一种高流速强消浪海堤及运行方法技术

本发明专利技术公开了一种高流速强消浪海堤及运行方法，该消浪海堤包括设置在海岸沿线的海堤结构、水闸、水库、河道以及抽水泵站，所述水闸沿所述海堤结构堤轴线布置，所述水库布置在所述水闸陆侧后方，所述河道布置在所述海堤结构陆侧后方，所述抽水泵站布置在所述水库和所述河道交接处，所述海堤结构主要由消浪潜堤、主堤和导流槽组成，所述导流槽布置在所述消浪潜堤和所述主堤之间。本发明专利技术主要通过构造堤前高速水流来消耗入射大波能量，从而达到保护海堤和防护区作用，本发明专利技术适用性强，结构简单，经久耐用，能够有效提升海堤防御标准。能够有效提升海堤防御标准。

【技术实现步骤摘要】
一种高流速强消浪海堤及运行方法


[0001]本专利技术属于一种海岸工程
，特别涉及一种高流速强消浪海堤及运行方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球气候变暖等因素的变化，极端性天气事件增多，热带气旋中生成台风(包括台风、强台风、超强台风)的比例升高，沿海地区登陆的台风呈频率增加、强度增大的态势，其引发的风暴潮和台风浪具有突发性强、危害程度高、影响范围广、灾害链长等特点，是最严重的自然灾害之一。东南沿海省市，台风登录时，若天文大潮与台风增水叠加形成超标准高潮位，加上超标准台风大浪的作用，海水浸溢内陆，酿成巨灾。
[0003]海堤为防御风暴潮和波浪对防护区的危害而修筑的堤防工程。多年来，海堤爬高和越浪问题一直是海岸工程领域最受关注的热点问题之一。爬高和越浪量是海堤工程最关键的设计参数，爬高是指波浪水体在海堤前坡上爬的高度，越浪量指波浪作用于海堤后水体上爬越过堤顶的水量，通常用单位时间和单位宽度的平均值来表示越浪量，波浪爬高和越浪量的大小直接关系到堤体和堤后结构的安全稳定性和经济性。随着经济发展水平和人民生活水平的不断提高，海堤的防御标准不断提高，允许越浪量不断变小，直接导致堤防顶高程不断加高，海堤越修越大、越修越高，直接影响到防护区人们群众的视野和观感，阻断了海岸带生物海、陆相交换，与“人水和谐”、“生态海堤”的宗旨相违背。
[0004]目前海堤主要靠大型护面块体消浪，消浪手段较为单一，如何利用新型方式消浪是目前海岸工程研究热点。因此，如何在较低堤顶高程的条件下，有效提升海堤的防御标准，在极端条件下也能有效保护防护区，是当今大量海堤的工程设计及海岸防灾减灾工作的难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种高流速强消浪海堤及运行方法，用以至少解决海堤设计、建造过程中存在的高标准防灾减灾功能和优美生态环境之间矛盾问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术实施例所采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种高流速强消浪海堤，包括：设置在海岸沿线的海堤结构、水闸、水库、河道以及抽水泵站，所述水闸沿所述海堤结构堤轴线布置，所述水库布置在所述水闸陆侧后方，所述河道布置在所述海堤结构陆侧后方，所述抽水泵站布置在所述水库和所述河道交接处，所述海堤结构主要由消浪潜堤、主堤和导流槽组成，所述导流槽布置在所述消浪潜堤和所述主堤之间。
[0008]进一步地，所述消浪潜堤靠海侧主要由大孔隙块石组成，靠陆侧主要由密实填料组成，所述消浪潜堤顶部和后坡表面铺设光滑混凝土板。
[0009]进一步地，所述主堤主要由下坡、消浪平台、上坡、挡浪墙、堤顶道路、防渗墙和堤身填料组成，所述下坡、消浪平台、上坡、挡浪墙和堤顶道路依次相连后覆盖在所述堤身填
料上，所述防渗墙设置在所述堤身填料中，且位于所述堤顶道路的下方。
[0010]进一步地，所述下坡表面铺设光滑混凝土板，所述消浪平台和上坡表面铺设消浪块石，所述堤顶道路路面按照预定坡度斜向所述堤后水库。
[0011]进一步地，所述消浪潜堤顶高程在当地平均高潮位附近，所述消浪平台顶高程在当地平均高潮位附近，所述挡浪墙顶高程按照海堤允许越浪设计。
[0012]进一步地，所述导流槽由所述消浪潜堤后坡和所述下坡构成。
[0013]进一步地，所述导流槽的深槽线靠近所述主堤侧。
[0014]进一步地，所述水闸主要由闸门、外侧导流墙和内侧导流墙组成，所述闸门设置在所述外侧导流墙和内侧导流墙之间。
[0015]进一步地，所述外侧导流墙和所述消浪潜堤后坡光滑过渡对接，所述内侧导流墙和所述下坡光滑过渡对接。
[0016]第二方面，本专利技术实施例还提供一种高流速强消浪海堤的运行方法，包括如下步骤：
[0017]步骤一、在大浪到临前，打开所述闸门，让海水灌入到所述水库中，高潮位时关闭所述闸门；
[0018]步骤二、所述主堤堤顶不发生越浪时，所述闸门关闭，所述抽水泵站不运行；
[0019]步骤三、所述主堤堤顶发生越浪时，所述闸门关闭，所述抽水泵站工作，将所述河道中的越浪水体抽入到所述水库中去；
[0020]步骤四、每隔预定时间
△
T记录所述水库水位变化值
△
H
水库
和所述河道水位变化值
△
H
河道
，则预定时间
△
T内，该段海堤平均越浪量为：
[0021]Q＝(
△
H
水库
×
S
水库
+
△
H
河道
×
S
河道
)/(L
×△
T)
[0022]式中：Q为平均越浪量；S
