可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置制造方法及图纸

一种可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置，该浮式梳状防波堤装置包括浮体单元，其为浮式梳状防波堤装置提供浮力和起挡浪的作用；L型板式结构，其设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及点吸式波能获取单元，其设置在L型板式结构上，用于吸收波浪能发电。本实用新型专利技术兼顾波浪防御和波浪能获取的双重功能；点吸式波能获取装置有利于浮式系统整体稳定性；本实用新型专利技术还充分利用反射波浪能并进行平台平面形状优化提高波浪获取效率。

【技术实现步骤摘要】
可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置
本技术涉及海岸工程和海洋能利用
，具体涉及一种可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置。
技术介绍
浮式防波堤是一种适用于外海深水区域的防波堤型式，其上部利用浮体单元提供浮力悬浮于海表面，进行消浪和挡浪；下部采用锚链单元与海床中的基础保持相对固定。由于浮式防波堤工作的深水区域通常波浪能量的密度相对较高，如果在浮式防波堤身上结合建造波浪能获取装置，则具有较高的经济性；同时二者共用一套锚泊系统固定于海床之上，也节约了建设成本。此外，由于海洋空间使用属于国家审批范围，目前管控十分严格。因此，将波浪能装置集成于浮式防波堤上，有利于海洋空间的充分利用，减少行政审批环节。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的之一在于提出一种可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，本技术提供了一种可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置，包括：浮体单元，其为浮式梳状防波堤装置提供浮力和起挡浪的作用；L型板式结构，其设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及点吸式波能获取单元，其设置在L型板式结构上，用于吸收波浪能发电。基于上述技术方案可知，本技术的可利用波浪能的浮式梳状防波堤装置相对于现有技术至少具有以下优势之一：(1)兼顾波浪防御和波浪能获取的双重功能浮式防波堤的主要功能为抵御外海的波浪，降低波浪灾害；而波能获取装置(即点吸式波能获取单元)则要利用入射波浪能将其转化为可利用的能源。本技术将二者功能集成起来，在防御波浪的同时对波浪能进行获取，可以实现双重功能。同时，由于点吸式波能获取装置还会吸收一部分波浪能，对于浮式防波堤的消浪性能也具有一定的提高作用；同时浮式防波堤工作海域的波浪能密度通常较大，在此设置波浪能装置，也将具有较高的经济性。(2)二者共用锚泊系统且充分利用海域空间已往的浮式防波堤和点吸式波能获取装置都需要各自独立的一套锚泊系统固定于海床之上。本技术将点吸式波能获取装置安放于浮式梳状防波堤的L型结构的水平底板上，共用一套锚泊系统，尤其对于深水区域，在建造和施工成本上有较大的节省。此外，对于在海上安装结构物需要经过用海审批，将二者集成一起之后，可有效利用海域空间，减少用海审批环节。(3)点吸式波能获取装置和附加底板协同提升浮式系统整体稳定性该技术中的浮式防波堤利用L型板式结构替代部分浮式箱体，由于L型结构的重心偏后，会对下部锚泊系统的承载力分配产生重要影响。而当在L型板式结构的水平底板前部安放点吸式波能获取装置之后，并联合设置附加底板，可以有效调节整个防波堤的质量分布，起到平衡重心位置的作用，有利于防波堤整体系统的稳定性。此外，在附加底板的边缘处产生的漩涡泄放加强了波浪能的耗散，有利于提升消浪性能。(4)充分利用反射波浪能并进行平台平面形状优化提高波浪获取效率浮式防波堤中相邻的浮式箱体和中间的L型板式结构共同组成了一个半封闭的平台空间，点吸式波能获取装置位于平台空间内部，受到左右和后方三个方向壁面的影响。波浪在传播到平台空间内部时会发生波浪的反射和聚焦等效应，本技术可通过合理设计点吸式波能装置的前后位置以及两侧浮式箱体的形状，使其环绕形成的平台空间更利于波浪能的汇集，点吸式波能获取装置还可以二次吸收从L型板式结构的竖直背板反射回来的波浪，进一步提高波浪能装置的获取效率。附图说明图1为本技术实施例中浮式梳状防波堤装置的三维结构示意图；图2a为本技术实施例中工作平台空间投影形状为矩形时浮式梳状防波堤装置的俯视方向结构示意图；图2b为本技术实施例中工作平台空间投影形状为削角矩形时浮式梳状防波堤装置的俯视方向结构示意图；图2c为本技术实施例中工作平台空间投影形状为圆弧形时浮式梳状防波堤装置的俯视方向结构示意图；图2d为本技术实施例中工作平台空间投影形状为近似的圆弧形状时浮式梳状防波堤装置的俯视方向结构示意图；图3为本技术实施例中附加底板与L型板式结构水平连接的截面结构示意图；图4为本技术实施例中附加底板与L型板式结构垂直连接的截面结构示意图。