一种多级消浪海堤结构的制作方法

1.本实用新型涉及海堤排水结构技术领域，具体涉及一种多级消浪海堤结构。


背景技术：

2.自古至今，海堤一直是人们进行防洪防潮，保护区内安全的主要方式，以前海堤建设过程中，受社会经济发展条件和认知水平限制，更多关注海堤的保护作用，对生态问题考虑不足。因此，在设计与施工的过程中，为了使海堤的保护面积最大化，堤线的布置通常紧贴岸坡的坡顶，海堤的体型以及岸坡也被设计和建设成简单整齐的直立面或者斜面，护岸型式多采用单一的硬性防护结构。例如大部分海堤为陡墙式，建设高大堤身结构及堤顶防浪墙，但是，一方面，这种结构使得许多原有滩涂生物失去了生存的环境，破坏了原有的滩涂自然生态；另一方面，陡墙式的海堤结构也隔绝了人与水之间的亲密接触，大大降低了海堤的亲水休闲功能。此外，传统海堤工程主要采用抛石、砌石、混凝土块、现浇混凝土、铰链混凝土排及土工模带等硬质材料，传统海堤工程完建后容易导致生态环境恶化，尤其在人口高密区，工程措施往往不能满足生态环境和景观的要求。
3.从设计理念上讲，传统海堤强调的是“兴利除害”，尤其是防洪潮安全这一基本功能。而生态海堤，除重点考虑堤岸安全性之外，还需重视人与自然和谐相处和生态环境建设，即还要考虑亲水、休闲、娱乐、景观和生态等其他功能。生态海堤项目需要营造开放的滨水空间景观，故需设法化解由于防浪墙顶高度不足带来的水安全问题，通过消浪措施降低风浪爬高。而生态海堤波浪要素计算内容是复杂的，按现行《海堤工程设计规范》(sl435-2008)和《海堤工程设计规范》(gb/t51015-2014)等规范中的传统理论计算时，海堤设计可采用不允许越浪标准和允许越浪标准，若采用不允许越浪标准，则堤顶高程相对较高，会造成堤防“围城”情况，堤顶高程往往高出生态海堤的堤后城市景观用地高程，达不到休闲娱乐和亲水的目的；若采用允许越浪标准，可适当将堤顶高程降低，景观性和亲水性良好，但同时越浪有可能对堤顶和堤后坡造成冲刷破坏，危及海堤整体安全，因此对越浪量的控制是生态海堤设计中的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种既能够消减越浪，又能合理设置纵向堤顶高程，破解“堤防围城”的难题的堤身结构。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种多级消浪海堤结构，沿海堤通长设置，包括由临海侧至远海侧依次设置的一级消浪平台、二级消浪平台和三级消浪平台，所述三级消浪平台的高程大于所述二级消浪平台的高程，所述二级消浪平台的高程大于所述一级消浪平台的高程，所述一级消浪平台的高程高于常规潮水位且低于最高潮水位，所述一级消浪平台、所述二级消浪平台和所述三级消浪平台均设有排水沟，所述排水沟与海堤内部的集水井连通。
7.上述技术方案中，位于一级消浪平台的前方的临海侧设有堤脚潮间带，所述堤脚
潮间带上种植有植物。
8.上述技术方案中，所述堤脚潮间带上铺设有抛石、石笼、预制砼中的至少一种。
9.上述技术方案中，所述一级消浪平台、所述二级消浪平台和所述三级消浪平台的迎水面均设有反弧型挑浪式挡墙。
10.上述技术方案中，所述挡墙的弧形半径为1-1.5m。
11.上述技术方案中，所述一级消浪平台的表面铺设有砌条石，所述二级消浪平台的表面铺设有生态砌块，所述三级消浪平台的表面铺设有条石。
12.上述技术方案中，所述一级消浪平台、所述二级消浪平台和所述三级消浪平台的宽度均不小于3m，所述一级消浪平台与所述二级消浪平台的高程差、所述二级消浪平台与所述三级消浪平台的高程差均为0.5-1m。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型打破传统海堤对海浪的“挡”和“抗”硬对硬模式，通过长距离的堤身减浪空间，利用从低到高的宽缓坡形态，缓冲风暴潮导致的海水越浪对堤岸的冲击力，起到消浪效果，再利用波浪间歇性特点通过排水沟进行排水，避免了越浪流至堤后防护区，有效降低了纵向堤顶高程，破解了“堤防围城”的难题，达到了实现生态海堤滨海景观的目的。
附图说明
15.图1为本实施例的主视图。
16.附图标记：
17.堤脚潮间带1，一级消浪平台2，二级消浪平台3，三级消浪平台4，排水沟5，挡墙6。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。然而应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.本实施例的高程以海平面为基准进行计算。
