CN115217064A - 悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系。所述海岸侵蚀防护体系，包括沿海洋方向向陆地方向依次布设的巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障，所述巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别平行于海岸线且呈多道设置。本发明提供的海岸侵蚀防护体系包含五种各具功能的措施，分布区域从近岸海床到陆地海滩，且彼此相辅相成，可以使水沙和风沙沉积物的向岸供给大于向海损失，促进海床和沙滩淤积，持续提高海床面和海滩高程，削弱波浪能量，有效抑制海岸侵蚀的发生。
Description
技术领域
本发明属于海岸侵蚀治理技术领域，具体涉及一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系。
背景技术
在海洋灾害中，具有全球趋势的海岸侵蚀已普遍引起人们的关注。海岸侵蚀是指海岸在海洋动力作用下，沿岸供砂少于沿岸失砂而引起的海岸后退的破坏性过程。并由此引起海滩蚀退、岛屿和陆地面积缩减、沿海低洼地被淹、海水倒溉、近岸建筑和设施被毁等环境危害。因此，研发促进沙质海岸、岛屿淤积及防止海岸侵蚀的方法非常必要。
为了减缓海岸侵蚀造成的危害，目前使用的方法是在局部海岸段，通过工程措施改变近岸泥沙的运移格局，使泥沙堆积下来。主要的防护工程有以下几种：
其一，海堤，海堤是人类传统的海岸防护方法，它建造在海滩较高地区，是用来分界海滨陆域和海域的建筑物，走向一般与海岸线平行。虽然它在固定海岸和防潮防浪方面发挥了很大的作用。但它一般不能用于保滩，作为防浪的长期防护方式也是不合适的，除非作为其它工程措施下的辅助或应急措施。因此这种工程结构，一般只适用于海浪不大的海岸或淤积海岸以防异常海沉。
其二，丁坝及丁坝群，丁坝及丁坝群是一种与海岸线近乎垂直的海岸建筑物，它的作用是拦截海岸上游输来的泥沙，形成宽阔的海滩而保护海岸。丁坝在淤泥质海岸有较成熟的运用，可以运用在淤泥质海岸地区。丁坝及丁坝群是靠拦截的泥沙来达到防护海岸的目的，因此对于输沙量逐年减少的河流例如黄河来说，不利于丁坝拦截大量泥沙形成海滩，因此，这种防护方法存在不足，特别是对于沙质海岸。
其三，离岸堤，在海岸线外一定距离的海域中建造大致与岸线相平行的防波堤称为离岸式防波堤，简称离岸堤。其作用与丁坝相似，能够造成离岸堤上游侧岸滩的淤积。可以采用大块石或各种混凝土块作为护面。但是离岸堤开口较小，污染易在海湾内积聚而不易排出。因此选择离岸堤作为海岸防护工程应该考虑环境污染问题。
其四，人工河滩补沙，从海中或陆上采集合适的沙补充到被侵蚀的岸滩上是解决海岸侵蚀最自然的对策。海滩补沙已被证明是一种经济有效的措施，而且它对下游岸滩的影响也比其它防护设施小。由于人工填筑到海滩上的沙，在各种海洋环境条件，特别是沙质岛屿在海浪的作用下，仍会被冲刷，因此必须每隔几年对海滩进行补沙。
虽然海岸防护工程的形式比较多，但都存在各自的不足，综合以上分析我们可以看出，首先除了第四种人工河滩补沙措施以外，其余措施都是设置在海水中，对高潮线以上的沙滩没有起到防护作用，沙粒仍会被风蚀带入海水当中；其次，各种堤坝均起到了消减波浪和向岸淤积泥沙的作用，但同时仍有大量海沙被冲刷带回海里，堤坝的两侧均起到阻拦泥沙的作用，减弱了泥沙的向岸供应量和淤积效果；另外，各类堤坝均为刚性结构体，一般只设置一道，通过堤坝的波浪还具有很大能量，任然会侵蚀海岸，而且堤坝耗资大、工期长。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系，以克服现有技术中存在的不足。
为实现前述发明目的，本发明实施例采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，包括一个以上的挡板和捕集笼网，所述挡板经固定机构设在紧靠捕集笼网的向海一侧；所述捕集笼网包括连接网、漏斗和连接绳，所述连接网上设有连接绳，所述连接绳至少用于加固连接网，所述连接绳将连接网等间距划分为多个连接网单元，且在各连接网单元上还分别布设有漏斗；所述挡板包括输沙拦沙板和底座，所述输沙拦沙板经支柱与底座连接固定。
进一步地，所述悬浮式漏斗状海沙捕集笼网布设在潮间带内。
进一步地，所述固定机构包括输沙拦沙板顶部设置的第一连接环、连接网的向海一侧面上设置的多个第二连接环以及穿过第一连接环和第二连接环的连接杆。
进一步地，所述漏斗的边沿开有小孔，通过小孔将漏斗绑扎固定在连接网上。
进一步地，在连接绳交叉处还设置有立柱，通过立柱将悬浮式漏斗状海沙捕集笼网固定在海床面上。
进一步地，所述输沙拦沙板呈光滑流线型结构。
