DE2248260A1 - DYNAMIC BREAKER - Google Patents
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Description
Beschreibung der Erfindung "Dynamischer Wellenbrecher" l.Kurze, allgemeine Beschreibung, der Erfindung ad des Problems 9 das durch die Erfindung gelost werden soll.Description of the Invention "Dynamic Breakwater" 1. Brief, general Description, the invention ad the problem 9 that can be solved by the invention target.
Meereswellen und -ströme verursachen häufig erhebliche bis katastrophale Schaden an naturlichen Küsten wie auch an Küstenbauwerken.Ocean waves and currents often cause significant to catastrophic Damage to natural coasts as well as to coastal structures.
Ein grosser Teil der Schäden erfolgt in Form von Erosion und Versandung. Die Erosion ist gekennzeichnet durch Entfernung von Material, einschliesslich Strandsand, während die Versandung die Zufuhr von Material an unerwunschten Stellen bezeichnet9 z.B. in Schiffahrtsrinnen. Schäden aus Erosion und Versandung sind auch bekannt als Schäden der Sandwanderung.A large part of the damage takes the form of erosion and silting up. Erosion is characterized by the removal of material, including beach sand, while silting describes the supply of material in undesired places9 e.g. in shipping channels. Damage from erosion and silting is also known as damage to sand migration.
2.Bisherige Einrichtungen zum Schutze der Kasten vor Erosion und Versandung bestehen vornehmlich aus Beststehenden ("statischen") Formen von Wellenbrechern und Bauwerken wie Buhnen, Parallelwerken, Deichen und anderen Bodenbefestigungen Buhnen werden etwa normal zur Küste angelegt, vornehmlich aus Stein oder Eisenblechen. Einer ihrer wesentlichen Effekte ist, einen Strom9 wie den Küstenstrom, abzulenken. Sie beeinflussen vor allem die Richtung der horizontalen Komponente der Wasserteilchenbewegung, nicht die vertikale. Der erosive Sedimenttransport ist auf geh alten nur bis zum Augenblick, in dem sich ein neues Gleichgewicht zwischen Strom und Wassertiefe eingestellt hat. Wirtschaftliche Erwägungen setzen gew8hnlich enge Grenzen für dfe seewärtige Verlängerung der Buhnen.2. Previous facilities to protect the boxes from erosion and silting up consist primarily of existing ("static") shapes of breakwaters and structures such as groynes, parallel structures, dikes and other ground reinforcements Groynes are built roughly normal to the coast, mainly made of stone or sheet iron. One of its main effects is to divert a stream9 like the coastal stream. They mainly influence the direction of the horizontal component of the water particle movement, not the vertical. The erosive sediment transport is only stopped until The moment in which a new equilibrium is established between the current and the depth of the water Has. Economic considerations usually place narrow limits on the seaborne Extension of the groynes.
Parallelwerke reduzieren sehr effektiv die Wellenhöhe, sind aber begrenzt in ihrer Anwendung an Stellen, an denen sie nicht mit Strbmungen in Konflikt geraten. Unerwdnschte Nebenfolgen kennen sonst Versandung sein in lee des Bauwerkes und Auskolkung an seinen Randern.Parallel works very effectively reduce the wave height, but are limited in their application in places where they do not come into conflict with currents. Unwanted side effects are known to be silting up in the lee of the building and scouring on its fringes.
Deiche und andere Formen der Künstlichen Uferbefestigung haben keinen schutzenden Einfluss auf den ihnen vorgelagerten Strand.Dykes and other forms of artificial bank reinforcement do not have any protective influence on the beach in front of them.
Ihre Hauptaufgabe ist der Schutz des eingedeichten Hinterlandes.Their main task is the protection of the diked hinterland.
