CN115323995A - 一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构及方法，其结构包括在沿海低地潮间带上构建的内外两条大堤，两条所述大堤围合成封闭围堰结构，两条所述大堤上均布设有闸门，位于外侧的所述大堤通过所述闸门与海洋连接，位于内侧的所述大堤通过所述闸门与内陆排水渠或河道连接。本发明可以提升促淤效率，具有防御复合极端风暴潮洪水的功能，围垦形成的两道堤具有阻挡来自海洋的风暴潮洪水功能。围垦形成的潮间带当放空海水后可以作为排除城市暴雨内涝的蓄水池。形成两道堤之后风浪大幅度减小，同时不影响周期性潮涨潮落，营造出更优质的潮间带湿地环境，有利于盐藻植被定值、存活。
Description
技术领域
本发明涉及国土资源综合利用技术领域，尤其是涉及一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构及方法。
背景技术
常规海岸带或潮间带围垦方法主要是在低潮位处通过抛石方式构建松散的促淤带，或通过筑墙的方式构建离岸浅堤。但是这种常规围垦方法促淤效果一般，而且功能单一，只有围垦促淤功能。不具有防御复合极端风暴潮洪水的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构及方法，适用于沿海低地围海造地、海岸带空间优化和抵御台风引起的复合极端风暴潮洪水。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，包括在沿海低地潮间带上构建的内外两条大堤，两条所述大堤围合成封闭围堰结构，两条所述大堤上均布设有闸门，位于外侧的所述大堤通过所述闸门与海洋连接，位于内侧的所述大堤通过所述闸门与内陆排水渠或河道连接。
进一步地，所述闸门包括设置在位于外侧的所述大堤上的入海闸门和位于内侧所述大堤上的河口闸门。
进一步地，所述入海闸门和所述河口闸门的数量为多个。
进一步地，位于外侧的所述大堤的建设高度相当于当地1000年遇极值水位高度，位于内侧的所述大堤的建设高度相当于当地100年遇极值水位高度。
进一步地，位于外侧的所述大堤建设在最低低潮位线附近，位于内侧的所述大堤建设在最高高潮位线以上。
进一步地，位于外侧的所述大堤上每间隔1～2km设置一个所述闸门。
根据本发明的另一个目的，本发明提供一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，包括如下步骤：
S1，在非台风期间，位于外侧大堤上的闸门打开，海水可自由出入潮间带，起到促淤和涵养潮间带的作用；
S2，在台风风暴潮期间，位于外侧大堤上的入海闸门打开，在排空潮水后关闭；位于内侧大堤上的河口闸门打开，联通排水渠和河流排出内涝积水，实现抵御台风暴雨引起的内涝积水。
进一步地，S2中，入海闸门在台风来临前1天、当潮水位达到最低时关闭，此时可排空堤坝内水体。
进一步地，S2中，河口闸门开闭根据暴雨预警和内陆河道水位高度确定：在暴雨来临前打开部分河口闸门，适当排出过多河道水体；但形成内涝积水时打开所有河口闸门，排出内涝积水。
进一步地，S2中，在台风过后，潮水退去后打开入海闸门，排除潮间带蓄积的水体。
本发明的技术方案可以提升促淤效率，具有防御复合极端风暴潮洪水的功能，围垦形成的两道堤具有阻挡来自海洋的风暴潮洪水功能。围垦形成的潮间带当放空海水后可以作为排除城市暴雨内涝的蓄水池。形成两道堤之后风浪大幅度减小，同时不影响周期性潮涨潮落，营造出更优质的潮间带湿地环境，有利于盐藻植被定值、存活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图中，1、大堤一；2、大堤二；3、潮间带；4、入海闸门；5、河口闸门；6、河道。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示：
一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，包括在沿海低地潮间带3上构建的内外两条大堤，位于外侧的大堤一1和位于内侧的大堤二2，大堤一1和大堤二2围合成封闭围堰结构。位于外侧的大堤一1通过多个入海闸门4与海洋连接，位于外侧的大堤一1上每间隔1～2km设置一个入海闸门4。位于内侧的大堤二2通过多个河口闸门5与内陆排水渠或河道6连接。
本实施例中，位于外侧的大堤一1的建设高度相当于当地1000年遇极值水位高度，位于内侧的大堤二2的建设高度相当于当地100年遇极值水位高度。位于外侧的大堤一1建设在最低低潮位线附近，位于内侧的大堤二2建设在最高高潮位线以上。
实施例2
一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，包括如下步骤：
S1，在非台风期间，位于外侧大堤上的闸门打开，海水可自由出入潮间带，起到促淤和涵养潮间带的作用；
非台风期间闸门调度操作方法：
入海闸门一直处于开启状态，海水可自由出入；河口闸门管理可按照常规/日常水务调度方案执行。
S2，在台风风暴潮期间，位于外侧大堤上的入海闸门打开，在排空潮水后关闭；位于内侧大堤上的河口闸门打开，联通排水渠和河流排出内涝积水，实现抵御台风暴雨引起的内涝积水。
台风期间闸门调度操作方法：
