一种新月形人工岛构筑方法技术

一种新月形人工岛构筑方法，其步骤如下：在水深不超过30米的近岸浅海，选定新月形人工岛的两侧岬角位置的海底进行清淤处理；然后在清淤处理的基础上抛填形成两侧岬角；用袋装泥沙进行抛填，形成新月形海湾弧线和新月形后背弧线，在新月形内滨海湾弧线与新月形后背弧线之间的区域进行吹填，形成海湾朝向强风浪的新月形人工岛；在新月形人工岛的正前方设置挡浪屏障。本发明专利技术利用新月形人工岛岬角突出、海湾凹入的特点，应用岬角波能辐聚、海湾波能辐散的原理，进行新月形人工岛建设，使其形成新月形海湾沙滩，实现礁可渔、湾可游、背可港的综合利用、集约发展的海洋开发新模式。本发明专利技术操作方便、节约资源、减少投资。

Method for constructing crescent shaped artificial island

A crescent shaped artificial island construction method, comprising the following steps: at a depth of less than 30 meters offshore, select crescent shaped artificial island on both sides of the Cape position seabed dredging process; and then fill in the form in the treatment of dredging up on both sides of the headland; bagged sediment filled, the formation of crescent shaped and Crescent Bay arc the back arc shape, arc between the Bay and back arc regions at the crescent crescent in the dredger toward the formation of strong winds and waves of the Bay Crescent island; in front of the crescent shaped artificial island setting wave barrier. The characteristics of the invention uses a crescent shaped artificial island, a prominent headland Bay, Cape convergence and application of wave energy wave energy principle Bay divergence, are crescent shaped artificial island construction, the formation of Crescent Bay Beach, the reef can be fishing, can swim, back bay port utilization, intensive development a new model of Ocean development. The invention has the advantages of convenient operation, resource saving and reduced investment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种淤泥基人工岛构筑方法，特别是。
技术介绍
世界上人工岛的形态一般由其功能决定的，在浅海的填筑式人工岛更多的考虑到 风浪因素。但不管基于功能还是安全诸因素，沿海各国建设人工岛都在作以最少的投资建 设最大面积的努力，因为这样可以获得最大的经济效益。所以，人们所见到的人工岛一般有 圆形、方形、矩形、梯形、椭圆形和多边形等多种形态，而且这些人工岛一般在港口、物流和 房地产开发等方面都有广泛利用。我们看到所有人工岛的构筑，都是在与自然力作最顽强 的对抗，以战胜自然力即波浪的冲击力，而达到人工岛安全为最终目的，而不是对自然力加 以科学合理的利用。因此，这一类人工岛要求建设材料强度高，投资大，乃至对环境有着较 大影响。这一类填筑式人工岛均采用框围技术，根据人工岛功能设计的不同形状，采用石 方或水泥构件进行框围，有的直接在海水中进行混凝土预制框围，而后泥沙吹填，即“先框 围、后吹填”技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的、设置更为合 理、合理利用自然力、抗风浪能力强的新月形人工岛构筑方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种新月 形人工岛构筑方法，其特点是，其步骤如下(1)在水深不超过30米的近岸浅海，按设计要求选定新月形人工岛的两侧岬角位置， 对两侧岬角所在位置的海底进行清淤处理；然后在清淤处理的基础上用石方和水泥构件块 体进行抛填，形成高于高潮位水面3-5米的两侧岬角；(2)形成两侧岬角后，用袋装泥沙进行抛填，连接两侧岬角内侧，形成新月形海湾弧线； 再连接两侧岬角外侧，形成新月形后背弧线；在新月形海湾弧线与新月形后背弧线之间的 区域进行吹填、排水、压实、增高，其高度高于高潮位水面3-5米，形成海湾朝向强风浪的新 月形人工岛；(3)在新月形人工岛的正前方设置挡浪屏障，挡浪屏障至两侧岬角连线的距离为 300-500米；使用水泥构件块体与石方，或者再投入旧船、旧车或轮胎(按需要使用三者中 的任意一种或几种)进行抛填抛填，形成挡浪屏障；挡浪屏障长度为两侧岬角连线长度的 1/3-2/3。本专利技术是在海岸浅海域建造新月形人工岛，利用新月形人工岛岬角突出、海湾凹 入的特点，应用岬角波能辐聚、海湾波能辐散的原理，进行新月形人工岛建设，使其形成新 月形海湾沙滩，实现礁可渔、湾可游、背可港的综合利用、集约发展的海洋开发新模式。