进一步地，所述支柱与输沙拦沙板为钢筋混凝土浇筑的一体成型结构，且所述支柱设置在输沙拦沙板的中部，位于输沙拦沙板的向岸一侧。
进一步地，所述输沙拦沙板和支柱的底部分别设有固定栓以及与固定栓配合的延长杆；所述底座由若干个砌块沿岸线方向连接而成，相邻两砌块之间通过燕尾榫卯式安装柱和安装槽连接形成一体，且每个砌块顶部具有与所述延长杆底端配合的凹陷安装孔。
本发明实施例还提供了一种海岸侵蚀防护体系，包括沿海洋方向向陆地方向依次布设的巨藻种植区、所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障，所述巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别平行于海岸线且呈多道设置。
进一步地，所述巨藻种植区分布有垂直布设在最低潮位线以下5-20m深度水域的养殖绳，所述养殖绳用于种植巨藻。
进一步地，所述毛刷柱沿着海岸平行方向呈折线形或波浪形多道布设在潮间带内。
进一步地，两相邻毛刷柱之间相互紧靠，且每道之间的间距为1-3m。
进一步地，所述毛刷柱包括支撑柱以及固定在支撑柱上的丝状毛刷，所述丝状毛刷包括沿支撑柱的长度方向密集分布的多个丝束，每一丝束的两端向支撑柱的两侧延伸。
进一步地，所述挂板式单向阻沙障设置在最高潮位线之上的沙滩上。
进一步地，所述挂板式单向阻沙障包括间隔设置的多根立柱，每一立柱下部与底座固定连接，并且每一立柱的两侧还连接有多个挂钩，所述多个挂钩沿立柱的长度方向间隔设置，相邻两个立柱之间还分布有多个挂板和至少一阻挡横杆，所述挂板沿水平方向设置且上沿的两端分别经至少一挂钩与一立柱连接，同时所述挂板的下沿垂放于向岸一侧，任意两个相邻的挂板并行设置且部分重叠，所述阻挡横杆设置在最底部的挂板的下沿的向海一侧；在向岸的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板相互分离，从而使被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障向陆地方向输送；而当向海方向的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板保持交叠状态，从而阻挡被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障。
进一步地，所述n形悬浮仓储式固沙障垂直于主风向设置在最高潮位线之上的沙滩上。
进一步地，所述n形悬浮仓储式固沙障包括丝圈缠绕式三维网和与所述丝圈缠绕式三维网活动连接的多个可接长柱，其中的丝圈缠绕式三维网沿水平方向铺设且两侧边缘部自然下垂，从而形成侧向截面为n形的结构。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其中，挡板可防止海浪正面直接冲击海床，沉积物通过挡板表面，随水流、波浪落入漏斗底部的海床；捕集笼网仅向岸开放，构成半密闭式集沙空间，两者结合构成的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，可收集向岸方向传输以及随浪潮退向海里的沉积物；当该集沙空间积满沙后，可通过提升连接绳与立柱之间的固定点高度，以及给固定栓下安装延长杆的方式，使笼网和挡板整体提升，实现该装置的可持续利用。
(2)本发明海岸侵蚀防护体系，在海水中，巨藻可消减深水区洋流和浪潮的能量，捕集笼网消减最低潮位线附近的波浪，促进泥沙在笼网内的沉积，毛刷柱主要在潮间碎浪带，削弱波浪，过滤和沉积沙粒物；在高潮线上的沙滩，挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别起到单向拦阻风沙流和长期固定流沙的作用；五种各具功能的措施，依据海滩地形情况，平行于海岸线多道设置，相互结合构成的海岸侵蚀防护体系，从近岸海床到陆地海滩，使水沙和风沙沉积物的向岸供给大于向海损失，促进海床和沙滩淤积，持续提高海床面和海滩高程，削弱波浪能量，抑制海岸侵蚀的发生；特别是针对沙质岸线和岛屿，是一种近岸水沙、风沙综合治理的有效措施。
(3)本发明海岸侵蚀防护体系，其中，巨藻植株随波浪和洋流摆动，形成壮观的海底森林，可有效减缓浪潮对岸线的冲击，是一道天然防波堤；可以为近岸天然和养殖的水生生物提供良好的栖息、索饵场所，促进海洋生物资源的增殖和生态***的可持续发展。
(4)本发明海岸侵蚀防护体系，其中，折线形或波浪形密集排列的毛刷柱，通过毛刷的柔性阻挡和过滤过程，可有效减缓碎浪带波浪对岸线的冲击和侵蚀，过滤沉积颗粒物并阻止其退移至海里，使之固定在潮间带，起到防止冲刷和累积碎浪带地表高程的作用；另外，通过人工提升每根独立设置的毛刷柱，可实现碎浪带侵蚀的长期治理。
