[发明专利]一种兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤及方法

说明书

本发明公开了一种兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤及方法。兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤，浮体外部通过锚索连接沉块锚泊于海床中，浮体上部布置有检修通道，内部设有波能转化相关构造，包含有气室、空气透平、透平支架、联动轴、发电机、垫层及气室内水体；一种兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤实现方法，包含有以下步骤：防波堤布置过程、浮体削减波浪作用过程、波浪能转化输出过程和检修过程。本发明在保持浮式防波堤原有挡浪消波功能的基础上，利用气室内水体振荡设计实现波能转化功能，波能转化过程动力输出连续，可靠性好；防波堤受力设计合理，耐久性良好；同时建设成本低廉，工程投产优势明显。

技术领域

本发明涉及海岸工程领域，具体涉及一种兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤及方法。

背景技术

波浪所蕴涵的能量主要指海洋表面波浪所具有的动能和势能，在海洋中波浪能储量十分巨大，全球可开发的波浪能年储量可达2TW，可见波浪能具有能量密度高、分布面广等优点，同时波浪能还是一种取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。针对自然界存在的如此丰富的优质可再生能源，人类开发设计了多种波浪能转化利用装置，其中，振荡水柱波浪发电装置因其具有结构简单、性能可靠等优点而成为目前世界上应用最为成功的波浪能转换装置。

在近海工程领域中，防波堤起着削减波浪作用效果，耗散波浪能量的作用；而波能转化装置正起着波能捕获和能量转化的作用，将防波堤设计建设与波能转化利用装置相结合进行复合功能防波堤建设可以充分利用波浪资源，降低工程成本，实现传统海岸工程建筑物的复合功能化利用。在近海工程中将波浪能转化装置和防波堤设计建设相结合是未来海岸、近海工程的发展趋势。在兼顾波能转化功能的浮式防波堤建设领域，已出现了一些结合波能转化功能的有复合功能的浮式防波堤设计方案，可以在实现浮式防波堤挡浪消波作用效果的同时实现一定程度的波能转化过程，但兼顾波能转化功能的浮式防波堤设计方案大多仅停留在试验阶段，耐久性及可靠性相对较差；已有结合振荡水柱波能利用技术的浮式防波堤设计方案中，防波堤断面结构设计又往往十分复杂，作为工程结构选型投入使用时成本昂贵。

在已公开的涉及兼顾波能转化功能防波堤的相关方案中，尚未有关注采用浮体内水柱振荡带动空气运动继而推动空气透平运动进而发电同时兼顾防波堤挡浪消波功能的技术方案，因此，有必要寻求可靠性更强、波能转化过程可控性明显同时消波效果更为良好的结合振荡水柱波能利用原理的新式防波堤技术方案，使兼顾波能转化功能的浮防波堤设计断面结构设计合理，结构稳定性强，同时兼顾良好的消浪效果和可靠的波能转化效果。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种兼顾内振荡水柱波能转化功能的浮式防波堤及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：