附图标记说明：1-浮式箱体；2-L型板式结构；3-点吸式波能获取单元；4-附加底板；5-锚链单元。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术在传统的浮式方箱防波堤基础上对其结构进行改进设计，将部分方箱利用L型板式结构替代，形成一个工作平台，可以在其上布置波能获取装置。改进后的浮式防波堤为浮式箱体-L型板式结构依次交替排列的水平连续结构，在投影平面上呈梳齿状，为浮式梳状防波堤。而在各种型式的波浪能获取装置中，点吸式装置以其结构设计简单，波能获取效率较高且施工较为方便等优点，可以很好地与浮式防波堤进行结合。本技术公开了一种浮式梳状防波堤装置，包括：浮体单元，其为浮式梳状防波堤装置提供浮力和起挡浪的作用；L型板式结构，其设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及点吸式波能获取单元，其设置在L型板式结构上，用于吸收波浪能发电。其中，所述浮体单元为空心结构；其中，所述浮体单元的形状包括但不仅限于箱体，箱体为棱柱体或圆柱体；其中，所述浮体单元采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板；其中，所述L型板式结构包括水平底板和竖直挡板；其中，所述水平底板和竖直挡板固定连接；其中，所述L型板式结构采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板。其中，所述浮体单元与所述L型板式结构之间铰接。其中，所述点吸式波能获取单元包括运动浮子、发电系统和固定底座，所述点吸式波能获取单元通过固定底座与所述L型板式结构的水平底板连接。其中，所述浮式梳状防波堤装置还包括用于平衡浮式梳状防波堤装置重心和增加消浪性能的附加底板，附加底板连接于浮式梳状防波堤装置的底部；其中，所述附加底板的个数大于或等于1；其中，所述附加底板采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板。其中，所述附加底板与堤身底板之间的夹角为0-90度；其中，所述附加底板与L型板式结构的水平底板之间的夹角为0度、90度或者以0度和90度两种角度组合形式同时设置两个附加底板；例如设置两个附加底板，其中一个附加底板与L型板式结构的水平底板之间的夹角为0度，另一个附加底板与L型板式结构的水平底板之间的夹角为90度。其中，所述浮式梳状防波堤装置还包括用于与海床固定的锚链单元，所述锚链单元与浮体单元底部或L型板式结构底部连接。其中，所述L型板式结构与相邻的浮体单元之间形成一平台空间，所述平台空间的投影形状包括但不仅限于矩形、梯形、弧形中的任一种或两种及以上组合；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮式梳状防波堤装置，其特征在于，包括：/n浮体单元，其为浮式梳状防波堤装置提供浮力和起挡浪的作用；/nL型板式结构，其设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及/n点吸式波能获取单元，其设置在L型板式结构上，用于吸收波浪能发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种浮式梳状防波堤装置，其特征在于，包括：
浮体单元，其为浮式梳状防波堤装置提供浮力和起挡浪的作用；
L型板式结构，其设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及
点吸式波能获取单元，其设置在L型板式结构上，用于吸收波浪能发电。


2.根据权利要求1所述的浮式梳状防波堤装置，其特征在于，
所述浮体单元为空心结构；
所述浮体单元的形状包括箱体；其中，箱体为棱柱体或圆柱体；
所述浮体单元采用的材料包括混凝土或者钢板。


3.根据权利要求1所述的浮式梳状防波堤装置，其特征在于，
所述L型板式结构包括水平底板和竖直挡板；
所述水平底板和竖直挡板固定连接；
所述L型板式结构采用的材料包括混凝土或者钢板。


4.根据权利要求1所述的浮式梳状防波堤装置，其特征在于，
所述浮体单元与所述L型板式结构之间铰接。


5.根据权利要求1所述的浮式梳状防波堤装置，其特征在于，
所述点吸式波能获取单元包括运动浮子、发电系统和固定底座，所述点吸式波能获取单元通过固定底座与所述L型板式结构的水平底板连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：臧志鹏，孙玉欣，付登锋，张金凤，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12