申请/专利权人：广东省水利水电科学研究院

申请日：2019-04-28

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN110029624B

主分类号：E02B3/10

分类号：E02B3/10;E02B8/06;A01G9/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2019.08.13#实质审查的生效;2019.07.19#公开

摘要：本发明公开了一种多级模块化防护的生态海堤，包括若干斜坡和若干平台，平台设在相邻两个斜坡之间，斜坡与平台逐级升高；平台上设有若干消浪植物，各个消浪植物逐级升高，斜坡和平台的表面设有若干消浪块，消浪块为凸起物。有益效果：各个斜坡和平台逐级升高形成海堤结构，消浪块凸起地设在斜坡和平台的表面，且消浪植物设在平台上，消浪块和消浪植物结合有利于防浪和消能，可减小越浪风险。斜坡和平台相邻布置，使斜坡和平台的筑造施工相对独立，有利于提高施工速度。本发明涉及海堤工程。

主权项：1.一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：包括若干斜坡和若干平台，所述平台设在相邻两个所述斜坡之间，所述斜坡与所述平台逐级升高；所述平台上设有若干消浪植物，各个所述消浪植物逐级升高，所述斜坡和所述平台的表面设有若干消浪块，所述消浪块为凸起物，所述平台包括第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间设有纳浪体，所述纳浪体的顶部设有凹陷部，所述纳浪体的所述凹陷部内设有所述消浪植物，所述平台还包括第三平台，所述第三平台的一侧设有挡浪墙，所述挡浪墙向所述第二平台的方向倾斜，所述第三平台的上部宽度大于所述第三平台的下部，所述斜坡包括第二斜坡，所述第二斜坡设在所述第三平台的一侧且所述第三平台的另一侧设有堤顶路面，所述第二斜坡设在所述第二平台与所述第三平台之间，所述第三平台高于所述第二斜坡和所述堤顶路面，所述第二斜坡的坡比为1：2。

