聚浪型浮式防波堤

本申请涉及防波堤，特别涉及一种聚浪型浮式防波堤。

背景技术：

1、海洋占据超70％的地表面积，其蕴含着非常丰富且宝贵的自然资源，包括与水产养殖等相关的生物资源，石油、天然气、可燃冰等不可再生资源，以及波浪能、潮汐能、潮流能、海水温差能和海水盐差能等可再生资源。最近几十年以来，由于陆地和近海的资源空间有限以及面向深远海的工程装备与技术的蓬勃发展，人类逐渐向深远海寻求更加丰富的资源以开发利用。

2、由于深远海存在大量的中、长周期波浪(通常指周期为8s及以上的波浪)，对海洋工程结构物(海上钻井采油平台、水产养殖网箱、海上风力发电机等)的安全及性能存在巨大威胁。而现有技术中保护港口、码头及近海结构物时，通常会采用能够阻断波浪的冲击力以防御波浪入侵的防波堤，其中以坐底式防波堤最为普遍。然而在深远海环境下，由于水域过深，施工成本会急剧增加，导致坐底式防波堤不再适用。考虑到超过90％的总波能分布在自由表面以下三倍波高的深度内，专家学者们提出了一种浮式防波堤。浮式防波堤除了不受水深、地形等条件限制以外，还克服了坐底式防波堤阻碍水循环、导致泥沙沉积和环境污染等问题。

3、其中，传统的浮式防波堤具有不错的抵御短波的能力，但是，传统的浮式防波堤对于深远海中、长周期波浪的衰减效果不够理想，有待于进一步改进。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种聚浪型浮式防波堤，能够提高对深远海中、长周期波浪的衰减效果。

2、根据本申请的实施例的聚浪型浮式防波堤，包括：浮箱主体，所述浮箱主体具有沿竖向贯穿所述浮箱主体的月池，所述月池将所述浮箱主体分隔为以所述月池的中心线为对称轴前后对称设置的前浮箱和后浮箱，所述前浮箱位于所述浮箱主体的迎风侧，所述后浮箱位于所述浮箱主体的背风侧，所述前浮箱的内部具有贯穿所述前浮箱的第一导流孔，所述前浮箱的前侧具有迎风面，所述第一导流孔具有位置较低的进水端和位置较高的出水端，所述第一导流孔的进水端位于所述前浮箱的迎风面，所述第一导流孔的出水端位于所述前浮箱的顶面，所述第一导流孔的延伸路径呈弧形，所述后浮箱的后侧具有背风面；第一聚浪板，所述第一聚浪板设置于所述前浮箱的迎风面与所述前浮箱的底面的衔接处，所述第一聚浪板呈弧形并延伸至所述前浮箱的斜下方，所述第一聚浪板用于将波浪导流至所述第一导流孔的进水端；翼板，所述翼板设置于所述后浮箱的背风面与所述后浮箱的底面的衔接处，所述翼板呈弧形并延伸至所述后浮箱的斜下方，所述翼板与所述第一聚浪板以所述月池的中心线为对称轴前后对称设置。

3、根据本申请实施例的聚浪型浮式防波堤，至少具有如下有益效果：使用时，波浪进入前浮箱和后浮箱之间的月池内时会产生月池效应，从而产生湍流以耗散能量。其中，当波浪拍打在前浮箱的迎风面时，波浪因发生反射而衰减，而且部分波浪会由第一导流孔的进水端进入第一导流孔内并由第一导流孔的出水端向上喷射，以将该部分波浪的动能转化为势能，从而达到衰减波浪的效果。另外，由于在前浮箱的迎风面设置有第一聚浪板，因此能够将波浪导流至第一导流孔的进水端，以使更多的波浪的动能转化为势能，而第一聚浪板延伸至前浮箱的斜下方，增加了吃水深度，不仅能够将更多的波浪导流至第一导流孔的进水端，而且能够增强对波浪中水质点横向运动能力的抑制效果，从而减小波浪的透射系数。进一步地，由于在后浮箱的背风面设置有延伸至后浮箱的斜下方并与第一聚浪板对称的翼板，不仅有利于提高整体结构在水中的平衡性，而且翼板能够配合第一聚浪板增加整体结构竖向的投影面积以及横向的投影面积，从而能够增强整体结构在受到波浪的冲击发生垂荡和纵摇时的阻尼效果，以减小整体结构垂荡和纵摇的幅度。上述的结构使得本申请实施例的聚浪型浮式防波堤能够提高对深远海中、长周期波浪的衰减效果。