(5)本发明海岸侵蚀防护体系，其中，挂板式单向阻沙障，结构简单、施工维护方便，其单向阀式设计实现了只能向岸输沙，不能向海输沙，当沙障靠岸一侧的底部挡板被埋，在向岸风的作用下，挂板呈打开状态，堆积一侧的沙粒会被风蚀，因此，该沙障自身被埋没的风险较低，具有积沙、吹蚀往复循环、自清理和使用寿命长的特点；在海岸多风向作用下，沙粒往复循环运动，沙障最底部挂板的两侧都可能积沙，当沙面抬升至沙障2/3高度处时，可将底部被埋挂板挖出，悬挂在立柱上端的挂钩上，或直接悬挂新挂板；因此本发明还可实现挂板和立柱重复利用、方便提升沙障高度、延长工程使用寿命的目的，节约成本的同时，实现了地表持续抬升和促淤造陆目的。
(6)本发明海岸侵蚀防护体系，其中，n形悬浮的平铺结构设计，使风沙流可以顺利进入n形倒扣的巨大仓储空间内部，然后通过下垂状边缘的摇摆消减风力，并通过沙障隔绝、消减上部气流的能量，并使底部携沙气流的能量在沙障和地面摩擦力作用下被消耗殆尽，沙粒沉积效果显著增加；该沙障主体材料本身具有整体密集多孔的立体结构特征，区别于冲孔、网孔或板间隙类型的沙障。当风沙流冲击该沙障的任意部位时，在丝圈内部将产生密集的无规则扰流，使气流的速度和能量大幅度消耗，因此沙粒易发生沉降和固定，阻风和积沙效率更高；另外，沙障三维网与沙面不接触，可轻松进行提升作业，如通过提升三维网、提升原有支撑柱、套接新支撑柱，使沙障和沙面始终保持20-50cm间距，避免沙障三维网接触沙面，增大积沙量，延长使用寿命，实现持续利用；提升幅度即相应的积沙厚度可达几米至几十米，远大于传统方格式固沙障10-30cm的积沙厚度，加之布设宽度达10-40m，因此，积沙量远超传统方格式固沙障，使用寿命长；同时，该沙障所使用的三维网具有大量孔隙，可在沙障即使被风沙掩埋后，通过提升晃动，使沙粒从空隙中流出，因此可不断提升实现持续利用，或移动位置后循环再利用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施方式中悬浮式漏斗状海沙捕集笼网的结构示意图。
图2是图1中挡板的支柱与输沙拦沙板的连接结构示意图。
图3是图1中挡板的底座突出安装柱侧视图。
图4是图1中挡板的底座凹陷安装槽侧视图。
图5是图1中捕集笼网的结构示意图。
图6是本申请一实施方式中海岸侵蚀防护体系的结构示意图。
图7是图6中毛刷柱的结构示意图。
图8是图6中毛刷柱的俯视图。
图9是图6中毛刷柱的一种排布结构示意图。
图10是图6中毛刷柱的另一种排布结构示意图。
图11是图6中挂板式单向阻沙障的组装过程示意图。
图12是图6中挂板式单向阻沙障于闭合状态下的主视图。
图13是图6中挂板式单向阻沙障于打开状态下的主视图。
图14是图6中n形悬浮仓储式固沙障的结构示意图。
图15是图14中的可接长柱和固定丝圈缠绕式三维网的圆形橡胶片。
附图标记说明：1.漏斗；2.连接网；3.立柱；4.输沙拦沙板；41.第一固定栓；411.第一延长杆；42.第二固定栓；412.第二延长杆；5.支柱；6.底座；61.燕尾榫卯式安装柱；62.安装槽；7.海床面；8.最高潮位线；9.连接绳；101.第一连接环；102.第二连接环；11.连接杆；12.毛刷柱；121.支撑柱；122.丝状毛刷；123.丝束；13.巨藻；131.砌块；132.养殖绳；14.挂板式单向阻沙障；141.立柱；142.挂钩；143.加强横杆；144.底座；146.挂板本体；147.阻挡横杆；15.n形悬浮仓储式固沙障；151.丝圈缠绕式三维网；152.可接长支撑柱；153.圆形橡胶片；154.下垂部；155.主体部；156地面；16.沙滩。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
本发明实施例的一个方面提供了一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，包括一个以上的挡板和捕集笼网，所述挡板经固定机构设在紧靠捕集笼网的向海一侧；所述捕集笼网包括连接网、漏斗和连接绳，所述连接网上设有连接绳，所述连接绳至少用于加固连接网，所述连接绳将连接网等间距划分为多个连接网单元，且在各连接网单元上还分别布设有漏斗；所述挡板包括输沙拦沙板和底座，所述输沙拦沙板经支柱与底座连接固定。
在一些优选实施例中，所述悬浮式漏斗状海沙捕集笼网布设在潮间带且距离最高潮位线20m-100m的带状区域内。
在一些优选实施例中，所述固定机构包括输沙拦沙板顶部设置的第一连接环、连接网的向海一侧面上设置的多个第二连接环以及穿过第一连接环和第二连接环的连接杆。
在一些优选实施例中，所述漏斗的边沿开有小孔，通过小孔将漏斗绑扎固定在连接网上。
在一些优选实施例中，在连接绳交叉处还设置有立柱，通过立柱将悬浮式漏斗状海沙捕集笼网固定在海床面上。
在一些优选实施例中，所述捕集笼网沿垂直于岸线方向的宽度为5-10m。
在一些优选实施例中，所述连接网采用孔隙度为10-20％的HDPE网。