全文数据：一种多级模块化防护的生态海堤技术领域本发明涉及海堤工程，特别涉及一种多级模块化防护的生态海堤。背景技术海堤工程是抗御台风暴潮的重要水利设施。频繁的台风暴潮会对海堤造成严重的威胁，甚至造成毁灭性的破坏。现有技术中存在生态海堤设计，但只在一般海堤上加设了植被护坡，与植物消浪措施相比效果相去甚远。现有技术中还有些生态海堤也在土堤或者有混凝土护面的海堤前种植了植物防浪林，其技术缺陷在于：海堤的堤身防浪和消能效果较弱，仍存在较大的越浪风险。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种多级模块化防护的生态海堤，可通过在海堤上设置植物和防浪结构来克服海堤防浪和消能效果较弱的技术问题。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种多级模块化防护的生态海堤，包括若干斜坡和若干平台，平台设在相邻两个斜坡之间，斜坡与平台逐级升高；平台上设有若干消浪植物，各个消浪植物逐级升高，斜坡和平台的表面设有若干消浪块，消浪块为凸起物。作为改进，平台包括第一平台和第二平台，第一平台与第二平台之间设有纳浪体，纳浪体的顶部设有凹陷部。作为改进，纳浪体的凹陷部内设有消浪植物。作为改进，平台包括第三平台，第三平台的一侧设有挡浪墙，挡浪墙向第二平台的方向倾斜，第三平台的上部宽度大于第三平台的下部。作为改进，斜坡包括第一斜坡和第二斜坡，第一斜坡设在第一平台的一侧，第二斜坡设在第三平台的一侧且第三平台的另一侧设有堤顶路面，第二斜坡设在第二平台与第三平台之间，第三平台高于第二斜坡和堤顶路面。作为改进，消浪块包括若干第一消浪块，第一消浪块的截面形状为平面曲线y＝16x2，第一消浪块分布在第二平台的一侧、第一斜坡的坡面、第二斜坡的坡面和挡浪墙的墙面。作为改进，消浪块还包括若干第二消浪块，第二消浪块的截面形状为平面曲线y＝32x2，第二消浪块分别布置在第一平台和第二平台的顶部。作为改进，设定第一斜坡的底部高度为第一基准线，设定堤顶路面的高度为第二基准线；第一斜坡的顶部高度等于当地多年平均高潮位W，第一平台相对第一基准线的高度L1＝W+0.5m，第一平台的宽度D＝L1×1.25，第二平台相对第一基准线的高度L2＝L1×2，纳浪体的凹陷部相对第一基准线的高度L3＝L1×0.5；第三平台相对于第二基准线的高度L4＝1.5m。作为改进，第一平台、第二平台和第三平台分别包括混凝土预制体和海砂，混凝土预制体为筒状，海砂填充在混凝土预制体内。作为改进，消浪植物为草本植物、灌木或乔木。有益效果：各个斜坡和平台逐级升高形成海堤结构，消浪块凸起地设在斜坡和平台的表面，且消浪植物设在平台上，消浪块和消浪植物结合有利于防浪和消能，可减小越浪风险。斜坡和平台相邻布置，使斜坡和平台的筑造施工相对独立，有利于提高施工速度。附图说明下面结合附图对本发明做进一步的说明：图1为本发明实施例的结构示意图。具体实施方式参照图1，一种多级模块化防护的生态海堤，包括若干斜坡和若干平台，平台设在相邻两个斜坡之间，斜坡与平台逐级升高；平台上设有若干消浪植物6，各个消浪植物6逐级升高，斜坡和平台的表面设有若干消浪块，消浪块为凸起物。作为优选，平台包括第一平台1和第二平台2，第一平台1与第二平台2之间设有纳浪体3，纳浪体3的顶部设有凹陷部。作为优选，纳浪体3的凹陷部内设有消浪植物6。作为优选，平台包括第三平台4，第三平台4的一侧设有挡浪墙5，挡浪墙5向第二平台2的方向倾斜，第三平台4的上部宽度大于第三平台4的下部。作为优选，斜坡包括第一斜坡7和第二斜坡8，第一斜坡7设在第一平台1的一侧，第二斜坡8设在第三平台4的一侧且第三平台4的另一侧设有堤顶路面9，第二斜坡8设在第二平台2与第三平台4之间，第三平台4高于第二斜坡8和堤顶路面9。作为优选，消浪块包括若干第一消浪块10，第一消浪块10的截面形状为平面曲线y＝16x2，第一消浪块10分布在第二平台2的一侧、第一斜坡7的坡面、第二斜坡8的坡面和挡浪墙5的墙面。作为优选，消浪块还包括若干第二消浪块11，第二消浪块11的截面形状为平面曲线y＝32x2，第二消浪块11分别布置在第一平台1和第二平台2的顶部。作为优选，设定第一斜坡7的底部高度为第一基准线12，设定堤顶路面9的高度为第二基准线13；第一斜坡7的顶部高度等于当地多年平均高潮位W，第一平台1相对第一基准线12的高度L1＝W+0.5m，第一平台1的宽度D＝L1×1.25，第二平台2相对第一基准线12的高度L2＝L1×2，纳浪体3的凹陷部相对第一基准线12的高度L3＝L1×0.5；第三平台4相对于第二基准线13的高度L4＝1.5m。作为优选，第一平台1、第二平台2和第三平台4分别包括混凝土预制体和海砂14，混凝土预制体为筒状，海砂14填充在混凝土预制体内。作为优选，消浪植物6为草本植物、灌木或乔木。关于斜坡和平台，本实施例的斜坡向海布置，平台与斜坡相邻布置。平台和斜坡逐级升高形成海堤结构。关于消浪植物6，本实施例的消浪植物6布置在平台的顶端。关于消浪块，本实施例的消浪块布置在斜坡的迎水面，迎水面是指斜坡向海布置的一面。本实施例的消浪块还布置在平台的顶部，消浪植物6布置在平台上的消浪块上，消浪植物6的根部埋设在消浪块内且消浪植物6的顶部高于对应的消浪块。各个斜坡和平台逐级升高形成海堤结构，消浪块凸起地设在斜坡和平台的表面，且消浪植物6设在平台上，消浪块和消浪植物6结合有利于防浪和消能，可减小越浪风险。斜坡和平台相邻布置，使斜坡和平台的筑造施工相对独立，有利于提高施工速度。关于纳浪体3，本实施例的纳浪体3的顶部通过向下凹陷形成纺锤形的凹陷部。凹陷部具有引导水流的作用。在浪潮越过第一平台1后，浪潮在纳浪体3的凹陷部中具有向下流动的趋势，使浪潮在进一步越过第二平台2的过程中被消减能量，有利于提高生态海堤的防浪功能。关于凹陷部，凹陷部内设有消浪植物6，在浪潮越过第二平台2时凹陷部中的消浪植物6能进一步消减浪潮的能量，有利于提高生态海堤的防浪功能。关于挡浪墙5，本实施例的挡浪墙5与竖直方向的夹角为60度。挡浪墙5向第二平台2的方向倾斜，且第三平台4的上部宽度大于第三平台4的下部，使挡浪墙5能引导水流的流向，能加强第三平台4对浪潮的消能作用。关于堤顶路面9，堤顶路面9设在第三平台4的一侧，堤顶路面9可形成行人区域或行车区域，有利于提高生态海堤的景观功能。堤顶路面9与第三平台4之间设有步梯15，步梯15在堤顶路面9与第三平台4之间逐级升高。关于步梯15，步梯15使堤顶路面9与第三平台4之间形成可供人行的过渡区，使行人可登上第三平台4观察海景和消浪植物6，有利于提高生态海堤的景观功能。关于第一消浪块10，本实施例的第一消浪块10凸起且截面形状为平面曲线y＝16x2，能增强生态海堤对浪潮的消能作用。关于第一消浪块10，本实施例的第二消浪块11在第一平台1和第二平台2的顶部凸起，能增强生态海堤对浪潮的消能作用。关于第一消浪块10、第二消浪块11和纳浪体3，物理模型试验表明，本实施例的第一消浪块10、第二消浪块11和纳浪体3可提高生态海堤的消能效果30％以上。关于当地多年平均高潮位W，当地多年平均高潮位W是一个统计数字，根据当地的水位监测数据统计得出。关于第一斜坡7，本实施例的第一斜坡7的坡比为1：1.25。关于第二斜坡8，本实施例的第二斜坡8的坡比为1：2。关于混凝土预制体，本实施例的混凝土预制体为筒状的钢筋混凝土结构，可在预制完成后运送到施工现场，且海砂14容易在海边就地取材，有利于加快施工进度。混凝土预制件的结构强度高，有利于加强生态海堤的防浪能力。关于消浪植物6，本实施例的各个平台上设有乔木，具体品种优选为木麻黄。本实施例的纳浪体3内设有草本植物，具体品种优选为互花米草。消浪植物6可用现有技术中可适应海水环境的草本植物、灌木或乔木替代，包括但不限于木麻黄和互花米草。本技术方案的生态海堤可实现模块化，有利于加快施工进度，并使消浪植物6与海堤融为一体。本技术方案的生态海堤通过物理模型、数学模型和结构计算验证，具有良好的生态性、景观功能、结构稳定性和消浪能力，比传统海堤的消浪能力提高50％以上，具有良好的推广应用潜力。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