Befestigung des Seebodens mit Geröllen, Matten oder Kunststoff-Rasen, sog. künstlichem Seegras, sichern den Untergrund bis zu einem gewissen Grade vor Erosion. Ihre grbsste Wirkung bezieht sich auf Schaden durch laminar strömendes Wasser im Gegensatz zu turbulentem Wasser in Brandungsgebieten. In Brandungsgebieten Können diese Befestigungen unterwaschen oder ausgewaschen werden, oder; wetn ihre Verankerung schwersten Ansprechen widersteht, können sie bei durchschnittlichen Bedingungen durch Versandung relativ schnell ihre Wirksamkeit verlieren.Fixing the bottom of the lake with boulders, mats or plastic turf, so-called artificial seaweed, secure the subsoil to a certain extent Erosion. Their greatest effect is related to damage from laminar flow Water as opposed to turbulent water in surf areas. In surf areas Can these attachments be underwashed or washed out, or; wet yours Anchoring the most severe responses, they can with average Conditions lose their effectiveness relatively quickly due to silting.
Schwimmende Festkorper, wie Boote, Pontons, R6hrensysteme, setzen der Wasserbewegung ebenfalls einen Widerstand entgegen und können, bei geeigneeen Dimensionen, als Wellendämpfer angesprochen werden.Position floating solids such as boats, pontoons, pipe systems the water movement also opposes a resistance and can, if suitable Dimensions, are addressed as a wave damper.
Um flächenhaft wirkungsvoll zu sein, müssen diese Körper wegen ihrer Starrheit erheblich grosse, der Wellenlänge entsprechende Abmessungen haben. Wirkungsvolle und wirtschaftliche System zum Küstenschutz sind nicht bekannt.In order to be effective over a large area, these bodies must because of their Rigidity have considerably large dimensions corresponding to the wavelength. Effective and economic systems for coastal protection are not known.
3.Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren grossflächiger Wellendampfung mittels des "Dynamischen Wellenbrechers". Der dynamische Wellenbrecher besteht aus kunstlichen Flüssen in und nahe der natürlichen Brandungszone. Im allgemeinen werden die Flosse am Meeresboden verankert, doch sie können im tiefen Wasser auch mittels Driftanker belassen werden.3. Subject matter of the invention is a method of extensive wave damping by means of the "dynamic breakwater". The dynamic breakwater consists of artificial rivers in and near the natural surf zone. Generally will the fin is anchored to the seabed, but in deep water you can also use Drift tankers are left.
Der Zweck der Flosse ist, Wellenenergie nahe der Grenze Wasser/Luft zu absorbieren, die Wellenh6he kunstlich zu dämpfen und Wellenerzeugung durch Wind zu reduzieren. Dabei bleiben Strömungen9 besonders Gezeitenstrdme, Bodenströme und wellenerzeugte Strome unbeeinflusst in ihrer ursprünglichen Richtung. Die einzelnen Flbsse werden aus kûnstlichen Produkten (im wesentlichen Kunststoff oder Gummi) hergestellt, können leicht in Position gebracht werden und lassen sich, wenn erforderlich9 leicht ersetzen dank der neuartigen Verankerung.The purpose of the fin is to carry wave energy near the water / air boundary to absorb, to artificially dampen the wave height and wave generation by the wind to reduce. Currents9 remain in particular tidal currents, ground currents and wave-generated currents unaffected in their original direction. The single ones Rivers are made from artificial products (mainly plastic or rubber) can be easily positioned and retracted if necessary9 easy to replace thanks to the new anchoring.
4.Das neue Verfahren der Verhütung von Schäden durch Erosion und Versandung leitet sich einmal von der Beobachtung ab, dass erst eine Kombination von Wellen und Strömungen die wesentlichsten Schaden hervorruft; zum andern ist es eine Immitation des Effektes von Eis auf die Meeresoberfläche (Dämpfung der Wellen) mit der Folge, dass ein wesentlicher Teil der Wellenenergie nicht mehr verfügbar ist, Sediment von Meeresboden abzuheben und in die Zone wirkungsvoller Ströme einzuführen. Der dynamische Wellenbrecher reduziert die Vertikalkomponente der Wasserteilchenbewegung, ohne die Richtung der Horizontalkomponente zu beeinflussen. Die Starke des Küstenstromes (littoral Drift) und anderer Flachwasserströme, die von der Wellenhohe abhängen, wird auch reduziert.4. The new method of preventing damage from erosion and silting is derived from the observation that only a combination of waves and currents cause the most substantial damage; on the other hand it is an imitation the effect of ice on the sea surface (damping of waves) with the result, that a substantial part of the wave energy is no longer available, sediment to lift off the seabed and introduce them into the zone of efficient currents. Of the dynamic breakwater reduces the vertical component of water particle movement, without affect the direction of the horizontal component. the Strongness of the coastal current (littoral drift) and other shallow water currents flowing from depend on the wave height is also reduced.
