(船舶与海洋工程概论)7.防波堤概述

防波堤基本介绍沙质海岸和淤泥质海岸在波浪和潮流共同作用下，泥沙运动活跃，常在港口航道和泊地淤积。

在这种情况下建造防波堤，除了防浪外还兼有防沙的要求。

对沙质海岸，防波堤可以起到拦截挟沙水流，改变泥沙淤积部位的作用。

对淤泥质海岸，防波堤可用于引导挟沙水流，尽量不改变原来滩沙冲淤平衡。

港内泥沙淤积强度直接影响港池和航道水深，除采用防波堤防淤、减淤外，必要时还需采用疏浚措施维护水深。

在有冰凌的港口建造防波堤，还应考虑减轻流冰对航道和泊地的影响，以及易于排走冰块。

防波堤的平面布置，特别是口门的位置、方向、大小，对海港水域的水面平稳和泥沙淤积起决定性作用。

口门一般布置在港区的最大水深处，口门轴线（即堤头连线的垂直平分线）方向要与强风向成45～60的夹角，口门的宽度以1～1.5个船长为宜，军港和渔港的口门可适当加宽。

部分波浪经口门向里传播，港内水域的波高分布是判别防浪掩护效果的主要指标。

港内波高分布的计算，通常以口门处的波要素（规则波法）或波浪的方向频率谱（不规则波法）为原始设计依据。

波浪遇口门堤头发生绕射，绕射波波峰线向港内展开，波能扩散，波高不断减小，从而形成平稳水面。

布置防波堤时，要求用最短的堤线掩护所需的水域面积，平面轮廓一般以直线段组成为宜，尽量避免形成使局部波能集中的不良现象。

平面布置还应注意避免发生港口共振，即港外长周期波从口门入侵，引起港内水域形成一种长周期驻波的强迫振动。

港口共振亦称假潮，将严重影响水域平稳，并可能造成船舶与码头相撞事故，迫使作业停顿。

港口共振是一种低频水面波动，主要与港区水域边界的几何形状有关，确定水域尺度时，应尽量使水域的自振频率处于港外长周期波的频率谱范围以外，同时，在满足航行需要的前提下，应采用较小的口门。

防波堤的平面布置通常要采用物理模型试验或数学模型计算来进行验证和方案比较，选取最优方案。

防波堤编辑词条发表评论(0)目录• 防波堤• 正文• 配图• 相关连接防波堤编辑本段回目录正文编辑本段回目录用于围护港池，挡御波浪，维持水面平稳，以便船舶安全停泊和作业的水工建筑物。

