[發(fā)明專利]一種紅樹(shù)林與潛堤耦合的生態(tài)防波堤

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010043755.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111206538A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何方;胡征宇;唐曉;黎思恒;李金弟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B3/06
• 分類號(hào): E02B3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開(kāi)了一種紅樹(shù)林與潛堤耦合的生態(tài)防波堤，屬于海岸工程領(lǐng)域。其特征在于創(chuàng)新性地將傳統(tǒng)的防波堤結(jié)構(gòu)與紅樹(shù)林耦合，多個(gè)潛堤間隔且周期性布置，堤內(nèi)依次鋪設(shè)堤心石、塊石、回填土和護(hù)面，潛堤的存在致使植株垂向高程交錯(cuò)變化。所述紅樹(shù)林由樹(shù)冠、樹(shù)莖、樹(shù)根構(gòu)成，消波能力最為顯著的冠層被抬升，從而提升了有效消波水位。在波浪、潮流作用下，該型式不僅能使得紅樹(shù)林產(chǎn)生更多的剪切層，增強(qiáng)消波阻流效果；還能夠利用紅樹(shù)林增強(qiáng)潛堤對(duì)于表面波浪的消波能力，并減弱風(fēng)暴潮等極端海況對(duì)于潛堤的破壞作用。本發(fā)明通過(guò)耦合紅樹(shù)林與潛堤，減少占地面積，結(jié)合兩者消波特性實(shí)現(xiàn)雙贏，同時(shí)環(huán)境友好，兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值與生態(tài)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海岸工程領(lǐng)域，具體涉及一種紅樹(shù)林與潛堤耦合的生態(tài)防波堤。

背景技術(shù)

我國(guó)濱海濕地是重要的自然資源寶庫(kù)，包含豐富的植被資源和生物資源。由于濱海濕地的特殊地理位置，濕地植被資源與海洋水動(dòng)力環(huán)境相互作用頻繁，風(fēng)暴潮對(duì)濱海生態(tài)濕地有較大的威脅。特別是近年來(lái)，由于全球氣候急劇變暖造成海平面上升加大，加之我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展等原因，風(fēng)暴潮發(fā)生有范圍擴(kuò)大、頻率增高的趨勢(shì)，成為我國(guó)濱海濕地生態(tài)安全保障問(wèn)題的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容之一。

當(dāng)下，傳統(tǒng)的潛堤結(jié)構(gòu)遇到風(fēng)暴潮等強(qiáng)海況作用時(shí)，不僅消波效果大大降低，其本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與耐久性也面臨威脅。而濱海濕地植被是一種經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的海洋生態(tài)屏障，對(duì)降低風(fēng)暴潮能量、促進(jìn)海岸生態(tài)環(huán)境具有重要作用。建立海岸線生態(tài)屏障，提高濱海濕地生態(tài)效益、有效減輕濱海濕地資源損失對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

當(dāng)下，傳統(tǒng)的濱海防護(hù)林布置，均需要較大尺度規(guī)模才能夠?qū)崿F(xiàn)耗散大部分來(lái)波來(lái)流能量，同時(shí)，根據(jù)紅樹(shù)林消波規(guī)律，在紅樹(shù)林前端的消波阻流效果最為顯著，而中后部消波阻流能力大大下降，要達(dá)到完全的能量耗散需要較大規(guī)模的紅樹(shù)林，因此成本和經(jīng)濟(jì)投入較高。此外，紅樹(shù)林的消波區(qū)域主要集中于樹(shù)冠區(qū)域，樹(shù)莖區(qū)域消波效果甚微，使得傳統(tǒng)紅樹(shù)林消波性能差，尤其在高潮水位淹沒(méi)條件下，發(fā)揮效果微乎其微，其本身對(duì)于強(qiáng)水動(dòng)力條件的抵抗能力也存在不確定性。

在當(dāng)下諸多公開(kāi)的技術(shù)專利中，未曾提出紅樹(shù)林與潛堤相互耦合、相互促進(jìn)的技術(shù)方案，在當(dāng)今世界海洋生態(tài)防災(zāi)減災(zāi)格局下，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)耦合技術(shù)，對(duì)促進(jìn)海洋生態(tài)減災(zāi)，保障沿海區(qū)域人民財(cái)產(chǎn)安全，改善海洋生態(tài)環(huán)境顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，提出了一種紅樹(shù)林與潛堤耦合的生態(tài)防波堤。其主要目的在于提供一種紅樹(shù)林與潛堤相互耦合、相互促進(jìn)的技術(shù)方案，結(jié)合傳統(tǒng)潛堤與傳統(tǒng)紅樹(shù)林消波阻流的特性及規(guī)律，在潛堤的基礎(chǔ)上最大化紅樹(shù)林消波阻流能力，改善生態(tài)環(huán)境；在紅樹(shù)林的存在下減小潛堤受到的破壞作用，對(duì)促進(jìn)海洋生態(tài)減災(zāi)，改善海洋生態(tài)環(huán)境，降低成本投入具有重大意義。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)功能，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種紅樹(shù)林與潛堤耦合的生態(tài)防波堤，包括紅樹(shù)林和潛堤；所述的潛堤之間以設(shè)定的間距沿著垂直岸線方向布置；所述的紅樹(shù)林布置在潛堤堤頂以及潛堤之間的海床上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的潛堤的高度與布置在海床上的成熟期紅樹(shù)林的冠層底部等高，堤頂寬度為成熟期紅樹(shù)林冠層寬度。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的潛堤堤內(nèi)由內(nèi)至外依次鋪設(shè)堤心石、塊石、回填土和護(hù)面。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的潛堤截面為梯形。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的潛堤兩側(cè)護(hù)面與海床接觸處布置有拋石護(hù)底。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的潛堤堤頂以的紅樹(shù)林排數(shù)為單排，海床上的紅樹(shù)林排數(shù)為單排或多排。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，布置在海床上的紅樹(shù)林的冠層區(qū)域與相鄰的近海側(cè)潛堤上的紅樹(shù)林的樹(shù)莖區(qū)域位于同一高程。