[发明专利]一种新型开孔沉箱透空式防波堤

说明书

本发明属于海洋技术领域，提供了一种新型开孔沉箱透空式防波堤，包括护底、前趾、后趾及堤身四个部分，所述的堤身又分为上部消浪室、下部透水涵洞、用于连通上部消浪室和下部透水涵洞的泄压通道以及其他不透水的堤身部分。本发明的有益效果：1)利用波浪自身动能消能，可降低结构所受的波浪荷载、降低堤后波高，保证港内水面平稳；2)防波堤内外可进行水体交换，对海洋生态环境的影响较小；3)结构预制施工方便，安装方便安全省时；4)可阻止泥沙入港，有效防止港内淤积问题，保证港内具有足够的水深。

技术领域

本发明属于海洋技术领域，涉及到一种透空式防波堤，尤其涉及一种新型开孔沉箱透空式防波堤。

背景技术

目前我国海洋的战略地位日益提升，海工结构物逐步由近海向深海发展；另外，近年来海洋生态文明建设加强，为建设蓝色海湾与绿色环保、保护水动力和自然岸线环境的“绿色港口”，从而对海工结构物如防波堤等提出了新的要求。

斜坡堤和直立堤等传统形式的防波堤面对这些变化存在许多不足，其对于港内水体的循环受到限制，对附近海域的水环境影响较大，容易产生泥沙冲淤变化和港内水质下降等问题。

由波浪理论可知，波浪能量主要集中在水体上层，在水面2-3倍的波高范围内集中了90％以上的波浪能量。

鉴于社会的需要和波能分布的特点，新型防波堤结构的研究越来越受到重视。透空式防波堤作为一种新型式的防波堤结构，通过结合一些消浪措施和透空结构，旨在适应深水环境的波浪条件、提高对长周期波的消浪性能，同时兼顾透流的生态环境要求，从而满足未来发展对防波堤结构物提出的要求。

发明内容

本发明的目的在于优化透空式防波堤结构，提供一种新型开孔沉箱透空式防波堤。该发明利用波浪自身动能消能，可降低结构所受的波浪荷载、降低堤后波高，保证港内水面平稳；防波堤内外可进行水体交换，对海洋生态环境的影响较小；结构预制施工方便，安装方便安全省时；可阻止泥沙入港，有效防止港内淤积问题，保证港内具有足够的水深。

本发明的技术方案：

一种新型开孔沉箱透空式防波堤，包括护底1、前趾2、后趾3及堤身4四个部分，所述的堤身4又分为上部消浪室、下部透水涵洞5、用于连通上部消浪室和下部透水涵洞5的泄压通道13以及其他不透水的堤身部分；所述的消浪室包括一级消浪室6和二级消浪室7，二者前后布局；一级消浪室6为上下交替排布的开孔挡浪板，即上开孔挡浪板8与下开孔挡浪板9，主要通过直立挡板反射波能及挡板开孔形成涡漩的方式消耗波能，同时由于波浪穿越孔隙时受到摩擦力影响，可减小反射率，增大能量损失；二级消浪室7内设置多层水平板10，水平板10端部为一体结构的斜插板11，二级消浪室7末端为实体挡浪板12；通过水平板10的压迫作用和斜插板11使波浪变形，对水粒子运动产生较大影响，进而起到消减波能的效果，水平板10宽根据波长选择较长的尺度，以增大波浪与水平板10的接触面积而消耗更多的波能，以应对长周期波能量较大的特点；实体挡浪板12使已进入结构内部的水体与传至防波堤的水体紊动加剧形成涡流耗散波能；

所述的泄压通道13开于上部消浪室下方的堤身4上，并对应于二级消浪室7下方；与泄压通道13一体的堤身4位于一级消浪室6下方，实现下开孔挡浪板9的固定；所述的泄压通道13为减小防波堤顶部的波浪荷载，波浪由上部一级消浪室6和二级消浪室7依次消能后经泄压通道13流入涵洞5，一部分水体由涵洞5进入港内进行水体交换，另一部分水体与传至防波堤的水体紊动形成涡流耗散波能；

所述的涵洞5为一透水通道，给防波堤提供透流作用，便于水体交换，对海洋生态环境的影响较小，有利于海洋污染治理；

位于涵洞5下方为不透水的堤身部分，可阻止泥沙入港，有效防止港内淤积问题，保证港内具有足够的水深；其底部两端分为前趾2和后趾3，用于抵抗倾覆力矩，稳定结构物；

所述的护底1为四分之一波长，固定在前趾2端，用于防止泥沙冲刷造成结构失稳。