[發明專利]一種內置預制魚道與發電系統的透水型生態防波堤

在審

• 申請號: 202211278675.3
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115949027A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 肖忠;張嘉煜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02B1/00;E02B3/10;E02B8/08;E02B9/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種內置預制魚道與發電系統的透水型生態防波堤，透水型生態防波堤的每個單元包括堤身(1)、堤腳塊石(2)、消浪柵欄版(4)和至少一套內部系統(6)，內部系統包括魚道系統和發電系統。魚道系統包括臨海側進口區(7)、相互連通的上游通道和下游通道、背海側出口區(12)；發電系統包括集水槽(13)、渦輪機(14)、泄水通道(15)與凹槽(16)，集水槽(13)位于所述消浪柵欄版(4)的下方，凹槽(16)內設置有渦輪機(14)，水流通過集水槽(13)匯集到凹槽(16)，在凹槽(16)底部通過泄水通道(15)與上游通道連通；上游通道和下游通道內均分布有交錯設置的隔板(10)。

技術領域

本發明涉及一種斜坡式防波堤結構，具體地說是一種集發電、消浪、水體交換與生物交流等功能為一體的透水型生態防波堤結構。

背景技術

防波堤是一種用來抵御波浪的建筑物，兼防漂沙和冰凌的入侵，可保證港內具有足夠的水深和平穩的水面以滿足船舶在港內停泊、進行裝卸作業和出入航行的要求。但防波堤的建設會造成當地波浪、水位與潮流的變化，并且堤身會將兩側的水域隔絕，嚴重影響了港池內外水體交換與生物交流。

海洋資源作為可再生能源中獲取較為方便、成本相對較低的一種，已經成為全球眾多國家爭先開發的對象。海洋能主要包括波浪能、潮汐能、潮流能、溫差能等，其中波浪能與潮汐能資源尤為豐富，波浪能開發的利用可以緩解能源短缺，改善環境，極大增強了海洋資源開發能力。

發明內容

本發明的目的是克服上述技術的不足，提供一種透水型的生態防波堤結構。本發明將發電系統與魚道系統相結合設置于傳統斜坡式防波堤當中，形成一種集消浪、發電、水體交換與生物交流于一體的透水型生態防波堤結構。

一種內置預制魚道與發電系統的透水型生態防波堤，透水型生態防波堤的每個單元包括堤身1、堤腳塊石2、消浪柵欄版4和至少一套內部系統6，內部系統包括魚道系統和發電系統，其特征在于，

魚道系統包括臨海側進口區7、相互連通的上游通道和下游通道、背海側出口區12；發電系統包括集水槽13、渦輪機14、泄水通道15與凹槽16，集水槽13位于所述消浪柵欄版4的下方，凹槽16內設置有渦輪機14，水流通過集水槽13匯集到凹槽16，在凹槽16底部通過泄水通道15與上游通道連通；

上游通道和下游通道內均分布有交錯設置的隔板10，相鄰的隔板10分別固定在相對壁面。

進一步地，集水槽13為帶坡度的集水槽13。

進一步地，透水型生態防波堤的每個單元包括兩套相互對稱的內部系統，上游通道和下游通道均為半圓形通道17。

進一步地，每套內部系統的上游通道和下游通道之間通過中部休息區11相互連通。

進一步地，魚道系統內還分布有輔助過魚設施，通過渦輪機14發生的電能用于為輔助過魚設施供電。輔助過魚設施包括導流扇葉8與誘魚燈9。

進一步地，隔板10用于層層削減波浪能量，束窄上游通道和下游通道的寬度，并增加截面水深。

本發明的有益效果在于：

(1)新型結構在滿足抵御波浪與保持港內水位平穩等基本功能的前提下，在堤身內部設置了發電系統與魚道系統，發電系統可將波浪能轉化為電能，魚道系統將克服傳統斜坡堤隔絕內外水域的缺點，同時發電系統為魚道系統中的誘魚設施提供能源，魚道系統是發電系統的泄水通道，兩者相互促進并緊密結合，顯著提高了斜坡式防波堤的經濟效益與生態效益；同時發電系統與魚道系統主體結構都可在陸上預制水下安裝，可減少工期，降低施工難度；