[发明专利]一种兼具生态保护和波浪能发电功能的下潜式装配防波堤

说明书

本发明公开了一种兼具生态保护和波浪能发电功能的下潜式装配防波堤，包括防波堤基础、固定安装于防波堤基础上用于波浪衰减的混凝土壳体组件和设置于混凝土壳体上用于波浪发电的旋转式波浪能发电组件。本发明能够提高防波堤自身表现，显著增强对波浪的衰减效果，且本发明的装配结构有利于快速安装于所需海域，采用半圆形镂空壳体结构有助于防波堤周围的水体交换，可减少泥沙淤积，同时也为海洋浮游生物提供了栖息场所；相对现有的波浪能装置大多需要高昂的安装成本，本发明以半圆壳体为依托，通过涡轮式发电叶片的旋转运动，将波浪能转换为电能，成本低廉，实用性较强。

技术领域

本发明属于海洋工程的技术领域，具体涉及一种兼具生态保护和波浪能发电功能的下潜式装配防波堤。

背景技术

防波堤是一种重要的港口及海岸工程结构物，主要用于防御波浪对海洋结构物的侵害，目前已广泛用于海岸工程，近海码头的保护。科学设计的防波堤可以有效衰减波浪能量，进而起到如减小作用在跨海桥梁上的波浪力，改善远海岛礁工程建设中的不利海况等。此外，在多沙海岸，防波堤还起到了减少或组织泥沙进港，降低港内清淤成本的重要作用。

防波堤主要分为浮式防波堤和下潜式防波堤两种。浮式防波堤虽然接近波浪能量聚集区，防护效果较好，但其局限性在于需布置于水面附近，给海上航行和有景观需求的海域带来了一定挑战。相比之下，下潜式防波堤由于结构稳定可靠，且几乎不影响海域小型船只航向而受到了国内外海洋工程界的密切关注。

然而传统的下潜式防波堤也存在许多限制因素，如目前应用较多的下潜式梯形防波堤，耗用材料量巨大，建设缓慢，施工成本高等缺点，且对波浪的衰减作用较差，难以应对快速发展的海洋工程建设和保护需求。此外，传统防波堤多为实心结构后期拆除困难，几乎永久阻断了海床附近的生物迁徙，给环境保护需求带来了不利影响。同时在一些远海工程，如绵延即使公里的跨海桥梁中，从陆地架设供电设备需要耗费大量的人力物力，因此结合防波堤等海洋工程设施开发就地可以获得电能的装置非常必要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种兼具生态保护和波浪能发电功能的下潜式装配防波堤，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种兼具生态保护和波浪能发电功能的下潜式装配防波堤，其包括防波堤基础、固定安装于防波堤基础上用于波浪衰减的混凝土壳体组件和设置于混凝土壳体上用于波浪发电的旋转式波浪能发电组件。

进一步地，防波堤基础包括混凝土底板；所述混凝土底板包括若干块相互咬合浇筑的混凝土砌块；所述混凝土砌块上预留钢筋接头。

进一步地，混凝土壳体组件包括呈半圆形镂空状的第一混凝土壳体、第二混凝土壳体和第三混凝土壳体；第一混凝土壳体和第二混凝土壳体开口朝下，且并行固定于防波堤基础上；第三混凝土壳体开口朝上，并固定于第一混凝土壳体和第二混凝土壳体之间。

进一步地，第一混凝土壳体、第二混凝土壳体和第三混凝土壳体之间围成的空心区域内浇筑水下混凝土。

进一步地，第一混凝土壳体和第二混凝土壳体的半圆形的两个边端预留有用于与防波堤基础配合固定的孔洞或者钢筋接头。

进一步地，第一混凝土壳体、第二混凝土壳体和第三混凝土壳体上均匀分布有若干个圆形孔洞。

进一步地，旋转式波浪能发电组件包括若干根沿第三混凝土壳体长边方向分布的支架、内轴、若干个外筒和若干片涡轮式发电叶片；支架呈倒“V”形，支架包括两根支腿，其中一根支腿依次穿过第三混凝土壳体和第二混凝土壳体上开设的圆形孔洞，并与防波堤基础固定连接；另一根支腿依次穿过第三混凝土壳体和第一混凝土壳体上开设的圆形孔洞，并与防波堤基础固定连接。

进一步地，支架为预制空心钢管，且支架的顶点位于第三混凝土壳体的圆心处。