在一些优选实施例中，所述漏斗由HDPE板材热熔压膜制成。
在一些优选实施例中，每个漏斗的上口径为15-25cm，下口径为3-5cm，高度15-20cm。
在一些优选实施例中，所述立柱的直径为3-6cm，高度为1.5-2m，使捕集笼网悬浮于海床面之上50-100cm的高度。
在一些优选实施例中，所述输沙拦沙板呈光滑流线型结构。
在一些优选实施例中，所述支柱与输沙拦沙板为钢筋混凝土浇筑的一体成型结构，且所述支柱设置在输沙拦沙板的中部，位于输沙拦沙板的向岸一侧。
在一些优选实施例中，所述输沙拦沙板和支柱的底部分别设有固定栓以及与固定栓配合的延长杆；所述底座由若干个砌块沿岸线方向连接而成，相邻两砌块之间通过燕尾榫卯式安装柱和安装槽连接形成一体，且每个砌块顶部具有与所述延长杆底端配合的凹陷安装孔。
在一些优选实施例中，所述输沙拦沙板沿垂直于岸线方向的宽度为1.5-2.5m，厚度为5-10cm，高度为50-100cm。
本发明实施例提供的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其中，挡板可防止海浪正面直接冲击海床，沉积物通过挡板表面，随水流、波浪落入漏斗底部的海床面；捕集笼网仅向岸开放，构成半密闭式集沙空间，两者结合构成的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，可收集向岸方向传输以及随浪潮退向海里的沉积物；当该集沙空间积满沙后，可通过提升连接绳与立柱之间的固定点高度，以及给固定栓下安装延长杆的方式，使笼网和挡板整体提升，实现该装置的可持续利用。
本发明实施例的另一个方面提供了一种海岸侵蚀防护体系，包括沿海洋方向向陆地方向依次布设的巨藻种植区、所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障，所述巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别平行于海岸线且呈多道设置。
在一些优选实施例中，所述巨藻种植区分布有垂直布设在最低潮位线以下5-20m深度水域的养殖绳，所述养殖绳用于种植巨藻；优选的，每2m长的养殖绳分别夹15-20棵人工培育的15cm长巨藻幼藻；优选的，所述养殖绳的直径为3-4cm，长度为5-20m，且所述养殖绳的底部固定在埋设于海床内的砌块上。
在一些优选实施例中，所述毛刷柱沿着海岸平行方向呈折线形或波浪形多道布设在潮间带内。
在一些优选实施例中，两相邻毛刷柱之间相互紧靠，且每道之间的间距为1-3m。
在一些优选实施例中，所述毛刷柱包括支撑柱以及固定在支撑柱上的丝状毛刷，所述丝状毛刷包括沿支撑柱的长度方向密集分布的多个丝束，每一丝束的两端向支撑柱的两侧延伸。
在一些优选实施例中，所述丝状毛刷的直径为25-50cm，长度为60-100cm。
在一些优选实施例中，每一丝束两端向支撑柱两侧延伸的长度均为10-20cm。
在一些优选实施例中，所述丝束由多根尼龙丝组成，所述尼龙丝的直径为0.5-1mm，所述丝束的直径为3-5mm。
在一些优选实施例中，所述支撑柱的直径为5-10cm，长度为1.3-1.7m，底部被埋入海床的深度为70cm。
在一些优选实施例中，所述支撑柱可以包括PVC材质的实心圆柱，但不局限于此。
在一些优选实施例中，所述挂板式单向阻沙障设置在最高潮位线之上的沙滩上。
在一些优选实施例中，所述挂板式单向阻沙障包括间隔设置的多根立柱，每一立柱下部与底座固定连接，并且每一立柱的两侧还连接有多个挂钩，所述多个挂钩沿立柱的长度方向间隔设置，相邻两个立柱之间还分布有多个挂板和至少一阻挡横杆，所述挂板沿水平方向设置且上沿的两端分别经至少一挂钩与一立柱连接，同时所述挂板的下沿垂放于向岸一侧，任意两个相邻的挂板并行设置且部分重叠，所述阻挡横杆设置在最底部的挂板的下沿的向海一侧；在向岸的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板相互分离，从而使被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障向陆地方向输送；而当向海方向的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板保持交叠状态，从而阻挡被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障。
在一些优选实施例中，所述挂板式单向阻沙障为多道，且相邻两道挂板式单向阻沙障的间距为10m-50m。
在一些优选实施例中，所述立柱的高度为1.3m-3m，截面为15cm×15cm。
在一些优选实施例中，所述底座的高度为0.7m-1m，截面为30cm×30cm。
在一些优选实施例中，上下相邻两个挂钩之间的距离为15cm-20cm。
