本發(fā)明涉及水利水電工程中岸坡防沖防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種消波浮箱、岸坡防沖防護(hù)結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

在水利工程中，對于大型的江河，湖泊，水庫等大面積水域工程，由于其水域面積較大，在水域區(qū)風(fēng)力作用下，江河，湖泊，水庫中水體容易形成較大波浪，壅高的波浪對岸坡形成時(shí)間長且作用力較大的沖刷，特別是水位波動帶的內(nèi)邊坡，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會受到嚴(yán)重的破壞。

而護(hù)坡岸的造價(jià)一般占此類工程總投資的比率較高，約達(dá)30％到40％。因此，采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐癸L(fēng)浪作用下波浪對岸坡的沖刷破壞具有重要意義。

目前，在水利工程中，對于江河，湖泊及水庫的岸坡的保護(hù)，現(xiàn)有的技術(shù)一是采用混凝土，漿砌石擋墻或錨固樁等傳統(tǒng)的剛性技術(shù)措施。但只是單方面增加岸坡結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而未減少波浪對岸坡的沖刷強(qiáng)度。二在岸堤消波領(lǐng)域內(nèi)，主要有以下三種消波方式：植物消波，潛堤消波和浮堤消波。

對于植物消波，主要適宜于水位變動不大，水流流速不大的靜水區(qū)，而且種植面積較大，對于江河，湖泊，水庫等水域內(nèi)不適用；

對于潛堤消波，是在岸坡前建造潛沒在水下的與岸線平行的防波提，此類消波結(jié)構(gòu)多用于削減深水波，而對于江河，湖泊，水庫等大面積水域在風(fēng)力作用在產(chǎn)生的波浪多為潛水波。

對于浮堤消波，設(shè)置浮堤由于自身結(jié)構(gòu)長度的局限性，只能消除部分水域面積的波浪，對于浮堤之間的間隔中的波浪不能起到很好的阻擋作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消波浮箱。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其可以懸浮于水中，依靠內(nèi)部的多級消波板減少削減波浪的能量。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種消波浮箱，包括：

消波板，消波板的頂部與浮箱頂板固定連接，消波板的底部與浮箱底板固定連接；

消波浮箱頂板與消波浮箱底板的左右兩側(cè)分別與一浮箱側(cè)板固定連接；

所述消波板為多個(gè)，分別包括第一消波板、第二消波板、第三消波板和第四消波板；

其中，所述浮箱底板與錨鏈的一端固定連接，錨鏈的另一端與錨重塊固定連接。

優(yōu)選的，所述第一消波板上設(shè)置有多個(gè)矩形孔。

優(yōu)選的，所述第二消波板上設(shè)置有多個(gè)圓形孔。

優(yōu)選的，所述第三消波板上設(shè)置有多個(gè)三角形孔。

優(yōu)選的，所述第四消波板的結(jié)構(gòu)與第一消波板結(jié)構(gòu)形同。

優(yōu)選的，所述錨鏈與配重塊固定連接。

本發(fā)明中，消波浮箱的上下頂板可由木料材質(zhì)構(gòu)成，多個(gè)消波板可由環(huán)保塑料材質(zhì)構(gòu)成，配重結(jié)構(gòu)可由混凝土或砌石塊承擔(dān)。

在提供上述消波浮箱方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種岸坡防沖防護(hù)結(jié)構(gòu)，該岸坡防沖防護(hù)結(jié)構(gòu)包括岸坡和消波網(wǎng)；

所述岸坡與消波網(wǎng)固定連接，遠(yuǎn)離岸坡的水中設(shè)置有多個(gè)消波浮箱；

其中，所述消波浮箱為上述的消波浮箱。

優(yōu)選的，所述消波浮箱為多個(gè)，使得波浪在沖擊消波浮箱時(shí)，由于箱體的阻礙作用便可使波浪削減一部分能量，并且在波浪進(jìn)入箱體結(jié)構(gòu)時(shí)，在多級消波板的阻礙作用下，將單一方向的水流，在板孔附近產(chǎn)生繞流，向四周消散，分解流速，并且水流在箱體內(nèi)發(fā)生紊動，摻混，從而形成大量的漩渦,削減波浪能量。