Der dynamische Wellenbrecher in Form künstlicher F18sse, die dem Naturmodell von Seeis (Muschels bis Eisschollen) nachgebildet sind, reagiert primär nur nahe der Wasser/Luft Grenze. Er vergrössert quasi die Viskosität des Wassers an der Oberfläche.The dynamic breakwater in the form of artificial rivers that modeled on nature from seeis (mussels to ice floes), reacts primarily only close the water / air boundary. It practically increases the viscosity of the water on the surface.
5.Detaillierte Beschreibung des dynamischne Wellenbrechers.5. Detailed description of the dynamic breakwater.
Der dynamische Wellenbrecher besteht aus vielfacher Wiederholung der Grundeinheit. Die Grundeinheit besteht aus einem Floss (1), Halteseilen (2)', Kupplung (3> und Anker (4), siehe beigefügte Skizze.The dynamic breakwater consists of multiple repetitions of the Basic unit. The basic unit consists of a raft (1), holding ropes (2) 'and a coupling (3> and anchor (4), see attached sketch.
Die Flösse sind aus Xunststofr hergestellt, oder aus Kombinationen von Kunststoff und Metall9 Gummi oder anderen Materialien, die auch der Verstärkung, Verankerung und Gewichtskontrolle dienen.The rafts are made of plastic or combinations of plastic and metal9 rubber or other materials which also serve as reinforcement, Serve anchoring and weight control.
Die Kombination kann auch Luft einschliessen, wie z. B. in pneumatischen Systemen. Die Flösse konnen solide oder durchlöcherte bis kavernose Form haben, schammartig sein oder aus Lockergut bestehen, das durch einen netzartigen Mantel zusammengehalten wird, somit Formen des Eises vom Muscheis bis zur Scholle simulierend.The combination can also include air, such as B. in pneumatic Systems. The rafts can be solid or perforated to cavernous in shape, be scabby or consist of loose material that is covered by a net-like coat is held together, thus simulating shapes of the ice from pussy to floe.
Nach Installation soll die Dichte des Flosses nur etwas geringer sein als die des Meerwassers (etwa Dichte von Seeis, 0,9 glem3).After installation, the density of the raft should only be slightly lower than that of sea water (about density of Seeis, 0.9 glem3).
Die Abmessungen der Flösse richten sich nach Wellenhohe und -periode und nach Handlichkeit. Bei Dicken zwischen 0,1 m und l,o m und Flächen von 1 m2 ois 5 m2 erreichen sie Gewichte von mehreren Tonnen.The dimensions of the rafts depend on the wave height and period and for handiness. For thicknesses between 0.1 m and 1.0 m and areas of 1 m2 ois 5 m2 they reach weights of several tons.
In einem Alternativfall können die Kunststoff-Flösse auf- und untergliedert werden in Streifen oder Stråhnen. Die Form dieser Streifen ist linsenförmig oder brettförmig mit einem Querschnitt von 3 cm2 bis 20 cm2 bei Langen von 1 m bis 2 m. Je nach Art des verwandten Kunststoffes kann dem Produkt mehr oder weniger Elastizität verliehen werden, die Bewegung der Streifen gegeneinander erlaubt an Verbindungsstellen. Bei Befestigung des einen Endes an der Kupplung - wahrend die andern Enden frei driften - nehmen die Flösse die dendritische Form von Seetangen an Diese Form kann vornehmlich in eisgefhrdeten Jahreszeiten und Gegenden zur Verfügung stehen Die Halteseile (2) bestehen aus Kunstfaser oder Kunstfaserkombinationen von einer Dichte geringer als Wasser Sie verbinden Floss und Anker, gewöhnlich über Kreuzgelenke oder Kupplungen, die freies Rotieren erlauben.In an alternative case, the plastic rafts can be subdivided and subdivided are in stripes or strands. The shape of these stripes is lenticular or Board-shaped with a cross-section of 3 cm2 to 20 cm2 and lengths of 1 m to 2 m. Depending on the type of plastic used, the product may have more or less elasticity be awarded, the movement of the strips against each other allows at joints. When attaching one end to the coupling - while the other ends are free drifting - the rafts take on the dendritic shape of seaweed This shape can are mainly available in ice-prone seasons and areas Retaining ropes (2) consist of synthetic fibers or synthetic fiber combinations of one density less than water They connect the raft and anchor, usually with universal joints or couplings that allow free rotation.
