[实用新型]一种弧形岸式双层消波结构

说明书

本实用新型创造提供了一种弧形岸式双层消波结构，包括底座、设置于底座上的多个支撑柱及设置于支撑柱顶部的支撑框架；支撑框架为由迎波端向与迎波端相对的一端逐渐升高的弧形结构；支撑框架的上表面及下表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有多个消波条。本实用新型创造所述的弧形岸式双层消波结构具有消波效果好、强度高、工程造价低廉、制造维护方便的优点。

技术领域

本发明创造属于试验室消波技术领域，尤其是涉及一种弧形岸式双层消波结构。

背景技术

风浪流水池的核心技术之一是海洋波浪模拟技术，其波浪模拟的性能和质量是保证水池整体能力与水平的关键问题之一。造波设备和消波技术是波浪模拟技术的两个重要方面，造波设备用来生成波浪以模拟自然环境下的波浪，但水池直立的内壁会使波浪产生反射，反射波在造波设备和内壁之间往复运动，形成二次和多次反射波，反射波与试验设定的波浪相互叠加，产生干扰形成非常复杂的波系，而该反射波在自然界是不存在的，因此消除反射波十分重要。

根据波浪理论，水体的波动发生在水体上层，而在上层水体厚度为2-3 倍波高的范围内，集中了总波能约90％-98％的能量。因此，对于其范围以外水质点的波能可忽略不计。空式消波结构的设计原理正是运用了波能主要集中在水体上层这一理论，国内外关于透空式消波结构消除试验室波浪水池反射方面的研究主要针对竖向孔隙薄板、带孔水平刚性板以及水平板与竖直板相结合等结构形式。相关研究成果表明：竖向孔隙结构使水质点产生垂向紊动而消耗一部分波能，影响深水波浪的传播前进；水平孔隙结构能破坏水质点的竖向运动轨迹，使波浪发生浅水效应，波浪通过孔隙结构时发生破碎，达到衰减波能的作用。

从国内外各主要水池的整体描述及海岸消波装置的介绍情况来看，现有水池消波系统的主体结构可以概括为以下几种：

(1)模拟实际海滩的消波滩，也就是在水池需要消波的地方设置一斜坡，让波浪能量在爬坡过程中消耗以达到消波的效果。其缺点是消波能力有限，波浪反射率较高；

(2)对前述方案加以改进，斜面改成抛物面，面上加铺特殊材料增加粗糙度，这种方案消波滩的长度要求仍然较高，影响水池整体利用率或造价，消波能力也受波高影响较大；

(3)抛物面消波滩上加阻尼条，尽管消波能力有很大提高，但需要较大长度及消波能力受波高、波浪周期影响较大的问题没有根本解决；

(4)单纯用斜面阻尼条或者穿空抛物面板等特殊形式，在某些情况下有作用，但其整体效果并不理想，并且存在某些限制条件；

(5)用网格阻挡波浪，以消耗其能量来达到消波，这主要应用于实际海岸减弱波浪对海岸的破坏力。其应用于水池中时，波浪反射率仍较高，达不到高效的消波效果。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种结构设计合理、消波效果好、强度高、工程造价低廉、制造维护方便的弧形岸式双层消波结构，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种弧形岸式双层消波结构，包括底座、设置于所述底座上的多个支撑柱及设置于所述支撑柱顶部的支撑框架；所述支撑框架为由迎波端向与迎波端相对的一端逐渐升高的弧形结构；所述支撑框架的上表面及下表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有多个消波条。

进一步的，所述支撑框架的整个上表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有所述消波条，所述支撑框架的下表面中部位置沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有所述消波条。

进一步的，所述支撑框架下表面的消波条分布于试验水池水面线上下一倍最大试验波高范围内。

进一步的，所述支撑框架上表面的消波条布置孔隙率为30％-40％，下表面的消波条布置孔隙率为30％-20％。

进一步的，所述支撑框架上表面的消波条布置孔隙率为30％，下表面的消波条布置孔隙率为20％。