作為更佳的選擇，本發(fā)明還提供了一種對岸坡加防護(hù)的方法，主要包括如下步驟：

A、將多個(gè)消波浮箱至于水中，形成多個(gè)消波浮箱帶；

B、通過調(diào)整錨重塊及配重塊使消波浮箱的頂部露出水面；

C、在岸坡上固定連接消波網(wǎng)。

優(yōu)選的是，所述消波浮箱帶的露出水面的高度按照距離岸坡由遠(yuǎn)及近的距離減小而降低。

本發(fā)明中的消波浮箱，通過錨重塊及配重結(jié)構(gòu)使其可半浮于水面，浮箱的尺寸和網(wǎng)格的大小以及數(shù)量可根據(jù)具體的情況而定，主要遵循的原則是水庫波浪越大，配置浮箱的個(gè)數(shù)越多，網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)尺寸越大，網(wǎng)格的越密，相應(yīng)的消波板的孔口的數(shù)量也可增加，從而達(dá)到消波的目的。

上述的方法中，優(yōu)選的是，所述的岸坡加固的方法包括在岸坡上錨定一種柔性消波網(wǎng)。

當(dāng)波浪沖向岸坡上的消波網(wǎng)時(shí)，一部分水流穿過消波網(wǎng)繼續(xù)與岸坡進(jìn)行碰撞，但由于消波網(wǎng)的作用，水流通過消波網(wǎng)時(shí)，首先由于消波網(wǎng)的摩擦作用，可削減了波浪大部分的能量，再次由于消波網(wǎng)的阻礙作用，波浪爬高的高度也會降低，從而大大的減少了對岸坡的沖撞作用。另一部分水流由于消波網(wǎng)的柔性作用，被反彈至水中，削減波浪對岸坡的沖刷。

本防護(hù)方法中的消波網(wǎng)，具有一定的柔性，對水流的沖擊作用可由一定的緩沖作用。從而削減波浪的能量。

本防護(hù)方法中的消波網(wǎng)，具有一定的透水性，當(dāng)波浪回落時(shí)，可迅速排出水體，以減少水體對岸坡的浸泡與腐蝕作用。

同時(shí)，消波網(wǎng)要具有一定的耐磨和抗沖性能，在波浪的作用下，可保持自身的柔性特點(diǎn)，不易破壞，同時(shí)具有抗風(fēng)化性能，以保證消波網(wǎng)在水體浸泡下和太陽暴曬下能保持自身結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果是：

通過在消波浮箱中設(shè)置不同結(jié)構(gòu)的消波板，使波浪經(jīng)過消波板時(shí)能量大幅降低，近岸的波浪最后經(jīng)過消波網(wǎng)后能量基本被消散，降低對岸坡的沖刷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中消波浮箱結(jié)構(gòu)與岸坡加護(hù)結(jié)構(gòu)綜合示意圖；

圖2為本發(fā)明中消波浮箱的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中消波浮箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中消波浮箱的俯視圖；

圖5為本發(fā)明中消波網(wǎng)的安裝示意圖；

圖6為波浪射入消波網(wǎng)后的流速矢量圖；

其中：1為消波浮箱，2為消波網(wǎng)，3為岸坡，4為錨鏈，5錨重塊，6為配重塊，7為消波浮箱頂板，8為消波浮箱底板，9為第一消波板，10為第二消波板，11為第三消波板，12為第四消波板，13為錨釘，14為浮箱側(cè)板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：一種消波浮箱1，其結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，消波板，消波板的頂部與消波浮箱頂板7固定連接，消波板的底部與消波浮箱底板8固定連接；