Die Kupplungen (3) sind Unterwasserflösse mit positivem Auftrieb aus Kunststoff oder anderm Material. Sie vermindern den Zug an den Halteseilen nahe beim Floss durch gleichmässige Spannung am Unterwasserfloss. Die Kupplungen erleichtern das Aussetzens Einbringen oder Wechseln der Flösse während der Wartung und dienen als Anzeiger fAr die Anker.The couplings (3) are made of underwater rafts with positive buoyancy Plastic or other material. They lessen the pull on the tethers close on the raft through even tension on the underwater raft. The couplings facilitate suspending, introducing or changing the rafts during maintenance and serving as an indicator for the anchors.
Die Anker (4) bestehen aus einer mehrere Meter langen Röhre aus Kunststoff oder Metall mit einem grossen Gewinde ("Schraubpfahl") oder Spreizblättern am Fussende und einer Vorrichtung zum Festmachen der Halteseile am Kopfende. Die Anker bleiben nach dem Setzen im Boden. Die Form der Anker setzt dem unbeabsichtigten Auftreiben unüberwindliche Schwierigkeiten entgegen.The anchors (4) consist of a plastic tube several meters long or metal with a large thread ("screw post") or expanding blades at the foot end and a device for securing the tethers to the head end. The anchors remain after setting in the ground. The shape of the anchor exposes the inadvertent Digging up facing insurmountable difficulties.
6.Wirkungsweise des dynamischen Wellenbrechers.6. How the dynamic breakwater works.
Im Einsatz des dynamischen Wellenbrechers wird Wellenenergie gebraucht, um die Flosse zu heben Dabei verrichtet nicht nur die Welle als Einheit Arbeit, sondern die Welle wird aufgegliedert in kleinere Elemente, und die Bewegung der Wasserteilchen leistet Arbeit an Teilen der Flösse. Die hierbei aufgewandte Energie ist nicht mehr verfügbar, Sediment teilchen vom Boden zu losen.When using the dynamic breakwater, wave energy is needed, to lift the fin Not only does the shaft perform work as a unit, but the shaft is broken down into smaller elements, and the movement of the Water particles do work on parts of the rafts. The energy used in this process is no longer available to loosen sediment particles from the soil.
strömungen9 dagegen, fliessen frei zwischen den Halteseilen ohne Abienkung oder wesentliche Verengung des Querschnitts, d. h. ohne durch der dynamischen Wellenbrecher beschleunigt zu werden. Die Sandwanderung wird reduziert, voraussagbar und regelbar.On the other hand, currents9 flow freely between the holding ropes without deflection or substantial narrowing of the cross-section, d. H. without going through the dynamic breakwater to be accelerated. The sand migration is reduced, predictable and controllable.
7.Patentansprüche.7. Patent Claims.
1. Gegenstand der Erfindung ist der "dynamische Wellenbrecher", dadurch gekennzeichnet dass eine grossflächige Anordnung von Flüssen in und/oder nahe der Brandungszone vor der zu schützenden Kiste verankert wird.1. The subject of the invention is the "dynamic breakwater", thereby characterized in that a large-scale arrangement of rivers in and / or near the Surf zone is anchored in front of the box to be protected.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| DE2248260A1 true DE2248260A1 (en) | 1974-04-18 |
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ID=5857985
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2248260A1 (en) |
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Legal Events
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