水库
为所述水库的水域面积；S
河道
为所述河道的水域面积；L为越浪海堤长度；
[0023]根据计算的平均越浪量Q，进行如下操作：
[0024]1)、若n
×
Q≤Q
允许
，且所述水库水位低于设计高水位，则所述闸门继续关闭；
[0025]2)、若n
×
Q>Q
允许
，或所述水库水位高于设计高水位，则所述闸门打开放水。
[0026]其中，n为考虑该段海堤越浪量不均匀的安全系数；Q
允许
为海堤设计允许越浪量；
[0027]步骤五、当所述主堤堤顶不发生越浪时，关闭所述闸门和所述抽水泵站。
[0028]根据以上技术方案，本专利技术的有益效果如下：
[0029]1、实用性，本专利技术提供了一种高流速强消浪海堤，通过收集、存储小越浪水体来消耗大浪能量，并在海堤结构三个空间方向上利用高速水流和结构自身来消耗波浪能量，降低入射波高，从而提升海堤防御标准，有效保护堤后防护区安全。
[0030]2、耐久性，本专利技术主要通过构造高速水流来形成水力式消浪海堤，海堤结构尺寸相对较小，对海堤结构要求不高，同时通过水力式消浪能够降低波浪对海堤作用，增加了海堤结构稳定和安全性，增加了海堤的耐久性。
[0031]3、经济性，本专利技术结构简单，有效减低堤顶高程和海堤尺度，直接减低海堤工程量，施工难度小，构建速度快，可以和现有海堤相结合，成本相对较低。
[0032]该装置适用性强，结构简单，经久耐用，用途多样，能够有效消耗波浪能量，提升海堤防御标准。
附图说明
[0033]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0034]图1是本专利技术实施例提供的一种高流速强消浪海堤俯视结构示意图；
[0035]图2是本专利技术实施例提供的一种高流速强消浪海堤剖视断面结构示意图；
[0036]图3是本专利技术实施例提供的一种高流速强消浪海堤对入射波高折减效果图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高流速强消浪海堤，其特征在于，包括：设置在海岸沿线的海堤结构(1)、水闸(2)、水库(3)、河道(4)以及抽水泵站(5)，所述水闸(2)沿所述海堤结构(1)堤轴线布置，所述水库(3)布置在所述水闸(2)陆侧后方，所述河道(4)布置在所述海堤结构(1)陆侧后方，所述抽水泵站(5)布置在所述水库(3)和所述河道(4)交接处，所述海堤结构(1)主要由消浪潜堤(1-1)、主堤(1-2)和导流槽(1-3)组成，所述导流槽(1-3)布置在所述消浪潜堤(1-1)和所述主堤(1-2)之间。2.根据权利要求1所述的一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述消浪潜堤(1-1)靠海侧主要由大孔隙块石(1-1-1)组成，靠陆侧主要由密实填料(1-1-2)组成，所述消浪潜堤(1-1)顶部和后坡表面铺设光滑混凝土板。3.根据权利要求2所述的一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述主堤(1-2)主要由下坡(1-2-1)、消浪平台(1-2-2)、上坡(1-2-3)、挡浪墙(1-2-4)、堤顶道路(1-2-5)、防渗墙(1-2-6)和堤身填料(1-2-7)组成，所述下坡(1-2-1)、消浪平台(1-2-2)、上坡(1-2-3)、挡浪墙(1-2-4)和堤顶道路(1-2-5)依次相连后覆盖在所述堤身填料(1-2-7)上，所述防渗墙(1-2-6)设置在所述堤身填料(1-2-7)中，且位于所述堤顶道路(1-2-5)的下方。4.根据权利要求3所述的一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述下坡(1-2-1)表面铺设光滑混凝土板，所述消浪平台(1-2-2)和上坡(1-2-3)表面铺设消浪块石，所述堤顶道路(1-2-5)路面按照预定坡度斜向所述堤后水库(3)。5.根据权利要求4所述一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述消浪潜堤(1-1)顶高程在当地平均高潮位附近，所述消浪平台(1-2-2)顶高程在当地平均高潮位附近，所述挡浪墙(1-2-4)顶高程按照海堤允许越浪设计。6.根据权利要求3所述的一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述导流槽(1-3)由所述消浪潜堤(1-1)后坡和所述下坡(1-2-1)构成。7.根据权利要求1所述一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述导流槽(1-3)的深槽线(1-3-1)靠近所述主堤(1-2)侧。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高流速强消浪海堤，其特征在于，所述水闸(2)主要由闸门(2-1)、外侧导流墙(2-2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄君宝，董伟良，邵杰，谢东风，黄世昌，王永举，梁斌，许政，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：