在一些优选实施例中，所述挂钩可以包括钢筋圆环挂钩，但不局限于此。
在一些优选实施例中，所述立柱可以包括混凝土立柱，但不局限于此。
在一些优选实施例中，所述挂板包括挂板本体以及设置在挂板本体顶部的加强横杆，且加强横杆的端部伸出挂板本体的两端，用于悬挂在挂钩上。
在一些优选实施例中，所述加强横杆和挂板本体通过热熔方法包裹式粘接在一起。
在一些优选实施例中，所述挂板本体的宽度为15cm-20cm，厚度为2mm-3mm。
在一些优选实施例中，所述加强横杆的直径为1-2cm，且加强横杆的端部距挂板本体对应端部的距离为1.5cm。
在一些优选实施例中，任意两个相邻的挂板交叠部分的宽度为2cm-4cm。
在一些优选实施例中，所述挂板本体可以包括聚乙烯板，但不局限于此。
在一些优选实施例中，所述加强横杆可以包括钢筋，但不局限于此。
在一些优选实施例中，所述阻挡横杆的直径为1-2cm。
在一些优选实施例中，所述阻挡横杆可以包括钢筋，但不局限于此。
在一些优选实施例中，对于岛屿岸线，所述挂板式单向阻沙障为包围型多道设置。
在一些优选实施例中，所述n形悬浮仓储式固沙障垂直于主风向设置在最高潮位线之上的沙滩上。
在一些优选实施例中，所述n形悬浮仓储式固沙障包括丝圈缠绕式三维网和与所述丝圈缠绕式三维网活动连接的多个可接长柱，其中的丝圈缠绕式三维网沿水平方向铺设且两侧边缘部自然下垂，从而形成侧向截面为n形的结构。
在一些优选实施例中，所述丝圈缠绕式三维网的主体部与地面距离为20-50cm，下垂部的下边缘与地面距离为10-20cm。
在一些优选实施例中，每一可接长柱上套设有两个圆形橡胶片，所述丝圈缠绕式三维网被固定在该两个圆形橡胶片之间，且圆形橡胶片的厚度为1-2cm，内径为2-3cm，外径为5-10cm。
在一些优选实施例中，所述n形悬浮仓储式固沙障为多道设置，且相邻两道n形悬浮仓储式固沙障的间距为10-40m。
在一些优选实施例中，当积沙面顶部接近丝圈缠绕式三维网主体部的底面时，将连接在可接长柱上的丝圈缠绕式三维网高度提升，或者将所述可接长柱的高度提升，或者在所述可接长柱顶端连接另一可接长柱，从而提升n形悬浮仓储式固沙障。
本发明实施例提供的海岸侵蚀防护体系，在海水中，巨藻可消减深水区洋流和浪潮的能量，捕集笼网消减最低潮位线附近的波浪，促进泥沙在笼网内的沉积，毛刷柱主要在潮间碎浪带，削弱波浪，过滤和沉积沙粒物；在高潮线上的沙滩，挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别起到单向拦阻风沙流和长期固定流沙的作用；五种各具功能的措施，依据海滩地形情况，平行于海岸线多道设置，相互结合构成的海岸侵蚀防护体系，从近岸海床到陆地海滩，使水沙和风沙沉积物的向岸供给大于向海损失，促进海床和沙滩淤积，持续提高海床面和海滩高程，削弱波浪能量，抑制海岸侵蚀的发生；特别是针对沙质岸线，是一种近岸水沙、风沙综合治理的有效措施。
实施例1
参阅图1-图5，本发明实施例提供了一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，包括一个以上挡板和捕集笼网，挡板经固定机构设在紧靠捕集笼网的向海一侧；其中，捕集笼网包括连接网2、漏斗1和连接绳9，连接网2上设有连接绳9，连接绳9至少用于加固连接网2，连接绳9将连接网2等间距划分为多个连接网单元，且在各连接网单元上还分别布设有漏斗1；挡板包括输沙拦沙板4和底座6，输沙拦沙板4经支柱5与底座6连接固定。
在具体实施过程中，悬浮式漏斗状海沙捕集笼网布设在潮间带且距离最高潮位线820m-100m的带状区域内，固定机构包括输沙拦沙板4顶部设置的第一连接环101、连接网2的向海一侧面上设置的多个第二连接环102以及穿过第一连接环101和第二连接环102的连接杆11；漏斗1的边沿开有小孔，通过小孔将漏斗1绑扎固定在连接网2上；在连接绳9交叉处还设置有立柱3，通过立柱3将悬浮式漏斗状海沙捕集笼网固定在海床面7上。
实施过程中，捕集笼网沿垂直于岸线方向的宽度为5-10m，连接网2采用孔隙度为10-20％的HDPE网，漏斗1由HDPE板材热熔压膜制成，每个漏斗的上口径为15-25cm，下口径为3-5cm，高度15-20cm，立柱3的直径为3-6cm，高度为1.5-2m，使捕集笼网悬浮于海床面之上50-100cm的高度；输沙拦沙板4呈光滑流线型结构，输沙拦沙板4沿垂直于岸线方向的宽度为1.5-2.5m，厚度为5-10cm，高度为50-100cm；支柱5与输沙拦沙板4为钢筋混凝土浇筑的一体成型结构，且支柱5设置在输沙拦沙板4的中部，位于输沙拦沙板4的向岸一侧。输沙拦沙板4和支柱5的底部分别设有第一固定栓41和第二固定栓42，以及分别与第一固定栓41和第二固定栓42配合的第一延长杆411和第二延长杆412；底座6由若干个砌块沿岸线方向连接而成，相邻两砌块之间通过燕尾榫卯式安装柱61和安装槽62连接形成一体，且每个砌块顶部具有与第一固定栓41和第二固定栓42(或第一延长杆411和第二延长杆412杆)底端配合的凹陷安装孔。