20.本实施例的多级消浪海堤结构，如图1所示，沿海堤通长设置，包括由临海侧至远海侧依次设置的一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4，三级消浪平台4的高程大于二级消浪平台3的高程，二级消浪平台3的高程大于一级消浪平台2的高程，一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4均设有排水沟5，排水沟5与海堤内部的集水井连通，从而将越浪海水排出。一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4的高程和宽度结合实际应用、水文分析、物理模型、数值模型等得出。
21.本实施例中，一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4的高程的设计为：
22.一级消浪平台2的高程根据日潮水位的变化规律来确定，要略高于常规潮水位，既满足亲水要求，又避免经常被淹。本实施例一级消浪平台2的高程以一级消浪平台2每月被海水淹没的天数不超过两天且能够保证亲水要求进行设置。而在泥沙含量较大的海岸线上，还需要考虑水质、泥沙、悬浮物等因素对运行管理费用的影响。
23.二级消浪平台3的高程设计应满足景观空间层次感的要求，亦需要满足海堤消浪能力的要求，结合各级平台高程差的要求统筹考虑。三级消浪平台4的高程应至少高于最高
潮水位0.5m，并结合工程所在位置地形条件进行设计。
24.通过上述高程设置，使得本实施例的一级消浪平台2可以作为亲水步道，二级消浪平台3可以作为景观步道和活动广场，三级消浪平台4可以作为景观休闲绿道，使海岸形成观景效果良好的滨水景观带，满足了景观空间层次感及观海视线通透的要求，解决了城市堤围的观景视野及生态和谐的问题。由于一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4有行人和休闲的要求，各级平台宽度应不小于3m，相邻两平台之间的高程差在0.5m～1m之间为宜。
25.为了进一步完善排水系统，各个消浪平台的迎水坡面可朝外海侧设置一定的排水坡度和凹槽，优选在堤前一级消浪平台2设置排水斜坡及纵横排水沟5，排水沟5优选尺寸0.5m
×
0.5m，临海侧的迎水面潮水和雨水可直接排入外海。
26.本实施例打破传统海堤对海浪的“挡”和“抗”硬对硬模式，通过长距离的堤身减浪空间，利用从低到高的宽缓坡形态，缓冲风暴潮导致的海水越浪对堤岸的冲击力，起到消浪效果，再利用波浪间歇性特点通过排水沟5进行排水，避免了越浪流至堤后防护区，有效降低了纵向堤顶高程，破解了“堤防围城”的难题，达到了实现生态海堤滨海景观的目的。
27.如图1所示，在一级消浪平台2的前方的临海侧设有堤脚潮间带1，堤脚潮间带1上种植有多种本土植物，并且堤脚潮间带1上铺设有抛石、石笼、预制砼等刚性材料以进行固脚，从而对现有潮间带湿地植被加以保护，提高了近堤岸滨水区域植被多层性和生物多样性。
28.为了进一步减少越浪，如图1所示，一级消浪平台2、二级消浪平台3和三级消浪平台4的迎水面均设有混凝土预制块挡墙6，该挡墙6为反弧型挑浪式结构，弧形半径r＝1.0～1.5m，当海浪作用到直墙后，沿直墙迎浪面上爬，受到直墙挑檐的反挑作用，大部分上爬的水体被反射到来浪一侧，仅少部分水体漫过堤顶形成越浪，从而更好的实现消浪。
29.各个消浪平台在海浪作用时，平台表面易出现较大负压力，威胁堤防安全，因此有必要在平台迎水面设置硬性支挡，并且在平台顶面采用抗冲护面材料。本实施例中，一级消浪平台2受风浪侵蚀概率大，同时该平台作为亲水步道，要求护坡结构耐久性好，且平整度高，因此，采用耐久性好、强度高、美观性优、厚度大的砌条石护坡。二级消浪平台3应以适应经常性高强度风浪淘刷为主，为了避免工程化痕迹过于明显，使用生态护坡结构，即坡面采用有助于改善护坡的生态性及景观性的生态砌块类护坡材料，既满足工程消浪防冲安全的需要，同时护坡内可种植植物，使护坡面得到绿化。三级消浪平台4受风浪侵蚀的概率较小，一般可采用混凝土的护坡、护面结构，但混凝土结构表面美观性差，为增强消浪平台作为堤顶游步道的美观性，可选用沥青、石板、条石等自然化材料饰面。
30.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。