4、根据本申请的一些实施例，所述前浮箱的迎风面的上部设置有沿水平方向延伸的第二聚浪板，所述第二聚浪板位于所述第一导流孔的进水端的上方。

5、根据本申请的一些实施例，所述后浮箱的背风面的上部设置有沿水平方向延伸的破浪板。

6、根据本申请的一些实施例，所述第二聚浪板与所述前浮箱的迎风面之间设置有第一肋板，和/或，所述破浪板与所述后浮箱的背风面之间设置有第二肋板。

7、根据本申请的一些实施例，所述后浮箱的内部具有贯穿所述后浮箱的第二导流孔，所述第二导流孔具有位置较低的进水端和位置较高的出水端，所述第二导流孔的进水端位于所述后浮箱的前侧并通向所述月池，所述第二导流孔的出水端位于所述后浮箱的顶面，所述第二导流孔的延伸路径呈弧形。

8、根据本申请的一些实施例，所述第一导流孔的进水端呈扩口状，和/或，所述第二导流孔的进水端呈扩口状。

9、根据本申请的一些实施例，所述后浮箱的前侧设置有沿水平方向延伸的第三聚浪板，所述第三聚浪板位于所述月池内并位于所述第二导流孔的进水端的上方。

10、根据本申请的一些实施例，所述第三聚浪板与所述后浮箱之间设置有第三肋板。

11、根据本申请的一些实施例，所述前浮箱的底部设置有向下延伸的第一阻流板，所述后浮箱的底部设置有向下延伸并且平行于所述第一垂直阻流板的第二阻流板。

12、根据本申请的一些实施例，所述第一阻流板与所述第一聚浪板之间设置有连接于所述前浮箱的底面的第四肋板，所述第二阻流板与所述翼板之间设置有连接于所述后浮箱的底面的第五肋板。

13、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种聚浪型浮式防波堤，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述前浮箱的迎风面的上部设置有沿水平方向延伸的第二聚浪板，所述第二聚浪板位于所述第一导流孔的进水端的上方。

3.如权利要求2所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述后浮箱的背风面的上部设置有沿水平方向延伸的破浪板。

4.如权利要求3所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述第二聚浪板与所述前浮箱的迎风面之间设置有第一肋板，和/或，所述破浪板与所述后浮箱的背风面之间设置有第二肋板。

5.如权利要求1至4任一项所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述后浮箱的内部具有贯穿所述后浮箱的第二导流孔，所述第二导流孔具有位置较低的进水端和位置较高的出水端，所述第二导流孔的进水端位于所述后浮箱的前侧并通向所述月池，所述第二导流孔的出水端位于所述后浮箱的顶面，所述第二导流孔的延伸路径呈弧形。

6.如权利要求5所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述第一导流孔的进水端呈扩口状，和/或，所述第二导流孔的进水端呈扩口状。

7.如权利要求5所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述后浮箱的前侧设置有沿水平方向延伸的第三聚浪板，所述第三聚浪板位于所述月池内并位于所述第二导流孔的进水端的上方。

8.如权利要求7所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述第三聚浪板与所述后浮箱之间设置有第三肋板。

9.如权利要求1至4任一项所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述前浮箱的底部设置有向下延伸的第一阻流板，所述后浮箱的底部设置有向下延伸并且平行于所述第一垂直阻流板的第二阻流板。

10.如权利要求9所述的聚浪型浮式防波堤，其特征在于，所述第一阻流板与所述第一聚浪板之间设置有连接于所述前浮箱的底面的第四肋板，所述第二阻流板与所述翼板之间设置有连接于所述后浮箱的底面的第五肋板。

技术总结
本申请公开了一种聚浪型浮式防波堤，包括：浮箱主体，具有月池，月池将浮箱主体分隔为以月池的中心线为对称轴前后对称设置的前浮箱和后浮箱，前浮箱的内部具有贯穿前浮箱且延伸路径呈弧形的第一导流孔，前浮箱的前侧具有迎风面，第一导流孔的进水端位于前浮箱的迎风面，第一导流孔的出水端位于前浮箱的顶面，后浮箱的后侧具有背风面；呈弧形的第一聚浪板，设置于前浮箱的迎风面与前浮箱的底面的衔接处并延伸至前浮箱的斜下方，第一聚浪板用于将波浪导流至第一导流孔的进水端；呈弧形的翼板，设置于后浮箱的背风面与后浮箱的底面的衔接处并与第一聚浪板以月池的中心线为对称轴前后对称设置。上述的结构能够提高对深远海中、长周期波浪的衰减效果。

技术研发人员：孙鹏楠,吴诗贤,彭玉祥,刘念念
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17