本發(fā)明涉及一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有的水利工程和海洋防護領(lǐng)域，涌浪的防治一直是關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的固定式防浪堤和海墻雖然在一定程度上能夠阻擋涌浪，保護沿岸設(shè)施，但這些結(jié)構(gòu)往往以犧牲景觀視野和環(huán)境美觀為代價。例如，連續(xù)的混凝土防浪堤不僅視覺上切斷了人與水域的聯(lián)系，還可能影響沿海地區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)，限制了公眾親近水域的機會。此外，固定式防浪結(jié)構(gòu)的建造和維護成本高昂，且一旦建成，很難根據(jù)環(huán)境變化進行調(diào)整。這些結(jié)構(gòu)的剛性和永久性也使得它們在面對氣候變化和海平面上升等長期環(huán)境變化時顯得不夠靈活和適應(yīng)性強。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)和方法，用于解決人們景觀視野和阻擋涌浪不能兼顧的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，包括平臺和岸坡，在平臺外圍設(shè)有多排升降樁，相鄰兩排升降樁錯縫布置，還包括多個布置在岸坡邊的水文感應(yīng)裝置，各個水文感應(yīng)裝置將檢測到信號傳輸給控制中心，控制中心控制各升降樁動作。

4、所述水文感應(yīng)裝置包括水流速度傳感器和波高傳感器，相鄰兩個水文感應(yīng)裝置之間的距離 l>2v·s，v為涌浪歷史最大傳播速度， s為升降樁上升時間。

5、在控制中心內(nèi)設(shè)有防浪量計算模塊和沖擊力承受計算模塊。

6、所述防浪量計算模塊用于估算升降樁在涌浪作用下的防浪效果，防浪量計算模塊是基于以下公式計算防浪量：

7、

8、 hr為經(jīng)過升降樁后的剩余波高（m）； h0為原始波高（m）； d為升降樁的直徑（m）； l為涌浪作用下升降樁的有效間距（m）； k為波浪衰減系數(shù)（m-1）； e為自然對數(shù)的底數(shù)。

9、所述沖擊力承受計算模塊用于評估升降樁在涌浪沖擊下的承受力，沖擊力承受計算模塊是基于以下公式計算沖擊承受力：

10、 f=?0.5 ρcd av2

11、其中， f表示沖擊力（n）； ρ表示水的密度（kg/m3）； cd表示阻力系數(shù)； a表示升降樁正面受波浪沖擊的面積（m2）； v表示波浪的流速（m/s）。

12、包括如下步驟：初始時，多個水文感應(yīng)裝置用于實時監(jiān)測涌浪情況，多排升降樁處于縮回狀態(tài)；

13、s1:水文感應(yīng)裝置實時監(jiān)測涌浪傳播速度及涌浪高度，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制中心;

14、s2:在控制中心接收到預(yù)警信號時，控制中心控制各升降樁升起，形成防浪屏障；

15、s3:涌浪結(jié)束后，控制中心控制升降樁恢復(fù)初始狀態(tài)，等待下一次預(yù)警信號。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、（1）隱蔽性與功能性：升降樁在非涌浪時段能夠完全隱蔽于地面下，不會對景觀造成影響，保持了良好的視覺體驗，適合在海岸線、港口等地區(qū)使用。當(dāng)涌浪發(fā)生時，系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，使升降樁從地面升起，形成一道有效的防浪屏障，從而減少涌浪對海岸設(shè)施、生態(tài)環(huán)境的破壞，保護了海岸線的安全。

18、（2）水文感應(yīng)裝置能夠預(yù)測涌浪的發(fā)生，并及時調(diào)整升降樁的高度和位置，從而有效降低維護成本。同時，該系統(tǒng)還能夠遠程監(jiān)控，便于管理人員及時了解系統(tǒng)運行狀況。

19、（3）預(yù)制模塊化設(shè)計與施工：預(yù)制模塊化的設(shè)計簡化了施工過程，使得施工周期縮短，提高了施工效率。這種設(shè)計方式還具有較高的靈活性，可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整和擴展。此外，預(yù)制模塊化的設(shè)計還便于運輸和安裝，降低了運輸成本和安裝難度。

技術(shù)特征：

1.一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，包括平臺和岸坡，其特征在于：在平臺外圍設(shè)有多排升降樁，相鄰兩排升降樁錯縫布置，還包括多個布置在岸坡邊的水文感應(yīng)裝置，各個水文感應(yīng)裝置將檢測到信號傳輸給控制中心，控制中心控制各升降樁動作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，其特征在于：所述水文感應(yīng)裝置包括水流速度傳感器和波高傳感器，相鄰兩個水文感應(yīng)裝置之間的距離l>2v·s，v為涌浪歷史最大傳播速度，s為升降樁上升時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，其特征在于：水文感應(yīng)裝置通過無線通孔模塊將檢測到信號傳輸給控制中心。

4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述的一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，其特征在于：在控制中心內(nèi)設(shè)有防浪量計算模塊和沖擊力承受計算模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，其特征在于：所述防浪量計算模塊用于估算升降樁在涌浪作用下的防浪效果，防浪量計算模塊是基于以下公式計算防浪量：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)，其特征在于：所述沖擊力承受計算模塊用于評估升降樁在涌浪沖擊下的承受力，沖擊力承受計算模塊是基于以下公式計算沖擊承受力：

7.一種使用權(quán)利要求4所述防涌浪的升降樁系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括如下步驟：初始時，多個水文感應(yīng)裝置用于實時監(jiān)測涌浪情況，多排升降樁處于縮回狀態(tài)；

技術(shù)總結(jié)
一種防涌浪的升降樁系統(tǒng)和方法，包括平臺和岸坡，在平臺外圍設(shè)有多排升降樁，相鄰兩排升降樁錯縫布置，還包括多個布置在岸坡邊的水文感應(yīng)裝置，各個水文感應(yīng)裝置將檢測到信號傳輸給控制中心，控制中心控制各升降樁動作。本發(fā)明用于解決人們景觀視野和阻擋涌浪不能兼顧的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：閆國強,蔣樹,李仁江,趙小銘,徐宇,鄭洪春,李真,馬力,郝玉航,楊碩,唐瑤
受保護的技術(shù)使用者：中國長江三峽集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26