[發明專利]一種基于多模共振的縱向陣列防波通道結構

在審

• 申請號: 202111370602.2
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113863240A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 陶智勇;汪琳閣;劉婷;張家溢;樊亞仙
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06;E02B3/06;E02B3/10
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發明提供了一種基于多模共振的縱向陣列防波通道結構，其包括多個通道結構，單個通道結構包括兩個平行放置且具有一定間隔距離的墻體，兩側墻體上分別具有周期長度一致的凸起結構，其中周期長度和凸起結構寬度、長度根據實際需要進行調整。本發明基于多模共振的縱向陣列防波通道結構能夠防止海岸侵蝕和保證船舶平穩通行及停泊的縱向陣列防波通道結構。

技術領域

本發明屬于防洪堤壩技術領域，具體涉及一種基于多模共振的縱向陣列防波通道結構。

背景技術

經濟的發展，對于水資源的掌控能力水平需要不斷提升，以適應農業、工業的用水需要。但是，隨著人為因素對自然環境的影響加劇，區域內的極端天氣正在呈現出上升態勢，洪澇災害次數與損失都在逐年增加。防洪堤壩的建設在城市發展中也愈加重要。防洪壩是指為了防止河水泛濫，危害到人們的生命財產安全而建的大壩，主要材料為水泥，混凝土等。江河湖塘防汛中常遇洪水漫壩風險和漫壩現象發生，特殊環境、地段、地塊或設施也常需臨時筑壩攔截洪水，現有技術多是裝填沙袋堆砌臨時堤壩應急。但這種措施多存在沙袋大小不均不規整，堆砌參差不齊穩定性差、牢固度低，重疊多層堆砌雖可提高可靠性，但使本來就時間緊迫、勞動強度極高的抗洪人員難以應對。

此外，廣闊的海岸線以及大量的海洋資源，使我國成為了海洋資源大國。由于海上貿易的發展以及海洋資源的開發的緊迫性，海岸港口的建設成為了研究人員的關注焦點。利用海洋工程理論，科學、合理地開發和建設海岸港口對于我國的長期可持續發展起著至關重要的作用。與海岸港口建設的同時，伴隨著的是，如何防止波浪對海岸港口的侵蝕或破壞。

中國專利申請第CN201520165864.9號公開一種海岸防波堤，防波堤由水面上的岸堤和支撐圓樁組成，當水波入射防波堤時，在周期排布的直立式圓柱形土筒樁結構內產生布拉格共振，以達到防波的目的。中國專利申請第CN201620309541.7號公開一種“十”字形浮式防波堤，該浮式防波堤由多個橡膠制成的十字形空心浮體組成，浮體上附有波浪破碎桿，并由鎖鏈和錨基固定在指定位置。由于多個同形浮體的排列，入射水波會在結構內發生破碎和共振，阻礙水波的透射。中國專利申請第CN201611137592.7號公開一種消中長周期波浪的浮式防波堤，這種防波浮式防波堤包括多個V型浮體平行排列，在V型的三個頂點處用重力錨固定在指定位置，可以用于消減中長周期6-10s的波浪。

以上三種防波結構均存在阻礙船只通行的問題，船只不得不繞過防波結構才能到達防波地區。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人經過多次設計和研究，提供了一種基于多模共振的縱向陣列防波通道結構，其為一種周期結構防波堤，其能夠防止海岸侵蝕和保證船舶平穩通行及停泊的縱向陣列防波通道結構。

依據本發明的技術方案，提供一種基于多模共振的縱向陣列防波通道結構，其包括多個通道結構，單個通道結構包括兩個平行放置且具有一定間隔距離的墻體，兩側墻體上分別具有周期長度一致的凸起結構，其中周期長度可根據實際需要進行調整。

其中，兩側墻體上分別具有周期長度一致的矩形凸起結構。優選地，兩側墻體的周期凸起結構錯開半個周期的相對位移進行排列，呈非對稱分布。

進一步地，周期長度和凸起結構寬度根據實際需要進行調整。兩側墻體上的矩形凸起結構長度與周期長度的比值，即占空比同樣可根據實際情況調節。

優選地，多個通道結構呈順應性平行關系，即第一通道結構出現某一弧度或曲度彎曲時，與第一通道結構相鄰的第二通道結構呈現與第一通道結構的彎曲的弧度或曲度一致的彎曲，即順應性平行關系。

更優選地，防波通道結構的尺寸參數細節需根據多模共振原理和防波需求進行設計，其采用如下公式進行設計計算：