CN220666093U - 一种沙丘侵蚀防治系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种沙丘侵蚀防治系统，包括第一防治单元和第二防治单元，第一防治单元安装于沙丘的前缘，第一防治单元能够支撑和保持沙丘的水侧边缘，以防治沙丘的侵蚀；第二防治单元安装于海岸线的前缘，第二防治单元与第一防治单元之间具有间隔；在重力方向上，第一防治单元的顶部高度高于第二防治单元的顶部高度，定义第一防治单元朝向第二防治单元的一个面为第一安装面，第二防治单元朝向第一防治单元的一个面为第二安装面；第一安装面至少部分内凹于第一防治单元，第二安装面至少部分内凹于第二防治单元。第一防治单元包括多个沙梯，沙梯包括第一架体和多个第一板构件，第一架体具有向内凹陷的弯曲支撑构件，多个第一板构件插接于弯曲支撑构件。

Description

一种沙丘侵蚀防治系统

技术领域

本申请涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种沙丘侵蚀防治系统。

背景技术

活动沙丘是沿海地区的重要组成部分，它们的存在提供了重要的海滩保护，减少了沿海地区受海浪、风和潮汐的损坏，防止沿海洪水、洪涝等灾害。此外，活动沙丘还是重要的生物多样性栖息地，其中的植被，动物和海洋生物能够在这里获得安全的栖息地。然而，受人为活动影响，海滩来沙量减少，在同等海浪、风力作用下，沙丘不断退化，导致栖息地、房屋等收到威胁。为了保障沿海居住环境安全，通常采用加高、加固堤防措施。然而，这些措施往往需要耗费大量的人力、物力；而且采用的硬质护岸影响了水生态环境，也有通过“建设防波堤+人为补沙”维持沙丘稳定，但是防波堤多为由岸线向海洋方向延伸，不仅造价较大，而且人为阻断了沿岸的横向输沙运动，对生态系统平衡造成一定影响。

实用新型内容

本申请实施例提供一种沙丘侵蚀防治系统，该沙丘侵蚀防治系统一方面能够通过消散波浪的冲击力，减缓流速，在天然沙丘处截流波浪携带的泥沙，作为沙丘的沙源；另一方面，能够减小退浪时的水流冲刷力，避免海滩面层泥沙受波浪侵蚀。

本申请实施例提供的沙丘侵蚀防治系统包括：

第一防治单元，所述第一防治单元安装于沙丘的前缘，所述第一防治单元能够支撑和保持所述沙丘的水侧边缘，以防治沙丘的侵蚀；

第二防治单元，所述第二防治单元安装于海岸线的前缘，所述第二防治单元与所述第一防治单元之间具有间隔；

在重力方向上，所述第一防治单元的顶部高度高于所述第二防治单元的顶部高度，定义所述第一防治单元朝向所述第二防治单元的一个面为第一安装面，所述第二防治单元朝向所述第一防治单元的一个面为第二安装面；所述第一安装面至少部分内凹于所述第一防治单元，所述第二安装面至少部分内凹于所述第二防治单元。

在一种可选的方案中，所述第一防治单元包括多个沙梯，所述沙梯包括第一架体和多个第一板构件，所述第一架体具有向内凹陷的弯曲支撑构件，多个所述第一板构件插接于所述弯曲支撑构件，且多个所述第一板构件中至少部分所述第一板构件与所述弯曲支撑构件的插接角度不同；所述弯曲支撑构件和多个所述第一板构件形成了所述第一安装面。

在一种可选的方案中，所述第一防治单元还包括护岸板，所述护岸板设置于所述弯曲支撑构件的端部并朝向所述第二防治单元，定义水平面的方向为第一方向，所述护岸板与所述第一方向的夹角为锐角。

在一种可选的方案中，所述弯曲支撑构件沿其长度方向设置有多个凹口，所述第一板构件插接设置在所述凹口内，相邻两所述第一板构件之间通过固定件连接，且相邻两个第一板构件之间具有间隙。

