一种新型兼顾波浪发电的人工护面块体的制作方法

本发明属于海洋技术领域，涉及到一种人工护面块体，尤其涉及一种新型兼顾波浪发电的人工护面块体。

背景技术：

随着世界能源问题与环境问题的日益突出，波浪能作为最具发展前景的海洋可再生能源之一，越来越受重视；基础设施建设在注重其功能性和耐久性要求的同时，开始考虑生态环境保护。

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，新型护面块体的研究越来越受到重视。而充分将波浪发电和新型护面块体设计结合，多元化和综合利用可以有效降低单个装置的建设成本，提高整个系统的经济性，有效推进产业化；而波浪发电的能量转换作用又可以减轻作用在护面块体上的波浪荷载，从而达到一举多得与事半功倍的效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于优化人工护面块体的结构，并兼顾波浪发电，提供一种新型兼顾波浪发电的人工护面块体。本发明利用波浪发电的能量转换作用、空腔结构形成紊流和水生植物消能，降低护面块体所受的波浪荷载；本发明兼顾生态环保，对生态环境友好；本发明将波浪发电装置与人工护面块体相结合，可以有效地提高海洋空间资源的利用效率；本发明结构预制，相较于实心钩连体混凝土用量更少，进而降低工程造价，节约投资；本发明单层摆放，安装方便安全省时，易于拆除和拖回陆地维修；本发明采用生态混凝土预制，兼具加固海底、净化水质和维持生物多样性的功能。

本发明的技术方案：

一种新型兼顾波浪发电的人工护面块体，包括新型人工护面块体1、波浪发电系统2和电力传输系统3；

所述的新型人工护面块体1由八个六边形围成的透空块体结构，采用生态混凝土预制，表面涂有生态功能纳米涂料，各边缘做削角14处理；透空部分包括顶部孔洞11、底部孔洞12和贯穿结构的侧面孔洞13，顶部孔洞11的直径大于底部孔洞12的直径；该新型人工护面块体1通过顶部孔洞11、底部孔洞12和侧面孔洞13形成内部紊流消能，从而降低波浪上浮力和减小波浪上冲力，保持新型人工护面块体1稳定；新型人工护面块体1做削角14处理，表面粗糙度增加，波浪爬高减小，单个新型人工护面块体1不易脱落，使人工护面块体的整体稳定性得到大幅提升；新型人工护面块体1易于组合与摆放，低水位附近新型人工护面块体1空隙中种植互米花草等水生植物，高水位附近块体空隙中种植小型草本植物构成生态护岸，使得物质能量流和物种流能够顺利进行，形成绿色景观，可减小波浪爬高，降低堤顶高程；混凝土表面采用生态功能纳米涂料，改变了传统混凝土材料的灰色，使得护岸美观性加强，更具自然亲和性，提高城市居民幸福感，同时其具有加固海底、净化水质和维持生物多样性的功能。

所述的波浪发电系统2包括固定横轴21、消浪摇板22、传动横轴23、传动杆24、液压缸25、活塞26、液压发电机27和液压油管28；固定横轴21与新型人工护面块体1两端固定连接，消浪摇板22两端与固定横轴21转轴连接，传动横轴23固定连接在消浪摇板22上，传动杆24上端通过轴承机构与传动横轴23连接，下端与液压缸25的活塞26固定连接；液压缸25与液压发电机27通过液压油管28相连；液压缸25、液压发电机27与液压油管28构成一个液压回路；当消浪摇板22绕固定横轴21的转动时，传动横轴23将消浪摇板22绕固定横轴21的转动转化为传动杆24的往复直线运动；传动杆24驱动液压缸25内的活塞26，进而将驱动通过液压油管28传递至液压发电机27，驱动液压发电机27进行发电。

传动杆24与活塞26采用焊接的方式连接。

液压缸25与活塞26之间用密封圈密封。

所述的电力传输系统3通过电缆31与液压发电机27相连，将波浪发电系统2产生的电力通过一套设施输送至岸上，并为岸上的设施提供用电。

本发明的有益效果：1)利用波浪发电的能量转换作用消能、空洞形成紊流消能和水生植物消能，降低护面块体所受的波浪荷载，减小波浪爬高；2)采用生态混凝土预制而成，在表层采用生态功能纳米涂料，注重景观效果且对生态环境友好；3)将波浪发电装置与人工护面块体相结合，可以有效地提高海洋空间资源的利用效率；4)结构预制，相较于实心钩连体人工护面块体用混凝土量更少，进而降低工程造价，节约投资；5)块体易于组合与摆放，块体空隙中种植水生植物构成生态护岸，使得物质能量流和物种流能够顺利进行，形成绿色景观，并可减小波浪爬高，降低堤顶高程。6)可适应多种地质环境和水深条件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构剖视图；

图3为本发明的结构布置图；

图中：1新型人工护面块体；11顶部孔洞；12底部孔洞；13侧面孔洞；14削角；2波浪发电系统；21固定横轴；22消浪摇板；23传动横轴；24传动杆；25液压缸；26活塞；27液压发电机；28液压油管；3电力传输系统；31电缆。

具体实施方式

以下结合技术方案(和附图)详细叙述本发明的具体实施方式。

如图1、2、3所示，本发明的一种新型兼顾波浪发电的人工护面块体，包括新型人工护面块体1、波浪发电系统2和电力传输系统3。

所述的新型人工护面块体1，首先制作定型模板；模板检查无误后涂刷脱模剂进行模板安装，并对模板进行全面检查；接着采用生态混凝土分层浇筑，达到要求后进行拆模和混凝土养护；当构件强度达标后安装波浪发电转置2；完成发电转置安装后进行护面块体的吊装铺设，分为规则摆放和不规则摆放两种方式；然后采用生态功能纳米涂料对混凝土表面进行涂饰，并在块体低水位空隙中种植互米花草等水生植物，高水位空隙中种植小型草本植物。

所述的波浪发电系统2包括固定横轴21、消浪摇板22、传动横轴23、传动杆24、液压缸25、活塞26、液压发电机27、液压油管28。固定横轴21与护面块体两端固定连接，消浪摇板22两端与传动横轴23转轴连接，传动横轴23固定连接在消浪摇板22上，传动杆24上端通过轴承机构与传动横轴23连接，下端与液压缸25的活塞26焊接固定连接，并用密封圈密封；液压缸25与液压发电机27通过液压油管28相连，构成一个液压回路。

所述的电力传输系统3通过电缆31与液压发电机27相连，将波浪发电系统2产生的电力通过一套设施输送至岸上，并为岸上的设施提供用电。

本发明的工作原理是：当消浪摇板22绕固定横轴21的转动时，传动横轴23将消浪摇板22绕固定横轴21的转动转化为传动杆24往复直线运动；传动杆24驱动液压缸25内的活塞26，进而将驱动通过液压油管28传递至液压发电机27，驱动液压发电机27进行发电；波浪发电的能量转换作用消能，降低结构所受的波浪荷载；且块体内部是空腔结构，空腔结构和水生植物形成紊流消能，块体表面通过削角14处理更容易形成紊流，利于波浪消能，降低了波浪爬高；电力传输系统3通过电缆31与液压发电机27相连，将波浪发电系统2产生的电力通过一套设施输送至岸上，并为岸上的设施提供用电。

本发明不仅结构预制单层摆放，相较于实心钩连式人工护面块体混凝土用量更少，进而降低工程造价，节约投资；安装方便安全省时，消浪效果显著，易于拆除和拖回陆地维修；而且可适应多种水深和波浪条件。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。