实施例2
参阅图6，本发明实施例提供了一种海岸侵蚀防护体系，包括沿海洋方向向陆地方向依次布设的巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱12、挂板式单向阻沙障14和n形悬浮仓储式固沙障15，巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱12、挂板式单向阻沙障14和n形悬浮仓储式固沙障15分别平行于海岸线且呈多道设置。
具体实施过程中，巨藻种植区分布有垂直布设在最低潮位线以下5-20m深度水域的养殖绳132，养殖绳132用于种植巨藻13；优选的，每2m长的养殖绳132分别夹15-20棵人工培育的15cm长巨藻幼藻；养殖绳132的直径为3-4cm，长度为5-20m，且养殖绳132的底部固定在埋设于海床内的砌块131上。
参阅图9-图10，毛刷柱12沿着海岸平行方向呈折线形或波浪形多道布设在潮间带内，两相邻毛刷柱12之间相互紧靠，且每道之间的间距为1-3m，参阅图7和图8，毛刷柱12包括支撑柱121以及固定在支撑柱121上的丝状毛刷122，丝状毛刷122包括沿支撑柱121的长度方向密集分布的多个丝束123，每一丝束123的两端向支撑柱121的两侧延伸，丝状毛刷122的直径为25-50cm，长度为60-100cm，每一丝束123两端向支撑柱121两侧延伸的长度均为10-20cm，丝束123由多根尼龙丝组成，尼龙丝的直径为0.5-1mm，丝束123的直径为3-5mm，支撑柱121的直径为5-10cm，长度为1.3-1.7m，底部被埋入海床的深度为70cm。实施过程中，支撑柱121选用PVC材质的实心圆柱。
参阅图11-图13，挂板式单向阻沙障14设置在最高潮位线8之上的沙滩16上，挂板式单向阻沙障14包括间隔设置的多根立柱141，每一立柱141下部与底座144固定连接，并且每一立柱144的两侧还连接有多个挂钩142，多个挂钩142沿立柱144的长度方向间隔设置，相邻两个立柱144之间还分布有多个挂板和至少一阻挡横杆147，挂板沿水平方向设置且上沿的两端分别经至少一挂钩142与一立柱144连接，同时挂板的下沿垂放于向岸一侧，任意两个相邻的挂板并行设置且部分重叠，阻挡横杆147设置在最底部的挂板的下沿的向海一侧；在向岸的风吹扫挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板相互分离，从而使被风携带的沙粒通过挂板式单向阻沙障14向陆地方向输送；而当向海方向的风吹扫挂板式单向阻沙障14时，使任意两个相邻挂板保持交叠状态，从而阻挡被风携带的沙粒通过挂板式单向阻沙障14。
挂板式单向阻沙障14为多道，且相邻两道挂板式单向阻沙障14的间距为10m-50m，立柱141的高度为1.3m-3m，截面为15cm×15cm，底座144的高度为0.7m-1m，截面为30cm×30cm，上下相邻两个挂钩142之间的距离为15cm-20cm，挂钩142采用钢筋圆环挂钩，立柱141采用混凝土立柱，挂板包括挂板本体146以及设置在挂板本体146顶部的加强横杆143，且加强横杆143的端部伸出挂板本体146的两端，用于悬挂在挂钩142上；具体实施时，加强横杆143和挂板本体146通过热熔方法包裹式粘接在一起。
实施例中，挂板本体146的宽度为15cm-20cm，厚度为2mm-3mm，加强横杆143的直径为1-2cm，且加强横杆143的端部距挂板本体146对应端部的距离为1.5cm，任意两个相邻的挂板交叠部分的宽度为2cm-4cm；挂板本体146选用聚乙烯板，加强横杆143选用钢筋，阻挡横杆147的直径为1-2cm，阻挡横杆147选用钢筋，对于岛屿岸线，挂板式单向阻沙障14为包围型多道设置。
参阅图14，n形悬浮仓储式固沙障15垂直于主风向设置在最高潮位线8之上的沙滩16上，n形悬浮仓储式固沙障15包括丝圈缠绕式三维网151和与丝圈缠绕式三维网151活动连接的多个可接长柱152，其中的丝圈缠绕式三维网151沿水平方向铺设且两侧边缘部自然下垂，从而形成侧向截面为n形的结构；丝圈缠绕式三维网151的主体部155与地面156距离为20-50cm，下垂部154的下边缘与地面156距离为10-20cm；每一可接长柱152上套设有两个圆形橡胶片153，如图15所示，丝圈缠绕式三维网151被固定在该两个圆形橡胶片153之间，且圆形橡胶片153的厚度为1-2cm，内径为2-3cm，外径为5-10cm。