防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。

它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。

类型防波堤的平面布置,有的呈环抱形,底端与岸线连接,顶端形成口门（图1）；有的离岸与岸线大致平行，口门设在堤的两端。

防波堤的形式一般有斜坡式(图2)、直立式(图3)和混合式（图4）三种。

结构形式的选择，取决于水深、潮差、波浪、地质等自然条件，以及材料来源、使用要求和施工条件等。

①斜坡式防波堤：一般由石块或各种形式的混凝土块体抛筑而成；也有的是堤心抛石，面层护以重量较大的混凝土块体。

斜坡式防波堤一般适用于水深较小、地基较差和石料来源丰富的地方。

如果用混凝土块体护面，也适用于水深较大、波浪较大的地方。

②直立式防波堤：用封底钢筋混凝土沉箱或混凝土方块砌筑而成。

一般适用于地基较好、水深较大，即使出现极大波浪也没有破碎波的地方。

③混合式防波堤：下部为抛石结构，上部为直墙结构，是斜坡式和直立式相结合的形式。

混合式防波堤又分为两种。

一种是上部直墙的底面高于或接近低水位；另一种是上部直墙的底面座落在低水位以下足够深度处，以减轻波浪对于下部抛石基础的破坏作用。

中国沿海港口多采用斜波式防波堤，一般堤心抛小块石，外砌大型条石护面或护一层混凝土块体。

美国和南美洲沿海港口则多采用散抛大块石斜坡式防波堤。

北美大湖区以采用直立式封底钢筋混凝土沉箱结构居多。

欧洲尤其是地中海沿岸，则多用直立式防波堤，常用重达数百吨的混凝土方块砌成。

用于建筑斜坡式防波堤的混凝土块体有多种形式，最常见的有四脚锥体(图5 a)和扭工字块体（图5 b）两种。

采用这类块体可以提高斜坡式防波堤抗御波浪的能力和节省材料。

平面布置和口门位置的确定在岸边建造防波堤会破坏岸线原来的动力平衡状态，导致岸线变形。

海洋工程中的防波堤设计优化海洋工程是一门涉及海洋资源开发和利用的综合性科学，其中防波堤设计是非常重要的一部分。

防波堤，也称海堤或波浪防护堤，是为了保护海岸线或港口设施而建造的工程结构。

它的主要功能是减弱或消除波浪的冲击力，防止海岸侵蚀和港口水域的淤积。

在海洋工程中，防波堤的设计需要考虑多个因素，包括波浪的高度、波动频率、海底地质条件以及使用的材料等。

为了优化防波堤的设计，工程师们进行了大量的研究和实践探索，以期找到最有效的解决方案。

首先，在防波堤设计中考虑波浪参数是非常重要的。

工程师们需要了解当地海域的波浪特性，包括波浪高度和周期。

通过对波浪的观测和数据分析，可以确定防波堤所需的高度和长度，以保证其能够有效地抵挡波浪的冲击力。

其次，防波堤的形状和结构也是需要优化的关键因素。

传统的防波堤设计往往采用直线形状，但这种设计在面对长周期波浪时效果并不理想。

近年来，工程师们开始尝试采用曲线形状的防波堤，并借鉴自然界中的海岸线形态。

这种曲线形状的防波堤能够更好地折射波浪，并将其能量分散到更广阔的区域，从而减小波浪对堤体的冲击。

此外，防波堤的材料选择和施工技术也对其性能起到重要影响。

常见的防波堤材料包括混凝土、钢筋混凝土和岩石等。

工程师们需要根据具体的环境条件和工程要求，选择合适的材料，并确保施工质量。

随着技术的不断发展，一些新型的材料和施工技术也逐渐应用于防波堤设计中，如玻璃纤维增强塑料、海绵城市等，这些新技术的引入进一步提高了防波堤的性能和可持续性。

最后，为了提高防波堤的效果，工程师们还需要考虑海底地质条件。

海底地质的不均匀性可能会影响波浪的传播和折射，进而影响防波堤的性能。

因此，在防波堤设计中，需要进行地质勘探和地质分析，以确定合适的位置和深度。

此外，在施工中还需要采取一些措施，如土工织物和护盾等，来保护海底地质和提高工程的可靠性。

总之，海洋工程中的防波堤设计优化是一个非常复杂和综合性的课题。

只有考虑到波浪参数、防波堤的形状和结构、材料选择和施工技术以及海底地质等多个因素，才能设计出性能优良、经济有效的防波堤工程。

简述防波堤的作用及平面布置形式
防波堤是一种用于抵挡海浪或海啸的建筑物,通常位于海滩或其他海岸边,
以防止海水淹没低洼地区和损坏海岸生态系统。

本文将简要介绍防波堤的作用和平面布置形式,并探讨其重要性和挑战。

防波堤的作用是保护海岸线免受海啸的冲击。

当海啸来临时,海水以极高的速度涌入海岸,形成巨大的海浪,会对海岸和建筑物造成巨大的破坏。

防波堤的作用是阻止海水涌入海岸,从而减轻海啸的破坏程度。

此外,防波堤还可以防止海水泛滥,保护沿海城市和农业用地。

防波堤的平面布置形式有多种选择。

一般来说,防波堤可以分为三种类型:
一是波浪堤,通过在海滩上建造巨大的堤坝来抵挡海浪;二是侧墙堤,在海岸两侧建造堤坝来形成侧墙,以抵挡海浪;三是平台堤,建造一系列平台,让海水在平台
上流动,从而减少海浪的冲击。