入海闸门在台风来临前1天、当潮水位达到最低(通常为低潮位)时关闭，此时可以排空堤坝内水体；
河口闸门开闭根据暴雨预警和内陆河道水位高度确定：在暴雨来临前打开部分河口闸门，适当排出过多河道水体；但形成内涝积水时打开所有河口闸门，排出内涝积水
在台风过后，潮水退去后打开入海闸门，排除潮间带蓄积的水体。
本发明创造性的将潮间带围垦工程与沿海低地的复合极端风暴潮洪水治理相结合，其主要方式为在沿海低地潮间带上构建内外两条大堤(大堤一和大堤二)，内外侧大堤均布设闸门，位于外侧的大堤一上的入海闸门可自由开闭，位于内侧的大堤二上的河口闸门与内陆排水渠或河道连接。
在非台风期间，入海闸门打开，海水可自由出入潮间带，起到促淤和涵养潮间带的作用。在台风风暴潮期间，外侧大堤一的入海闸门在排空潮水后关闭，位于内侧的大堤二上的河口闸门打开。外侧大堤一主要功能转变为消减风暴潮浪，内侧大堤二功能转变为阻挡高水位，实现抵御台风引起的风暴潮洪水的目的。内测的大堤二上的河口闸门打开，联通排水渠和河流排出内涝积水，实现抵御台风暴雨引起的内涝积水。
本发明适用于沿海低地围海造地、海岸带空间优化和抵御台风引起的复合极端风暴潮洪水的及其一体化工程建设。
本发明可以提升促淤效率。以单次涨落潮周期为例，常规抛石促淤效率在5％～45％不等，常规离岸矮堰促淤效率在10％～60％不等。而采用闸门控制潮水流通方式促淤效率可以提升到70％以上。
本发明具有防御复合极端风暴潮洪水的功能。台风引发的复合极端风暴潮洪水特点是容易形成三碰头或四碰头的极端情况，即巨浪、风暴潮增水、天文潮、暴雨和流域洪水叠加的情景。尤其是在未来气候变化背景下，发生3碰头、4碰头情景不断加剧，例如1997年的台风“温妮”和2005年台风“麦莎”形成4碰头情景，对上海造成严重内涝。围垦形成的两道堤具有阻挡来自海洋的风暴潮洪水功能。围垦形成的潮间带当放空海水后可以作为排除城市暴雨内涝的蓄水池。因为在台风影响期间风暴潮增水如果叠加天文高潮会形成高极高海平面，导致城市内涝积水无法通过入海闸门排出，因此在风暴潮期间入海闸门通常都是关闭的。但如建筑了两条大堤，此时在潮滩上已经形成了一个空的蓄水池，因此入海闸门可以打开，以排出城市内涝积水。
本发明形成可调控的潮滩湿地，增加盐藻植被定值、存活能力。形成两道堤之后风浪大幅度减小，同时不影响周期性潮涨潮落，营造出更优质的潮间带湿地环境，有利于盐藻植被定值、存活。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，包括在沿海低地潮间带上构建的内外两条大堤，两条所述大堤围合成封闭围堰结构，两条所述大堤上均布设有闸门，位于外侧的所述大堤通过所述闸门与海洋连接，位于内侧的所述大堤通过所述闸门与内陆排水渠或河道连接。
2.根据权利要求1所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，所述闸门包括设置在位于外侧的所述大堤上的入海闸门和位于内侧所述大堤上的河口闸门。
3.根据权利要求2所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，所述入海闸门和所述河口闸门的数量为多个。
4.根据权利要求1所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，位于外侧的所述大堤的建设高度相当于当地1000年遇极值水位高度，位于内侧的所述大堤的建设高度相当于当地100年遇极值水位高度。
5.根据权利要求1所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，位于外侧的所述大堤建设在最低低潮位线附近，位于内侧的所述大堤建设在最高高潮位线以上。
6.根据权利要求1所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦结构，其特征在于，位于外侧的所述大堤上每间隔1～2km设置一个所述闸门。
7.一种缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，在非台风期间，位于外侧大堤上的闸门打开，海水可自由出入潮间带，起到促淤和涵养潮间带的作用；
S2，在台风风暴潮期间，位于外侧大堤上的入海闸门打开，在排空潮水后关闭；位于内侧大堤上的河口闸门打开，联通排水渠和河流排出内涝积水，实现抵御台风暴雨引起的内涝积水。
8.根据权利要求7所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，其特征在于，S2中，入海闸门在台风来临前1天、当潮水位达到最低时关闭，此时可排空堤坝内水体。
9.根据权利要求7所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，其特征在于，S2中，河口闸门开闭根据暴雨预警和内陆河道水位高度确定：在暴雨来临前打开部分河口闸门，适当排出过多河道水体；但形成内涝积水时打开所有河口闸门，排出内涝积水。
10.根据权利要求7所述的缓解复合极端风暴潮洪水的滩涂围垦方法，其特征在于，S2中，在台风过后，潮水退去后打开入海闸门，排除潮间带蓄积的水体。
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