[发明专利]一种用于海上建筑物的浮式消波结构及方法

说明书

本发明公开了一种用于海上建筑物的浮式消波结构及方法，其包括一本体（16）和设置于本体底部的锚固装置（15），所述本体前端从上至下顺序设有面向波浪的表孔通道（5）、中孔通道（3）、底孔通道（2），中部设有与所述表孔通道（5）、中孔通道（3）、底孔通道（2）连通的消能室（13），后端设有与所述消能室连通的透水板（12）；所述中孔通道（3）为多个，且成对设置为能使流经中孔通道的水流实现水平对冲的中间聚集体型，所述底孔通道在出口处设置使水流挑出的挑坎装置（7），使从表孔通道的水流与底孔通道的水流实现垂向对冲。本发明可使水流趋于平稳，保护建筑物免受波浪冲击破坏，且造价低、耗材少、安装简单、可移动拆卸、循环利用。

技术领域

本发明涉及海上建筑物，具体涉及一种用于海上建筑物的浮式消波结构及方法。

背景技术

海洋中蕴含着非常丰富的能源，例如风能，可燃冰，油气能源以及其他各种能源。随着人类科技的发展，人类已经开始着手开发各种海洋能源，海上已经成为人类发展的第二空间，大量的先进的开采海洋能源的设备处于研发阶段，我国要解决好人口问题和能源问题，走向海洋是一条非常重要的出路。

现如今我国已经开始从近海开采走向了到远海开采的道路，远海能源储备巨大，但深水开敞海域环境恶劣，在一定年限内海上建筑物都难免会遭到海上波浪的破坏。波浪作为海洋、湖泊、水库等开阔水面最为常见的水体运动，在水上建设工程时必须考虑波浪带来的危害。由于海上气候的多变，海上风浪经常可以破坏海上结构物的稳定性和安全性。

应用海上浮式建筑物进行海洋资源开发并利用海上空间具有对环境影响小、经济性好、可移动等优点。但波浪对海洋平台上部结构和海上漂浮建筑物的冲击是最为常见的，严重的波浪产生的冲击可以造成局部结构物的破坏和整体的失稳。

如何在远海及近海消除波浪的影响已经成为新的研究难题。

发明内容

针对现有技术存在的问题与不足，本发明提供一种用于海上浮式建筑物的消波结构及方法，以使通过消波结构后的水流趋于平稳，保护建筑物免受波浪冲击破坏，并相比于传统重力结构具有造价低、耗材少、安装简单、可移动拆卸、循环利用的优势。

为达成上述目的，本发明提供了一种用于海上建筑物的浮式消波结构，其包括一本体和设置于本体底部的锚固装置，其中：

所述本体前端从上至下顺序设有面向波浪的表孔通道、中孔通道、底孔通道，中部设有与所述表孔通道、中孔通道、底孔通道连通的消能室，后端设有与所述消能室连通的透水板；所述中孔通道为多个，且成对设置为能使流经中孔通道的水流实现水平对冲的中间聚集体型，所述底孔通道在出口处设置使水流挑出的挑坎装置，以改变水流出射方向，使从表孔通道的水流与底孔通道的水流实现垂向对冲。

这样，遇流区的波浪水流通过表孔通道、中孔通道、底孔通道后，水流被导入消能室内，通过布置的表孔通道、底孔通道在消能室使水流实现垂向对冲，中孔通道的水流在消能室实现水平方向对冲，消除多余动能，使通过的水流趋于平稳，充分消除波浪对海上浮式建筑物的影响，使保护区处于一个静水平面，增加建筑物的使用寿命，不致被极端天气的波浪冲撞，破坏。另外，本发明这种浮式消波结构相比于传统重力结构具有造价低、耗材少、安装简单、可移动拆卸、循环利用的优势。

进一步的，所述本体的顶部设有辅助波浪爬坡装置，且所述辅助波浪爬坡装置的中部设有与所述消能室相通的漏水口，这样，当恶劣天气出现，波浪爬高较大时，未过流的波浪通过辅助波浪爬坡装置向上爬坡，到达漏水口时波浪下泄，与在遇流区经表孔通道、中孔通道、底孔通道进入的水流对冲，以在消能室内形成一个紊流区，使破浪水流在消波室内扩散、对冲、漩滚、摩擦，损耗动能。

进一步的，所述漏水口的上方交叉布置用于使波浪破碎的立柱。所述立柱为梯形立柱。当极端天气，波浪经漏水口后部分水流继续爬坡，碰到交叉布置的梯形立柱，梯形立柱可使波浪破碎，进而回流，通过漏水口下泄，与其他水流碰撞。