消波浮箱頂板7與浮消波箱底板8的左右兩側(cè)分別與一浮箱側(cè)板14固定連接；浮箱側(cè)板14上具有多個(gè)矩形孔。

所述消波板為多個(gè)，分別包括第一消波板9、第二消波板10、第三消波板11和第四消波板12；

其中，所述消波浮箱底板8與錨鏈4的一端固定連接，錨鏈4的另一端與錨重塊5固定連接，錨重塊5通常固定在水底。錨鏈4上連接有配重塊6，使消波浮箱1在水流中處于半浮狀態(tài)，消波浮箱1的露出水面的高度，可以通過調(diào)整配重塊6的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)，所述第一消波板9上設(shè)置有多個(gè)矩形孔，所述第二消波板10上設(shè)置有多個(gè)圓形孔，所述第三消波板11上設(shè)置有多個(gè)三角形孔，所述第四消波板12的結(jié)構(gòu)與第一消波板9結(jié)構(gòu)形同。

當(dāng)浪經(jīng)過消波浮箱時(shí)，部分浪從第一消波板9上的矩形孔通過，未通過的浪碰到第一消波板9向兩側(cè)消散。經(jīng)過矩形孔的浪一部分從第二消波板10上的圓形孔通過，另一部分碰到第二消波板10后從浮箱側(cè)板14上的矩形孔流出，浪在第一消波板9和第二消波板10板的阻礙作用下，將單一方向的水流，在板孔附近產(chǎn)生繞流，向四周消散，分解流速，并且水流在箱體內(nèi)發(fā)生紊動，摻混，從而形成大量的漩渦，進(jìn)一步的削減能量；隨著浪的繼續(xù)前進(jìn)，第三消波板11和第四消波板12持續(xù)對浪起到削減作用，則浪經(jīng)過消波浮箱后，能量大幅降低。

實(shí)施例2：一種岸坡防沖防護(hù)結(jié)構(gòu)，如圖4和圖5所示，包括岸坡3，岸坡3上通過錨釘13與柔性消波網(wǎng)2固定連接。遠(yuǎn)離岸坡3的水中具有多個(gè)實(shí)施例1中的消波浮箱1，在同一列上的消波浮箱1形成消波浮箱帶。

如圖6所示，該結(jié)構(gòu)中，經(jīng)消波浮箱1消能后波浪射向柔性消波網(wǎng)2時(shí)，一部分水流穿過消波網(wǎng)2繼續(xù)與岸坡進(jìn)行碰撞，但由于消波網(wǎng)2的作用，浪通過消波網(wǎng)2時(shí)，首先由于消波網(wǎng)2的摩擦作用，可削減了波浪一部分的能量，再次由于消波網(wǎng)2的阻礙作用，波浪爬高的高度也會降低，從而大大的減少了對岸坡的沖撞作用。

另一部分浪由于消波網(wǎng)2的彈性作用，被反射至水中，削減波浪對岸坡3的沖刷。因此，通過網(wǎng)狀浮箱結(jié)構(gòu)的消波作用，以及消波網(wǎng)的防護(hù)作用，大大減少了波浪對岸坡3的沖刷破壞。

進(jìn)一步的，對于消波網(wǎng)2，在本實(shí)施例中可選用透水塑料海綿。該種材料具有良好的透水性，柔性，滿足該實(shí)施例的需求。

同時(shí)，本實(shí)施例還提供了一種對岸坡加固的方法，主要包括如下步驟：

A、將多個(gè)消波浮箱1至于水中，形成多個(gè)消波浮箱帶；

B、通過調(diào)整錨重塊5及配重塊6使消波浮箱1的頂部露出水面，并使消波浮箱帶露出水面的高度按照距離岸坡由遠(yuǎn)及近的距離減小而降低；使不同高度的消波浮箱帶能夠依次適用不同高度的浪；

C、在岸坡3上固定連接消波網(wǎng)2。

需要說明的是，該實(shí)施例僅為該水庫消波，岸坡防沖的示意圖，具體的網(wǎng)狀浮箱結(jié)構(gòu)的尺寸，大小，柵格的密度，次級消波板的數(shù)量以及消波網(wǎng)的選擇，材料的厚度，尺寸，使用范圍可由具體的工程情況確定。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，未予以詳細(xì)說明和局部放大呈現(xiàn)的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。