在一种可选的方案中，所述第一架体包括底部构件、支撑构件和支撑梁，所述弯曲支撑构件沿长度方向的一端与所述底部构件固定连接，另一端与所述支撑构件连接；所述支撑梁设置在所述弯曲支撑构件、所述底部构件和所述支撑构件之间。

在一种可选的方案中，所述固定件包括紧固组件和间隔块，所述间隔块至少部分位于相邻两个所述第一板构件之间，所述紧固组件能够固定相邻两个所述第一板构件和所述间隔块。

在一种可选的方案中，所述第二防治单元包括多个沙梯礁，所述沙梯礁包括第二架体和多个第二板构件，所述第二架体包括朝向所述沙梯的所述第二安装面，和背离所述沙梯的第三安装面，所述第三安装面的一部分内凹于所述第二架体，另一部分外凸于所述第二架体；

多个所述第二板构件固定安装于所述第二架体的第二安装面和第三安装面。

在一种可选的方案中，多个所述第二板构件中至少部分所述第二板构件与所述第二架体的插接角度不同，至少部分相邻两个第二板构件之间通过固定件连接，且相邻两个所述第二板构件之间具有间隙。

在一种可选的方案中，所述第二防治单元还包括定位构件，所述定位构件位于所述第二架体的下部，所述定位构件具有能够进行充放气的空腔。

在一种可选的方案中，所述第二防治单元还包括拖缆，所述拖缆连接于多个所述第二架体之间，所述拖缆能够对所述第二架体进行连接和拖拽。

本申请实施例的有益效果在于：

本申请实施例中，沙丘侵蚀防治系统包括了第一防治单元和第二防治单元，第一防治单元安装于沙丘的前缘，第二防治单元安装于海岸线的前缘，该沙丘侵蚀防治系统一方面能够通过消散波浪的冲击力，减缓流速，在天然沙丘处截流波浪携带的泥沙，作为沙丘的沙源；另一方面，减小退浪时的水流冲刷力，避免海滩面层泥沙受波浪侵蚀。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请的沙丘侵蚀防治系统在一种具体实施例中的安装结构示意图；

图2为本申请所提供沙梯的局部结构示意图；

图3为本申请所提供沙梯的剖面结构示意图；

图4为图3中的沙梯在其安装位置的侧视结构示意图；

图5为沙子在沙梯堆积后的侧视结构示意图；

图6为风暴波浪力在沙梯上的流动示意图；

图7为风暴结束后沙梯的示意图；

图8为图4的A-A剖视结构示意图；

图9为图1的B-B剖视结构示意图；

图10为本申请所提供的沙梯礁在一种具体实施例中的安装结构示意图。

附图标记：第一防治单元1，沙梯10，第一架体11，第一板构件12，弯曲支撑构件13，护岸板14，凹口15，固定件16，紧固组件161，间隔块162，底部构件17，支撑构件18，支撑梁19，沙丘2，第二防治单元3，沙梯礁30，第二架体31，第二板构件32，定位构件33，拖缆34，海岸线4，船5，生活场所6，间隙7。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1-10所示，本申请实施例提供一种沙丘2侵蚀防治系统，该沙丘2侵蚀防治系统一方面能够通过消散波浪的冲击力，减缓流速，在天然沙丘2处截流波浪携带的泥沙，作为沙丘2的沙源；另一方面，能够减小退浪时的水流冲刷力，避免海滩面层泥沙受波浪侵蚀。该沙丘2侵蚀防治系统包括第一防治单元1和第二防治单元3，其中，第一防治单元1安装于沙丘2的前缘，第一防治单元1能够支撑和保持沙丘2的水侧边缘，以防治沙丘2的侵蚀；第二防治单元3安装于海岸线4的前缘，第二防治单元3与第一防治单元1之间具有间隔；

在重力方向上，第一防治单元1的顶部高度高于第二防治单元3的顶部高度，定义第一防治单元1朝向第二防治单元3的一个面为第一安装面，第二防治单元3朝向第一防治单元1的一个面为第二安装面；第一安装面至少部分内凹于第一防治单元1，第二安装面至少部分内凹于第二防治单元3。