具体实施过程中，n形悬浮仓储式固沙障15为多道设置，且相邻两道n形悬浮仓储式固沙障15的间距为10-40m；当积沙面顶部接近丝圈缠绕式三维网主体部的底面时，将连接在可接长柱152上的丝圈缠绕式三维网151高度提升，或者将可接长柱152的高度提升，或者在可接长柱152顶端连接另一可接长柱152，从而提升n形悬浮仓储式固沙障15。
此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。
Claims (10)
1.一种悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其特征在于，包括一个以上的挡板和捕集笼网，所述挡板经固定机构设在紧靠捕集笼网的向海一侧；所述捕集笼网包括连接网、漏斗和连接绳，所述连接网上设有连接绳，所述连接绳至少用于加固连接网，所述连接绳将连接网等间距划分为多个连接网单元，且在各连接网单元上还分别布设有漏斗；所述挡板包括输沙拦沙板和底座，所述输沙拦沙板经支柱与底座连接固定。
2.根据权利要求1所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其特征在于：所述悬浮式漏斗状海沙捕集笼网布设在潮间带且距离最高潮位线20m-100m的带状区域内；
和/或，所述固定机构包括输沙拦沙板顶部设置的第一连接环、连接网的向海一侧面上设置的多个第二连接环以及穿过第一连接环和第二连接环的连接杆；和/或，所述漏斗的边沿开有小孔，通过小孔将漏斗绑扎固定在连接网上；和/或，在连接绳交叉处还设置有立柱，通过立柱将悬浮式漏斗状海沙捕集笼网固定在海床面上。
3.根据权利要求2所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其特征在于：所述捕集笼网沿垂直于岸线方向的宽度为5-10m；和/或，所述连接网采用孔隙度为10-20％的HDPE网；和/或，所述漏斗由HDPE板材热熔压膜制成；和/或，每个漏斗的上口径为15-25cm，下口径为3-5cm，高度15-20cm；和/或，所述立柱的直径为3-6cm，高度为1.5-2m，使捕集笼网悬浮于海床面之上50-100cm的高度。
4.根据权利要求1所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其特征在于：所述输沙拦沙板呈光滑流线型结构；和/或，所述支柱与输沙拦沙板为钢筋混凝土浇筑的一体成型结构，且所述支柱设置在输沙拦沙板的中部，位于输沙拦沙板的向岸一侧；和/或，所述输沙拦沙板和支柱的底部分别设有固定栓以及与固定栓配合的延长杆；所述底座由若干个砌块沿岸线方向连接而成，相邻两砌块之间通过燕尾榫卯式安装柱和安装槽连接形成一体，且每个砌块顶部具有与所述延长杆底端配合的凹陷安装孔。
5.根据权利要求4所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网，其特征在于：所述输沙拦沙板沿垂直于岸线方向的宽度为1.5-2.5m，厚度为5-10cm，高度为50-100cm。
6.一种海岸侵蚀防护体系，其特征在于，包括沿海洋方向向陆地方向依次布设的巨藻种植区、权利要求1-5中任一项所述的悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障，所述巨藻种植区、悬浮式漏斗状海沙捕集笼网、毛刷柱、挂板式单向阻沙障和n形悬浮仓储式固沙障分别平行于海岸线且呈多道设置。
7.根据权利要求6所述的海岸侵蚀防护体系，其特征在于：所述巨藻种植区分布有垂直布设在最低潮位线以下5-20m深度水域的养殖绳，所述养殖绳用于种植巨藻；优选的，每2m长的养殖绳分别夹15-20棵人工培育的15cm长巨藻幼藻；优选的，所述养殖绳的直径为3-4cm，长度为5-20m，且所述养殖绳的底部固定在埋设于海床内的砌块上。
8.根据权利要求6所述的海岸侵蚀防护体系，其特征在于：所述毛刷柱沿着海岸平行方向呈折线形或波浪形多道布设在潮间带内；和/或，两相邻毛刷柱之间相互紧靠，且每道之间的间距为1-3m；和/或，所述毛刷柱包括支撑柱以及固定在支撑柱上的丝状毛刷，所述丝状毛刷包括沿支撑柱的长度方向密集分布的多个丝束，每一丝束的两端向支撑柱的两侧延伸；和/或，所述丝状毛刷的直径为25-50cm，长度为60-100cm；和/或，每一丝束两端向支撑柱两侧延伸的长度均为10-20cm；和/或，所述丝束由多根尼龙丝组成，所述尼龙丝的直径为0.5-1mm，所述丝束的直径为3-5mm；和/或，所述支撑柱的直径为5-10cm，长度为1.3-1.7m，底部被埋入海床的深度为70cm；和/或，所述支撑柱包括PVC材质的实心圆柱。