防波堤的重要性不容忽视。

据估计,全球每年有数百人因海啸而丧生,同时也破坏了大量的海岸环境和基础设施。

因此,建造有效的防波堤是减少海啸灾害损失的重要措施之一。

然而,建造防波堤也存在一些挑战。

首先是资金问题,防波堤的建设需要大量的资金来建造和维持。

其次是技术问题,建造防波堤需要先进的科学技术,如测量、设计和建造技术等。

此外,防波堤的建设需要考虑当地的环境、文化和地形,以确保其可行性和合理性。

综上所述,防波堤是一种重要的海岸防御设施,可以保护海岸线免受海啸的
破坏,减少人员伤亡和财产损失。

然而,建造防波堤需要充分考虑资金、技术、环境和文化等多个方面的因素,以确保其有效性和合理性。

海洋工程中的波浪力学分析与抗浪设计概述海洋工程是一门复杂而多样性的学科，涉及到从港口和码头建设到海上风力发电等方面的各种工程。

而波浪力学分析与抗浪设计是海洋工程中不可或缺的一部分。

本文将探讨波浪力学分析的基本原理以及如何将这些原理应用于抗浪设计中。

波浪力学分析波浪是海洋中最基本的运动形式之一。

波浪的形成与传播是由风力、地球自转和地形等因素共同作用的结果。

在海洋工程中，我们需要对波浪的特性进行深入研究，以便更好地理解波浪对结构物和设备的影响。

为了分析波浪力学，我们需要测量波浪的高度、周期和传播速度等参数。

通过使用声纳、拉普拉斯变换等技术，我们可以获取这些数据，并进一步研究波浪的频谱特性和波浪的传播规律。

波浪对结构物的影响在海洋工程中，结构物必须能够抵御海浪冲击的力量。

波浪的冲击力会给结构物带来巨大的挑战，因此抗浪设计是非常重要的。

在进行抗浪设计时，我们需要考虑以下几个方面：1. 结构物的抗浪荷载：根据波浪的特性和由此产生的动力学效应，我们可以计算出结构物所受到的波浪荷载。

这将有助于我们确定结构物的抗浪设计参数。

2. 结构物的几何形状：结构物的几何形状对其抗浪性能具有重要影响。

例如，较圆润的形状可以减少波浪的冲击力，从而提高结构物的稳定性。

3. 结构材料的选择：在进行抗浪设计时，我们需要选择合适的结构材料以满足结构物所需的强度和稳定性要求。

例如，高强度钢材可以有效地抵御波浪冲击。

抗浪设计技术为了提高结构物的抗浪能力，工程师们采用了多种抗浪设计技术。

以下是一些常见的抗浪设计技术：1. 防波堤：防波堤是一种建在海岸线上的结构物，用于减轻波浪的冲击力。

通过合理设计防波堤的高度和倾斜角度，可以有效地降低波浪的能量，保护周边地区免受波浪侵蚀。

2. 护岸工程：护岸工程是一种保护岸边地区的结构物，用于减轻波浪的冲击力，并保护沿岸建筑物免受波浪侵蚀。

护岸工程可以采用不同的形式，包括消波块、装船码头等。

3. 海底管道：海底管道是一种建设在水下的管道，用于输送油气、水等。

防波堤的名词解释防波堤是一种用于防止海浪侵蚀和保护海岸线安全的建筑物或工程结构。

它通常位于海岸线的边缘，起着阻挡和减弱海浪冲击力的作用。

1. 防波堤的定义与形式防波堤是指修筑在海岸线上的一种线性工程结构，由一系列坚固的材料组成，比如混凝土、石块或钢材。

它们的结构和形式有所不同，根据具体的地理和海洋条件而定。

有些防波堤是直线型的，有些呈弧形或波浪形状。

2. 防波堤的作用防波堤的主要作用是保护海岸线免受海浪冲刷，减少海浪对海岸线的侵蚀速度。

它们能够将海浪的能量分散，从而减轻冲击力，保护沿海的居民和建筑物免受海浪的侵害。

3. 防波堤的设计原则在设计防波堤时，需要考虑多种因素，如海浪的高度、频率和方向，海底地质条件等。

这些因素对防波堤的形状、尺寸和材料的选择都有重要的影响。

一般来说，防波堤应具有足够的高度和宽度，以抵挡海浪的冲击，并且要有良好的稳定性，以承受长期的海浪侵蚀。

4. 防波堤的分类防波堤可以根据其用途和功能分类。

主要的分类包括：- 海岸保护堤：这种类型的防波堤主要用于保护海岸线免受海浪冲蚀。

它们通常位于海岸线的边缘，对冲击力较大的海浪起到屏障作用。

- 港口防波堤：这种类型的防波堤用于保护港口免受海浪的冲击。

它们修建在港口的入口处，起到减轻海浪冲击力的作用，使船只可以安全进出港口。

- 引潮堤：这种类型的防波堤用于调节潮汐和防止海洋侵蚀沿岸土地。