本发 明操作方便、节约资源、减少投资。以下对本专利技术技术方案进行详细的说明。一、新月形人工岛弦向强风浪及影响。新月形人工岛因弦的向背不同，利用自然力的量和质就有所不同，而且促使海湾 沙滩发育和人工岛变大的速度就不同，甚至于导致新月形人工岛的形态发生变化，有的海 湾还将有淤积现象发生。这主要是因为风浪的方向和风浪力的强弱，对新月形人工岛产生 的影响；当然，新月形人工岛的大小对其变化也有一定作用。所以，在构筑新月形人工岛前， 应根据对所建人工岛功能的需要，选择新月形人工岛弦的向背，并确定人工岛的面积，从而 作出科学合理的设计。影响人工岛的最大因素是强风浪，能在强风浪影响的环境中保持安 全和正常发育的新月形海湾，是本专利技术构筑新月形人工岛的主要目的。当新月形人工岛的弦与强风向呈90°正交，那么最先受到波浪冲击的是新月形人 工岛伸在最前边两侧月尖状的岬角，当波浪在两侧岬角产生反射和绕射时，岬角内侧的波 力线汇入正面来的波浪向新月形海湾推进，造成对湾内的强烈冲刷。这种冲刷力不仅来自 波浪直接入射的入射波，更多的还有折射波、反射波、绕射波，以及它们共同组成的混合波。1、折射波通常情况下，人工岛多建在近岸的浅海区域。本专利技术所述的新月形人工岛也是基于海 岸的综合利用等因素，建在距海岸不远的浅水区。当强风浪从较深水深海域抵达人工岛所 在浅水区时，波速变小，波峰线渐趋平等于岸线，形成波浪折射，波高增高，由此可以看出规 则波向变化。在新月形人工岛岬角处，波向线呈辐聚状，波高因折射而增大；新月形人工岛海湾 内波向线呈辐散状，波高因折射而减小。在岬角波浪辐聚处波能集中，造成强烈冲刷；而海 湾波浪辐散，波能则相对分散，将有泥沙堆积。2、绕射波在波浪遇到新月形人工岛岬角时产生绕射，一部分波浪绕过岬角向外侧传播，一部分 波浪绕过岬角向新月形海湾扩散，并在掩蔽区形成散射。在通常情况下，海浪是不规则波， 其绕射系数一般较规则波绕射系数为大。从新月形人工岛弦向强风浪的具体边界条件进行 数值计算，可确定新月形人工岛最基本的安全性。3、反射波在弦向强风向时，新月形人工岛岬角处，最先有波浪入射并产生反射波，也是新月形人 工岛在强风浪时与波浪成正向相对的两处，按照入射角等于反射角原理，在强风向时，岬角 处波浪成正向反射，由于入射波与反射波相互干涉形成组合波，并在岬角处具有一定的坡 度、透水度、糙率及波陡不同，使波浪不完全反射或波能在反射的过程中有能量损失，所以 岬角处反射击波高不等于入射波高。根据上述几种波形分析，弦向强风向新月人工岛的两侧岬角及新月形海湾中心区 域最易受到波浪冲刷，而且各种波浪进行冲刷不是单一独立进行的，总是在共同作用下对 人工岛进行冲刷，各种波形常常形成组合波，使能量叠加；也因各种波形在行进中相互干 扰，使能量损失。但不论哪种因素，由于岬角两处所处的前峰位置，即使有折射波和反射波 的干扰，所谓是风口浪尖，将有最为严重的冲刷；而在新月形海湾内，由于两侧岬角形成的 反射波和绕射波对湾口前进波的干扰，加上湾内水深变浅，波浪能量受到损耗。但是即使有 波能损耗，在长时间冲刷下，海湾内滩底的形势也将十分严峻。这还决定于湾口的大小，湾口过大，两侧岬角各种波干扰很小，不仅使正对着湾口的波浪长驱直入，而且新月形人工岛 海湾两侧产生的综合波向中心区域汇聚，形成较大波高的孤立波，将使湾内受到强烈冲刷 和严重破坏。二、挡浪屏障对新月形人工岛的作用。新月形人工岛弦向强风向，即海湾与波浪呈90°正交时，既使各种波形产生相互 干扰，也使新月形海湾全线受到强波浪冲刷，能量最为集中的主要是两个岬角和海湾底部。 按照通常情况，新月形海湾湾口越小，海湾内就越是相对平静。这主要是两侧岬角产生的反 射波和绕射波对正面来的前进波形成强烈干扰，使前进波波能在湾口有较大损耗。但同样， 新月形海湾越小，新月形人工岛面积就越小，不能使构筑的人工岛产生规模效应，达不到集 约经营的目的。若增大新月形海湾，虽然能使人工岛面积增大，但是受到波浪冲刷的风险同 时也增大。基于这种情况，以及为了形成节约资源、集约经营的发展模式，本专利技术设置挡浪 屏障，以阻挡新月形海湾的波浪，达到既减轻海湾内的冲刷，又增加湾内沙质海岸堆积的作 用。综上所述，通过挡浪屏障的设置，对于新月形人工岛特别是新月形海湾提供了一 个相对平静的良好环境，明显增大了新月形人工岛构筑的可能性和安全性。针对人工岛建 设的不同海域和气象条件，乃至对人工岛不同功能的需求，可在风浪影响大的方位多设置 几个屏障，将更加增强人工岛的安全性。特别是从节约资源、方便施工、更加有效地引导自 然力和减弱波浪对新月形海湾的冲刷，可采用多个将挡浪屏障组合的形式，也可以小形新 月形人工岛+挡浪屏障的形式形成人工岛群。也就是说，先进行以屏障作用为主的小新月 形人工岛建设，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新月形人工岛构筑方法，其特征在于，其步骤如下：（１）在水深不超过３０米的近岸浅海，按设计要求选定新月形人工岛的两侧岬角位置，对两侧岬角所在位置的海底进行清淤处理；然后在清淤处理的基础上用石方和水泥构件块体进行抛填，形成高于高潮位水面３－５米的两侧岬角；（２）形成两侧岬角后，用袋装泥沙进行抛填，连接两侧岬角内侧，形成新月形海湾弧线；再连接两侧岬角外侧，形成新月形后背弧线；在新月形海湾弧线与新月形后背弧线之间的区域进行吹填、排水、压实、增高，其高度高于高潮位水面３－５米，形成海湾朝向强风浪的新月形人工岛；（３）在新月形人工岛的正前方设置挡浪屏障，挡浪屏障至两侧岬角连线的距离为３００－５００米；使用水泥构件块体与石方，或者再投入旧船、旧车或轮胎进行抛填，形成挡浪屏障；挡浪屏障长度为两侧岬角连线长度的１／３－２／３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张名亮，徐成智，
申请(专利权)人：南京大学连云港高新技术研究院，
类型：发明
国别省市：32