Комплекс для гашения энергии волн в прибрежной морской зоне

 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для снижения воздействия волн на прибрежную морскую зону с размещенными на ней народнохозяйственными объектами. Комплекс содержит закрепленные на донном грунте вдоль защищаемого участка прибрежной зоны и перпендикулярно движению волн элементы гашения энергии волн. Каждый элемент выполнен в сечении по плоскости направления движения волн в виде треугольника с пластиной со стороны, обращенной к морю. Нижняя сторона треугольника, сопрягающаяся с донным грунтом, имеет выступающие за ее пределы штанги. Элементы установлены вблизи или немного ниже уровня впадин волн. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости элементов гашения энергии волн и снижение затрат на строительство и эксплуатацию комплекса. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для снижения воздействия волн на прибрежную морскую зону с размещенными на ней народнохозяйственными объектами.

Известна берегозащитная шпора, содержащая закрепленные на донном грунте защищаемого участка прибрежной зоны и расположенные поперек вдольберегового течения элементы гашения, каждый из которых выполнен в поперечном сечении в виде треугольника с пластиной со стороны, обращенной навстречу вдольбереговому течению, и с нижней стороной, сопрягающейся с донным грунтом (SU 1740529 A1, 15.06.1992).

Недостаток этой известной берегозащитной конструкции заключается в том, что она позволяет свести к минимуму размеры местного размыва прибрежной зоны, вызванные вдольбереговым течением, но является малоэффективной при защите прибрежной зоны от фронтального ей волнового воздействия со стороны моря.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению из известных является комплекс для гашения энергии волн в прибрежной морской зоне, содержащий закрепленные на донном грунте вдоль защищаемого участка прибрежной зоны и перпендикулярно движению волн элементы гашения энергии волн, каждый из которых выполнен в сечении по плоскости направления движения волн в виде треугольника с пластиной со стороны, обращенной к морю, и с нижней стороной, сопрягающейся с донным грунтом (US 4818141 A, 04.04.1989).

Недостаток этого известного комплекса состоит в низкой устойчивости его элементов гашения энергии волн, что отрицательно сказывается на волногасящей способности комплекса и приводит к дополнительным расходам при его строительстве на повышение веса и массивности элементов гашения энергии волн за счет их утолщения, а при его эксплуатации - на ремонт отдельных поврежденных волнами элементов и восстановление берегозащитной линии комплекса при сдвиге или опрокидывании волнами его отдельных элементов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение устойчивости элементов комплекса для гашения волн в прибрежной морской зоне и снижение затрат на его строительство и эксплуатацию.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в комплексе для гашения энергии волн в прибрежной морской зоне, содержащем закрепленные на донном грунте вдоль защищаемого участка прибрежной зоны и перпендикулярно движению волн элементы гашения энергии волн, каждый из которых выполнен в сечении по плоскости направления движения волн в виде треугольника с пластиной со стороны, обращенной к морю, и с нижней стороной, сопрягающейся с донным грунтом, согласно изобретению, упомянутая нижняя сторона треугольника имеет выступающие за ее пределы штанги, а элементы гашения энергии волн установлены вблизи или немного ниже уровня впадин волн.

На фиг. 1 показан элемент гашения энергии волн в разрезе по плоскости направления движения волн; на фиг. 2 - элемент гашения энергии волн в изометрии.

Элемент гашения энергии волн содержит пластину 1 на обращенной к морю стороне треугольника 2. Названный элемент вдоль его длины имеет связи 3 со всех сторон треугольника 2. Нижняя сторона треугольника 2, которая сопрягается с донным грунтом, имеет выступающие штанги 4, которые могут иметь выступающие вниз штыри 5 для повышения сцепления с донным грунтом. Этих штырей 5 может и не быть, т.к. они будут затруднять установку и уборку упомянутых элементов с донного грунта.

Действует комплекс, состоящий из элементов гашения энергии волн, расположенных перпендикулярно направлению движения волны, следующим образом.

Упомянутые элементы нужно устанавливать близко к уровню впадин волн или немного ниже. Волна при своем движении входит в контакт с пластиной 1 и взмывает вверх, как показано на фиг. 1. При этом возникает сила, которая прижимает элемент к донному грунту. Волна после такого контакта теряет большую часть своей энергии. Имеет место и другой эффект: обратная волна будет не выше высшей точки элемента. Это повысит уровень воды между берегом и элементами и будет являться гидравлическим сопротивлением для водной массы, которая могла бы проникнуть в указанную зону, т.к. водная масса является неподвижной или двигается в сторону моря. Этому процессу способствует выброс воды и во время хода впадины за элемент при столкновении с пластиной 1. Общая картина процесса будет следующей: вода постоянно поступает в объем между берегом и элементами, создает повышенный уровень и течение в сторону моря. При взаимодействии гребня волны с элементом он срезается на высоте элемента и верхняя часть гребня опрокидывается за элемент в прибрежную зону, причем нижняя часть гребня приподнимается постоянным процессом подъема местного водного уровня за счет взаимодействия с пластиной 1 элемента. Именно такое протекание процесса позволяет даже при одном ряде элементов полностью погасить энергию волн и иметь примерно постоянный уровень воды и почти без волн между элементом и берегом.

Элемент выполняется сварным и имеет наипростейшую конструкцию. При взаимодействии волны с пластиной 1 всегда будет возникать вертикальная составляющая, которая будет прижимать элемент к донному грунту, поэтому штанги 4 больше нужны для исключения возможности переворота элемента, а штыри 5 - для устранения его сдвига. Однако штыри 5 будут мешать установке элемента волоком и его выемке волоком, поэтому при использовании элементов со штырями 5 нужно иметь баржу и кран. Эффект не изменится и при отклонении от уровня впадин волны в сторону дна. Изменение положения волны показано пунктиром на фиг. 1.

Возможно перекрытие пластинами 1 всех трех сторон элемента гашения энергии волн и это имеет положительную сторону: происходит утяжеление всего элемента из-за неподвижной массы воды внутри элемента.

Формула изобретения

Комплекс для гашения энергии волн в прибрежной морской зоне, содержащий закрепленные на донном грунте вдоль защищаемого участка прибрежной зоны и перпендикулярно движению волн элементы гашения энергии волн, каждый из которых выполнен в сечении по плоскости направления движения волн в виде треугольника с пластиной со стороны, обращенной к морю, и с нижней стороной, сопрягающейся с донным грунтом, отличающийся тем, что упомянутая нижняя сторона треугольника имеет выступающие за ее пределы штанги, а элементы гашения энергии волн установлены вблизи или немного ниже уровня впадин волн.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2