海岸生态系统除了包括沙丘2和海岸线4之外，还包括具有波浪的海水、具有海底沙的海底和具有沙的海滩，另外，海岸生态系统还可以具有靠近沙丘2的生活场所6。海水形成的波浪在到达海岸线4之前的某个点处破裂，在海滩上形成较强的冲刷力。在正常天气条件下，海滩上的上述波浪作用将不会到达沙丘2。然而，在风暴期间，海滩上的波浪力会更大。波浪在风暴期间对海滩和沙丘2造成的破坏更大的原因是由于恶劣天气条件导致波浪的高度增加。直接作用在沙丘2上的波浪力将引起沙丘2的侵蚀；同时，在退浪过程中海滩沙子被侵蚀回海水中。

因此，本实施例将第一防治单元1和第二防治单元3进行组合使用，可有效减少沙子从沙丘2流失以及沙子从海滩流失。在组合使用时，可防止海岸生态系统的沙丘2和海岸线4被侵蚀，其中，第一防治单元1可防止沙丘2的侵蚀，而第二防治单元3可防止海岸线4的侵蚀，第一防治单元1和第二防治单元3之间间隔所形成的区域可以对海岸生态系统进行很好的保护。需要说明的是，第一防治单元1和第二防治单元3可以组合使用，也可以单独使用，在此不进行一一列举。

如图1-9所示，在一种具体实施例中，第一防治单元1包括多个沙梯10，沙梯10包括第一架体11和多个第一板构件12，第一架体11具有向内凹陷的弯曲支撑构件13，多个第一板构件12插接于弯曲支撑构件13，且多个第一板构件12中至少部分第一板构件12与弯曲支撑构件13的插接角度不同；弯曲支撑构件13和多个第一板构件12形成了第一安装面。沙梯10被放置在沙丘2的面向海滩和海水的前缘处。更具体地，沙梯10将成为沙丘2的前缘，从而支撑和保持沙丘2的水侧边缘，以保持沙丘2结构的完整性。

具体地，每个沙梯10将具有不同的长度，这将取决于需要保护的特定沙丘2。然而，沙梯10的优选增量长度将是3～6m之间。例如，如果需要保护的沙丘2的长度为30m，则可以使用10个3m长的沙梯10或5个6m长的沙梯10。

在一种具体实施例中，第一防治单元1还包括护岸板14，护岸板14设置于弯曲支撑构件13的端部并朝向第二防治单元3，定义水平面的方向为第一方向，护岸板14与第一方向的夹角为锐角。弯曲支撑构件13沿其长度方向设置有多个凹口15，第一板构件12插接设置在凹口15内，相邻两第一板构件12之间通过固定件16连接，且相邻两个第一板构件12之间具有间隙7；护岸板14用作沙梯10的前端锚，以防止由于沙梯10下方的水流冲刷引起沙梯10塌陷。

如图1-9所示，在对第一防治单元1完成安装后，一旦所有的第一板构件12都安装到它们各自的凹口15中，第一板构件12就通过固定件16沿着它们的纵向长度以增量连接在一起。具体地，根据到达特定位置的沙梯10的波浪作用的频率，可以在沙梯10长度上使用不同数量固定件16。

在一种具体实施例中，第一架体11包括底部构件17、支撑构件18和支撑梁19，弯曲支撑构件13沿长度方向的一端与底部构件17固定连接，另一端与支撑构件18连接；支撑梁19设置在弯曲支撑构件13、底部构件17和支撑构件18之间。

如图4所示，在对沙梯10进行安装时，沙梯10将具有由护岸板14限定的前缘，该前缘埋在沙丘2的底部或趾部处的沙子中，沙子将优选地覆盖由多个板构件形成的弯曲表面的大约三分之一至二分之一。因此，在安装时，最靠近护岸板14的底部构件17将埋在沙子下，当从海水的方向看沙梯10时，更靠近沙梯10顶部的第一板构件12暴露在视野中。另外，在安装时，沙梯10的支撑构件18和最上面的第一板构件12将与沙丘2的上表面对齐，沙梯10的弯曲支撑构件13的底部将向上抵靠沙丘2，使得基本上所有的沙梯10，即沙梯10的大部分将被掩埋在沙丘2中。