9.根据权利要求6所述的海岸侵蚀防护体系，其特征在于：所述挂板式单向阻沙障设置在最高潮位线之上的沙滩上，和/或，所述挂板式单向阻沙障包括间隔设置的多根立柱，每一立柱下部与底座固定连接，并且每一立柱的两侧还连接有多个挂钩，所述多个挂钩沿立柱的长度方向间隔设置，相邻两个立柱之间还分布有多个挂板和至少一阻挡横杆，所述挂板沿水平方向设置且上沿的两端分别经至少一挂钩与一立柱连接，同时所述挂板的下沿垂放于向岸一侧，任意两个相邻的挂板并行设置且部分重叠，所述阻挡横杆设置在最底部的挂板的下沿的向海一侧；在向岸的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板相互分离，从而使被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障向陆地方向输送；而当向海方向的风吹扫所述挂板式单向阻沙障时，使任意两个相邻挂板保持交叠状态，从而阻挡被风携带的沙粒通过所述挂板式单向阻沙障；
和/或，所述挂板式单向阻沙障为多道，且相邻两道挂板式单向阻沙障的间距为10m-50m；和/或，所述立柱的高度为1.3m-3m，截面为15cm×15cm；和/或，所述底座的高度为0.7m-1m，截面为30cm×30cm；和/或，上下相邻两个挂钩之间的距离为15cm-20cm；和/或，所述挂钩包括钢筋圆环挂钩；和/或，所述立柱包括混凝土立柱；
和/或，所述挂板包括挂板本体以及设置在挂板本体顶部的加强横杆，且加强横杆的端部伸出挂板本体的两端，用于悬挂在挂钩上；和/或，所述加强横杆和挂板本体通过热熔方法包裹式粘接在一起；和/或，所述挂板本体的宽度为15cm-20cm，厚度为2mm-3mm；和/或，所述加强横杆的直径为1-2cm，且加强横杆的端部距挂板本体对应端部的距离为1.5cm；和/或，任意两个相邻的挂板交叠部分的宽度为2cm-4cm；和/或，所述挂板本体包括聚乙烯板；和/或，所述加强横杆包括钢筋；和/或，所述阻挡横杆的直径为1-2cm；和/或，所述阻挡横杆包括钢筋；
和/或，对于岛屿岸线，所述阻沙疏沙一体式单向沙障为包围型多道设置。
10.根据权利要求6所述的海岸侵蚀防护体系，其特征在于：所述n形悬浮仓储式固沙障垂直于主风向设置在最高潮位线之上的沙滩上，和/或，所述n形悬浮仓储式固沙障包括丝圈缠绕式三维网和与所述丝圈缠绕式三维网活动连接的多个可接长柱，其中的丝圈缠绕式三维网沿水平方向铺设且两侧边缘部自然下垂，从而形成侧向截面为n形的结构；
和/或，所述丝圈缠绕式三维网的主体部与地面距离为20-50cm，下垂部的下边缘与地面距离为10-20cm；
和/或，每一可接长柱上套设有两个圆形橡胶片，所述丝圈缠绕式三维网被固定在该两个圆形橡胶片之间，且圆形橡胶片的厚度为1-2cm，内径为2-3cm，外径为5-10cm；
和/或，所述n形悬浮仓储式固沙障为多道设置，且相邻两道n形悬浮仓储式固沙障的间距为10-40m；
和/或，当积沙面顶部接近丝圈缠绕式三维网主体部的底面时，将连接在可接长柱上的丝圈缠绕式三维网高度提升，或者将所述可接长柱的高度提升，或者在所述可接长柱顶端连接另一可接长柱，从而提升n形悬浮仓储式固沙障。
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| CN202110416231.0A CN115217064A (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系 |
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| CN202110416231.0A CN115217064A (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 悬浮式漏斗状海沙捕集笼网和海岸侵蚀防护体系 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117702674A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种减少沙滩泥化的生态带构建装置 |
-
2021
- 2021-04-16 CN CN202110416231.0A patent/CN115217064A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117702674A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种减少沙滩泥化的生态带构建装置 |
| CN117702674B (zh) * | 2024-02-06 | 2024-04-05 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种减少沙滩泥化的生态带构建装置 |
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