一種能夠利用波浪發電的防波堤的製作方法
2023-04-24 04:25:21 3
專利名稱：一種能夠利用波浪發電的防波堤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防波提，特別是涉及一種能夠利用波浪發電的防波提。
背景技術：
波浪能是全世界研究最為廣泛的一種海洋能源。波浪能的大小與波高和周期有關，是一種密度低、不穩定、無汙染、可再生、儲量大、分布廣、利用難的能源。根據調查和利用波浪觀測資料計算統計，我國沿岸波浪能資源理論平均功率為1285萬kW，具有廣闊的開發前景，能夠為我國沿海城市提供可再生清潔能源。與其他海洋能的開發方式相比，波能發電具有能量轉換原理簡單，建造和維護方便，便於進行群體化、密集型開發的優點。目前，能量利用效率不高制約著我國波浪能的開發利用。尤其是海洋環境的惡劣， 造成海上工程結構的造價較高。由於成本和維護費用太高，所以為海洋能開發裝置建造專門的支持系統將很難得到推廣。因此，現階段波浪能開發的主要問題是一次性投資大，電價成本高，經濟效益差；建站對周圍環境影響大。同時，我國有大量的現役港口工程建築物， 隨著國民經濟的發展，還將有大量的港口工程建設並投入運行。這些港口、海岸工程建築物都有投資巨大、尺度龐大的特點，並往往處於風、浪、流較大的海區，除了對功能性建築起支持防護作用外，並沒有得到進一步的利用。例如採用筒型基礎與箱筒型防波提結構組合而成的防波提已經得到了廣泛的應用，但其只是起到防波的效果，作用單一。針對上述現狀與問題，利用現役及在建港工、海工建築物集成開發利用海洋可再生之波浪能源，可以達到使波浪能低成本規模化開發利用的目標，達到事半功倍的效果，具有重大經濟和社會效益。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠利用波浪發電的防波提，該防波提能夠降低波浪能的利用成本。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是一種能夠利用波浪發電的防波提，包括多個防波提單元；每個所述防波提單元包括一筒型防波提，所述筒型防波提建築在設有鋼筋混凝土蓋板的兩個筒型基礎上，在所述筒型防波提的迎水側設有蓄水結構，所述蓄水結構包括與所述筒型防波提固接的兩堵側牆，兩堵所述側牆的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，兩堵所述側牆上設有傾斜迎水固定前擋板，所述固定前擋板的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，所述鋼筋混凝土蓋板、兩堵所述側牆、所述筒型防波提和所述固定前擋板形成蓄水結構的蓄水池，所述蓄水池內設有所述蓄水結構的支撐框架；在所述筒型防波提的底部設有與蓄水池連通的洩水流道，所述洩水流道通貫所述筒型防波提； 所述洩水流道內安裝有水力發電機組。所述固定擋板上設有滑動擋板；所述滑動擋板設有啟閉系統，所述啟閉系統安裝在所述筒型防波提的頂部。所述水力發電機組安裝在洩水流道的入口處。所述洩水流道設置在所述筒形防波提的底部中央。
本發明具有的優點和積極效果是1)在現有箱筒型基礎筒型防波提的基礎上，在筒型防波提的迎水側增設蓄水結構，在筒型防波提的底部增設與蓄水結構連通的洩水流道，在洩水流道內安裝有水力發電機組，使該防波提既有原有防波的功能，又可兼作越浪式波力發電裝置，不僅滿足防波提穩定性要求又兼顧高轉換效率的波浪發電，實現了防波提的結構優化；本發明能夠高效率地匯集防波提斜面爬坡水體，形成結構內部水體水位與流道出水口處水位的水頭差，形成利於渦輪機發電的結構；幻在蓄水池的迎水固定前擋板上設有隨水位變化而能夠自適應調節其頂高程的越浪匯集滑動擋板，滑動擋板開度可控，使本發明的結構體系在不同水位下都能匯集最大越浪量；3)將用於水力發電的渦輪機裝備在洩水流道入口處，對於防波提而言，將洩水流道出口設置在背浪側的港內，這樣可以充分利用越浪水體水頭，提高能量轉換效率。另外，流道的設置除了具有提高能量轉換效率的作用外，還起到促進港內外水體交換的作用，對於港口有良好的環境效應。綜上所述，本發明充分利用其整體預製安裝快捷、建築物造價低的特點，利用現役及在建的防波提等港口工程建築物，降低了波浪能開發利用的成本，提高了波能利用率，適於在我國沿海地區廣泛推廣。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖。圖中1、啟閉系統，2、固定前擋板，3、滑動擋板，4、水力發電機組，5、洩水流道，6、 支撐框架，7、筒形防波提，8、蓋板，9、筒型基礎，10、側牆。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖1 圖2，一種能夠利用波浪發電的防波提，包括多個防波提單元，每個防波提單元包括一筒型防波提7，該筒型防波提7建築在設有鋼筋混凝土蓋板8的兩個筒型基礎9上，在筒型防波提7的迎水側設有蓄水結構，蓄水結構包括與筒型防波提7固接的兩堵側牆10，兩堵側牆10的底部均與鋼筋混凝土蓋板8固接，兩堵側牆10上設有傾斜的迎水固定前擋板2，固定前擋板2的底部與鋼筋混凝土蓋板8固接，鋼筋混凝土蓋板8、兩堵側牆 10、筒型防波提7和固定前擋板2形成蓄水結構的蓄水池，蓄水池內設有蓄水結構的支撐框架6，在固定前擋板2、兩堵側牆10和筒型防波提7之間形成有波浪入口，固定前擋板2上設有越浪匯集滑動擋板3，滑動擋板3設有啟閉系統1，啟閉系統1安裝在筒型防波提7的頂部，工作原理與卷揚機相同，啟閉系統1包括水位檢測裝置，根據水位變化自適應提升或降低滑動擋板3的位置，從而調節波浪入口的大小，調節波浪從滑動擋板3頂部越入蓄水池內的水量。在筒型防波提7的底部設有與蓄水池連通的洩水流道5，洩水流道5通貫筒型防波提7 ；洩水流道5內安裝有水力發電機組4，水力發電機組4最好靠近入水口處布置，有利於提高能量轉換效率。本發明通過上述蓄水池內水體經過洩水流道進入防波提內側，發電機組利用水頭差進行發電。
在本實施例中，蓄水池迎水傾斜越浪匯集固定前擋板和滑動擋板的厚度均為 30cm ；長度均為4. 5m,由支撐框架6支撐，筒形防波提7為混凝土結構，直徑12m、高5. 3m、厚 20cm ；筒型基礎為鋼板結構，直徑12m、高9. 5m、厚15mm ；混凝土蓋板8的厚度為50cm。洩水流道設置在筒形防波提7的底部中央，以利於防波提的結構穩定。本發明的具體施工過程陸上預製多個防波提單元，兩個結構相同的防波提單元連成一組浮運到安裝地點，抽真空基礎下沉到位，安裝輔助設備完成整體安裝和調試。儘管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種能夠利用波浪發電的防波提，包括多個防波提單元；每個所述防波提單元包括一筒型防波提，所述筒型防波提建築在設有鋼筋混凝土蓋板的兩個筒型基礎上，其特徵在於，在所述筒型防波提的迎水側設有蓄水結構，所述蓄水結構包括與所述筒型防波提固接的兩堵側牆，兩堵所述側牆的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，兩堵所述側牆上設有傾斜迎水固定前擋板，所述固定前擋板的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，所述鋼筋混凝土蓋板、兩堵所述側牆、所述筒型防波提和所述固定前擋板形成蓄水結構的蓄水池，所述蓄水池內設有所述蓄水結構的支撐框架；在所述筒型防波提的底部設有與蓄水池連通的洩水流道，所述洩水流道通貫所述筒型防波提；所述洩水流道內安裝有水力發電機組。
2.根據權利要求1所述的能夠利用波浪發電的防波提，其特徵在於，所述固定擋板上設有滑動擋板，所述滑動擋板設有啟閉系統，所述啟閉系統安裝在所述筒型防波提的頂部。
3.根據權利要求1所述的能夠利用波浪發電的防波提，其特徵在於，所述水力發電機組安裝在洩水流道的入口處。
4.根據權利要求1所述的能夠利用波浪發電的防波提，其特徵在於，所述洩水流道設置在所述筒形防波提的底部中央。
全文摘要
本發明公開了一種能夠利用波浪發電的防波堤，在所述筒型防波堤的迎水側設有蓄水結構，所述蓄水結構包括與所述筒型防波堤固接的兩堵側牆，兩堵所述側牆的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，兩堵所述側牆上設有傾斜迎水固定前擋板，所述固定前擋板的底部與所述鋼筋混凝土蓋板固接，所述鋼筋混凝土蓋板、兩堵所述側牆、所述筒型防波堤和所述固定前擋板形成蓄水結構的蓄水池，所述蓄水池內設有所述蓄水結構的支撐框架；在所述筒型防波堤的底部設有與蓄水池連通的洩水流道，所述洩水流道通貫所述筒型防波堤；所述洩水流道內安裝有水力發電機組。本發明既有防波功能，又兼具波力發電裝置，結構穩定性，能量轉換效率高，實現了防波堤的結構優化。
文檔編號E02B9/08GK102155000SQ20111011728
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者於通順, 王海軍, 練繼建 申請人:天津大學