如图8所示，在一种具体实施例中，固定件16包括紧固组件161和间隔块162，间隔块162至少部分位于相邻两个第一板构件12之间，紧固组件161能够固定相邻两个第一板构件12和间隔块162。具体地，每个间隔块162具有穿过其延伸的孔，紧固组件161的一部分将插入穿过该孔。间隔块162将被放置在两个第一板构件12之间，然后紧固组件161将被插入，使得相邻的板构件被固定在一起。每个板构件具有基本上面向水的第一表面和基本上面向沙丘2的第二表面。紧固组件161可以是多种已知紧固件中的任何一种，例如，紧固组件161可以是螺栓和螺母系统。

如图6所示，在沙梯10具体发挥防护作用时，由沙梯10的多个第一板构件12形成的弯曲表面使得间隙7存在于相邻两第一板构件12之间，当海水以波浪或破碎波的形式到达沙梯10时，海水将部分地通过沙梯10通过该间隙7被吸收到沙丘2中，并且将部分地以弯曲的弧形反射回海水。正是海水通过第一板构件12之间的间隙7渗透的作用导致沙梯10正下方和正后方的沙丘2的沙子凝结和致密，从而将沙梯10保持在作为沙丘2的前表面的适当位置。因此，当海水冲刷或破坏砂梯时，海水不仅通过砂梯的间隙7渗透，而且水中的悬浮砂粒也通过间隙7渗透。这种在第一板构件12之间的沙子的持续补充防止了沙子的流失。

如图9-10所示，在一种具体实施例中，第二防治单元3包括多个沙梯礁30，沙梯礁30包括第二架体31和多个第二板构件32，第二架体31包括朝向沙梯10的第二安装面，和背离沙梯10的第三安装面，第三安装面的一部分内凹于第二架体31，另一部分外凸于第二架体31；多个第二板构件32固定安装于第二架体31的第二安装面和第三安装面。在安装使用时，沙梯礁30可以完全浸没在海水内。

在一种具体实施例中，多个第二板构件32中至少部分第二板构件32与第二架体31的插接角度不同，至少部分相邻两个第二板构件32之间通过固定件16连接，且相邻两个第二板构件32之间具有间隙7。

沙梯礁30中的第二板构件32以及第二架体31与沙梯10的构造大致相同，因此本文不再对沙梯礁30的结构进行赘述，但是需要说明的是，沙梯礁30的面向海岸线4的第二安装面在防止海滩的侵蚀方面并不是单独起作用的，而是与面向海水的第三安装面一起发挥作用。第三安装面的形状是为了基本上模仿海底和海岸线4的形状。具体地，海岸线4正前方的海底的形状基本上是凹的，但在海岸线4处，表面变为凸的。沙梯礁30的这个凹/凸的第二弯曲表面的目的是使波浪在经过沙梯礁30时过早地破裂，从而消散波浪冲击力的一些能量。

如图9所示，波浪在释放能量，并且在沙梯礁30和海岸线4之间变成减小的波浪，正是波浪减小，有助于防止波浪在海滩上的强烈“拍打”。也正是波浪的尺寸减小后防止了许多波浪到达沙丘2。因此，沙梯礁30无论是单独工作，还是与沙梯10组合工作，都将有助于减少对所述沙丘2和海岸线4的侵蚀。

在一些其他实施例中，第二防治单元3还包括定位构件33，定位构件33位于第二架体31的下部，定位构件33具有能够进行充放气的空腔。具体地，定位构件33也可以直接位于沙梯礁30的第一和第二弯曲表面的最外边缘的下方。定位构件33基本上是浮筒，其可选择性地填充空气以允许沙梯礁30漂浮，并因此将沙梯礁30拖曳到其期望位置。