权利要求：1.一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：包括若干斜坡和若干平台，所述平台设在相邻两个所述斜坡之间，所述斜坡与所述平台逐级升高；所述平台上设有若干消浪植物，各个所述消浪植物逐级升高，所述斜坡和所述平台的表面设有若干消浪块，所述消浪块为凸起物。2.根据权利要求1所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述平台包括第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间设有纳浪体，所述纳浪体的顶部设有凹陷部。3.根据权利要求2所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述纳浪体的所述凹陷部内设有所述消浪植物。4.根据权利要求3所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述平台包括第三平台，所述第三平台的一侧设有挡浪墙，所述挡浪墙向所述第二平台的方向倾斜，所述第三平台的上部宽度大于所述第三平台的下部。5.根据权利要求4所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述斜坡包括第一斜坡和第二斜坡，所述第一斜坡设在所述第一平台的一侧，所述第二斜坡设在所述第三平台的一侧且所述第三平台的另一侧设有堤顶路面，所述第二斜坡设在所述第二平台与所述第三平台之间，所述第三平台高于所述第二斜坡和所述堤顶路面。6.根据权利要求5所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述消浪块包括若干第一消浪块，所述第一消浪块的截面形状为平面曲线y＝16x2，所述第一消浪块分布在所述第二平台的一侧、所述第一斜坡的坡面、所述第二斜坡的坡面和所述挡浪墙的墙面。7.根据权利要求6所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述消浪块还包括若干第二消浪块，所述第二消浪块的截面形状为平面曲线y＝32x2，所述第二消浪块分别布置在所述第一平台和所述第二平台的顶部。8.根据权利要求7所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：设定所述第一斜坡的底部高度为第一基准线，设定所述堤顶路面的高度为第二基准线；所述第一斜坡的顶部高度等于当地多年平均高潮位W，所述第一平台相对所述第一基准线的高度L1＝W+0.5m，所述第一平台的宽度D＝L1×1.25，所述第二平台相对所述第一基准线的高度L2＝L1×2，所述纳浪体的所述凹陷部相对所述第一基准线的高度L3＝L1×0.5；所述第三平台相对于所述第二基准线的高度L4＝1.5m。9.根据权利要求4至8任意一项所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述第一平台、所述第二平台和所述第三平台分别包括混凝土预制体和海砂，所述混凝土预制体为筒状，所述海砂填充在所述混凝土预制体内。10.根据权利要求9所述的一种多级模块化防护的生态海堤，其特征在于：所述消浪植物为草本植物、灌木或乔木。

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