它们通常位于河口或海湾的入口处，用于控制海水的流动，保护沿岸生态系统和居民。

5. 防波堤的利与弊防波堤的建设有很多好处，但也存在一些问题。

其优点包括：保护海岸线和港口安全，减轻海浪冲击的影响，提供航运和渔业的便利，以及保护沿海生态环境。

然而，防波堤的建设也可能对海洋生态系统产生负面影响，破坏沙滩和海洋生物栖息地。

6. 可持续的防波堤解决方案随着对可持续发展的关注日益增加，人们对防波堤的建设也提出了更高的要求。

可持续的防波堤解决方案包括：采用环保材料，设计生态友好的结构，以减少对海洋生态系统的破坏；结合自然海岸保护手段，如沙滩和湿地恢复，以增加自然的海岸保护能力。

防波堤名词解释
防波堤（Breakwater）是一种防止岸边波浪侵蚀及船舶靠岸的工程构筑物，类似于水肩堤，主要分为海湾防波堤和海岸防波堤两种，常用材料有砂石、砖块、钢板等。

目的在于把海洋的能量分散和减弱，以阻挡波浪的撞击力，使海湾、港口可以安全停靠船舶。

海湾防波堤一般用于加强地质构造中有一定曲率的湾湾内，使湾内分散海浪能量，以保护湾中的船只和港口。

海湾防波堤的结构和大小可根据实际需求而定，一般是由一系列垂直或倾斜的块状建筑物以及沿水岸延伸的防波堤构成，由于结构形式千变万化，主要取决于当地的地形地貌、海浪波浪的强度等因素。

海岸防波堤的建造一般分两部分：一部分是海岸线的防护，主要是防止海洋冲击岸边；另一部分是为港口或港湾建造的深沟，使船只可以安全停靠，这是一种把侧向冲击的海浪能量分散的结构。

防波堤的建造不仅具有技术必要性，而且在实践中还有非常重要的环境及社会影响。

它们可以把沿海或港口附近地区免受暴风海啸、强风和风暴潮等极端环境事件的破坏，可以改善港口的航行条件，提高安全性，促进航运的发展，改善海岸线的美观，改善水质，对部分海洋生态及植物起到保护作用，为渔业及旅游产业营造更好的环境，它们也可以补充沿海海岸线土地失去的沙石，并通过植物群落的逐步形成来稳定海岸线。

总而言之，防波堤在各种海洋活动中具有重要作用，它们可以阻挡波浪撞击及止水侵蚀，对当地社会经济及环境保护有重大影响，同
时也是一个费用巨大的工程项目，要求技术专家的全面考虑与设计，才能确保防波堤的质量和效果。

海上“长城”—防波堤文/雷　浩风暴潮、海浪、海风……面对海洋的次次入侵，人类用石头建起了一座海上“长城”——防波堤。

防波堤，顾名思义，就是阻拦波浪的堤坝。

它能保护海边的船只，增加船舶停靠的时间，方便装货卸货，以及保护在海边生活的居民。

防波堤可分为重型防波堤和轻型防波堤，其中又包括直强式、斜坡式、混成式以及新出现的透空式、喷气式和喷水式防波堤。

但无论是哪种防波堤，人类在建设防波堤之前，必须对现有的海洋环境进行系统的调查分析，包括近岸海洋地形、水文气象因素等，然后针对不同的海洋环境条件制订不同的防波堤建设方案。

第一步：利用绞吸船先行疏浚施工，满足吃水要求后，利用抓斗船进行挖泥施工，边挖边用回填砂做地基。

第二步：使用自卸运输车辆将堤心石（较小的石头）运输至现场，并由推土机推进摊铺。

第三步：堤心石施工完成后，使用运输驳船在堤脚位置抛填护底块石（较大的石头）。

海洋新世纪Copyright©博看网. All Rights Reserved.第四步：使用运输车辆，将护底块石运至现场直接倾倒。

第五步：使用运输平板车，将扭王字块运至现场，然后进行定点、定位、定量安放。

第六步：安装横梁侧模板，采用现浇施工方法浇筑混凝土，建造防浪墙。

第七步：使用运输车辆，在防波堤靠内护岸侧倾倒碎石，设置碎石倒滤层。

第八步：在碎石倒滤层上再放置扭王字块，使其与防浪墙的高度基本一致。

今天，筑造防波堤除了考虑实用性，也会考虑人文性。

以往，为抵御印度洋的海浪和季风，斯里兰卡的海滩会筑造传统的防波堤，但今天，从资源、生态和科技的角度考虑，工程师创新性地采用了离岸式防波堤，也就是在陆地的外围设置一圈深水离岸式防波堤。

在确保安全的前提下，这种离岸式防波堤既为其后方营造了休闲水域，又不影响港口城的地平线景观。

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