如图10所示，三个沙梯礁30通过拖缆34固定到船5上，在拖曳过程中，定位构件33填充有空气，使得沙梯礁30漂浮在水面上。一旦到达最终位置时，利用海水将空气排出构件，使得沙梯礁30沉入海水底部。此外，沙梯10的第一板构件12之间的间隙7以及和沙梯礁30的第二板构件32之间的间隙7允许盐草的生长，沙梯10和沙梯礁30由不受侵蚀影响的材料制成，因此不会污染海滨生态系统。

本申请实施例中的沙丘2侵蚀防治系统第一板构件12和第二板构件32以重叠、非接触的方式布置，从而在板构件之间形成开口，有利于沙子沉积。该固沙系统将沙梯10或沙梯礁30牢固地保持在其位置，维持沙丘2的稳定发展。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，包括：

第一防治单元，所述第一防治单元安装于沙丘的前缘，所述第一防治单元能够支撑和保持所述沙丘的水侧边缘，以防治沙丘的侵蚀；

第二防治单元，所述第二防治单元安装于海岸线的前缘，所述第二防治单元与所述第一防治单元之间具有间隔；

在重力方向上，所述第一防治单元的顶部高度高于所述第二防治单元的顶部高度，定义所述第一防治单元朝向所述第二防治单元的一个面为第一安装面，所述第二防治单元朝向所述第一防治单元的一个面为第二安装面；所述第一安装面至少部分内凹于所述第一防治单元，所述第二安装面至少部分内凹于所述第二防治单元。

2.根据权利要求1所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述第一防治单元包括多个沙梯，所述沙梯包括第一架体和多个第一板构件，所述第一架体具有向内凹陷的弯曲支撑构件，多个所述第一板构件插接于所述弯曲支撑构件，且多个所述第一板构件中至少部分所述第一板构件与所述弯曲支撑构件的插接角度不同；所述弯曲支撑构件和多个所述第一板构件形成了所述第一安装面。

3.根据权利要求2所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述第一防治单元还包括护岸板，所述护岸板设置于所述弯曲支撑构件的端部并朝向所述第二防治单元，定义水平面的方向为第一方向，所述护岸板与所述第一方向的夹角为锐角。

4.根据权利要求3所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述弯曲支撑构件沿其长度方向设置有多个凹口，所述第一板构件插接设置在所述凹口内，相邻两所述第一板构件之间通过固定件连接，且相邻两个第一板构件之间具有间隙。

5.根据权利要求3所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述第一架体包括底部构件、支撑构件和支撑梁，所述弯曲支撑构件沿长度方向的一端与所述底部构件固定连接，另一端与所述支撑构件连接；所述支撑梁设置在所述弯曲支撑构件、所述底部构件和所述支撑构件之间。

6.根据权利要求4所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述固定件包括紧固组件和间隔块，所述间隔块至少部分位于相邻两个所述第一板构件之间，所述紧固组件能够固定相邻两个所述第一板构件和所述间隔块。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述第二防治单元包括多个沙梯礁，所述沙梯礁包括第二架体和多个第二板构件，所述第二架体包括朝向所述沙梯的所述第二安装面，和背离所述沙梯的第三安装面，所述第三安装面的一部分内凹于所述第二架体，另一部分外凸于所述第二架体；

多个所述第二板构件固定安装于所述第二架体的第二安装面和第三安装面。

8.根据权利要求7所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，多个所述第二板构件中至少部分所述第二板构件与所述第二架体的插接角度不同，至少部分相邻两个第二板构件之间通过固定件连接，且相邻两个所述第二板构件之间具有间隙。

9.根据权利要求7所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，所述第二防治单元还包括定位构件，所述定位构件位于所述第二架体的下部，所述定位构件具有能够进行充放气的空腔。

10.根据权利要求9所述的沙丘侵蚀防治系统，其特征在于，还包括拖缆，所述拖缆连接于多个所述第二架体之间，所述拖缆能够对所述第二架体进行连接和拖拽。