收装置
CN213502852U (zh) 一种可扩展式挂载装置和水下机器人
LU501436B1 (en) An Intelligent Water Body In-situ Repair Device
CN216130137U (zh) 一种基坑内支撑结构
CN219192486U (zh) 一种漂浮式快速收放式锚体及光伏装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant