一种消浪装置

技术领域

本发明用于水利工程领域，特别是涉及一种消浪装置。

背景技术

植物消浪装置中植物可以扎根岸边，在达到消浪效果的同时兼具生态性，其具有增强岸坡的稳定性、防止水土流失、防风消浪等作用外,还具有成本低、工程量小、环境协调性好等优点，但是植物消浪装置在水面上水平方向的固定欠佳，导致消浪效果偏低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种消浪装置，能够有效提高消浪效果。

本发明的一个实施例提供了一种消浪装置，包括浮体、多个第一分叉构件和多个仿根系模型，所述第一分叉构件的其中一条分叉与所述浮体连接，所述第一分叉构件的其余分叉上均安装所述仿根系模型，所述仿根系模型包括连接件和多个第二分叉构件，各所述第二分叉构件呈发散状安装在所述连接件上，所述仿根系模型的第二分叉构件上加装有其他所述仿根系模型，安装在所述浮体上的各个所述仿根系模型之间相互穿插。

本发明实施例的消浪装置至少具有如下有益效果：仿根系模型为模仿树根的多叉结构，其整体结构强度较高，当波浪冲击到仿根系模型上之后，仿根系模型对波浪的主动破坏性较强，能够促进波浪的破碎，从而将波浪的能量在靠岸前消耗掉，有效提高消浪效果。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，述仿根系模型之间相互穿插。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述仿根系模型通过所述第一分叉构件安装布满所述浮体露出水面的一侧，所述仿根系模型通过所述第一分叉构件安装布满所述浮体浸入水面的一侧。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述浮体的露出水面的一侧和浸入水面的一侧均设有滑槽，所述滑槽中滑动装配有滑杆，所述第一分叉构件的其中一条分叉安装在所述滑杆上。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述滑槽在所述浮体的表面呈发散状设置。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述连接件为球体结构，各所述第二分叉构件在所述连接件上呈120°分布设置。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述第一分叉构件包括主杆和至少三个分叉杆，各所述分叉杆固定在所述主杆的端部，各所述分叉杆之间互成夹角，所述第二分叉构件与所述第一分叉构件结构相同。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述浮体的下侧设有用于沉入水中的锚体，所述锚体与所述浮体通过伸缩装置连接。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述浮体包括多个第一浮块和多个第二浮块，所述第一浮块与所述第二浮块活动连接。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述第一浮块的外周设有凸块，所述凸块上设有第一连接环，所述第二浮块的外周设有凹槽，所述凹槽中设有第二连接环，所述第一连接环与所述第二连接环连接，所述第一浮块的凸块能够嵌入与其相邻的所述第二浮块的凹槽中。

根据本发明的另一些实施例的消浪装置，所述第一浮块和所述第二浮块上均安装有GPS定位器和GNSS传感器。

附图说明

图1是本发明一个实施例的示意图；

图2是图1所示实施例中第一浮块与第二浮块之间的连接关系示意图；

图3是图1所示实施例中连接第一浮块与第二浮块的第一连接环和第二连接环示意图；

图4是图1所示实施例中滑杆的结构示意图；

图5是图1所示实施例中连接浮体四角处的锚链与伸缩装置的连接关系示意图；

图6是图1所示实施例中第一分叉构件的结构示意图；

图7是图1所示实施例中连接件示意图以及安装在第一分叉上的仿根系模型示意图；

图8是图1所示实施例中第一浮块与第二浮块上GPS定位器和GNSS传感器的分布示意图；

图9是图1所示实施例中滑槽在第一浮块上的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

植物消浪装置中植物可以扎根岸边，在达到消浪效果的同时兼具生态性，其具有增强岸坡的稳定性、防止水土流失、防风消浪等作用外,还具有成本低、工程量小、环境协调性好等优点，但是植物生长框在水面上水平方向的固定欠佳，植物生长框的前后运动导致了次生波的出现，以及植物后方产生的尾涡相对于固定在床面上的刚性植物而言要小，这些原因都可能导致消浪效果偏低。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种消浪装置。

参见图1～图9，消浪装置包括浮体1、多个第一分叉构件2和多个仿根系模型3，第一分叉构件2的其中一条分叉与浮体1连接，第一分叉构件2的其余分叉上均安装仿根系模型3，仿根系模型3包括连接件30和多个第二分叉构件31，各第二分叉构件31呈发散状安装在连接件30上，仿根系模型3的第二分叉构件31上加装有其他仿根系模型3，安装在浮体1上的各个仿根系模型3之间相互穿插。

仿根系模型3的连接件30和第二分叉构件31均为不锈钢制作，第一分叉构件2也是不锈钢制作。

仿根系模型3为模仿树根的多叉结构，其整体结构强度较高，当波浪冲击到仿根系模型3上之后，仿根系模型3对波浪的主动破坏性较强，能够促进波浪的破碎，从而将波浪的能量在靠岸前消耗掉，有效提高消浪效果。

浮体1为漂浮在水中的平板结构，为了提高浮体1的抗冲击力，在一些实施例中，浮体1包括多个第一浮块100和多个第二浮块110，第一浮块100与第二浮块110活动连接，这样通过多个第一浮块100和第二浮块110组成一个漂浮在水中的平板结构，第一浮块100与第二浮块110之间均活动连接能够有效提高整个浮体1的抗冲击性能。

为了提高浮体1的抗冲击性能和整体性，在一些实施例中，第一浮块100的外周设有凸块101，凸块101上设有第一连接环102，第二浮块110的外周设有凹槽111，凹槽111中设有第二连接环112，第一连接环102与第二连接环112连接，第一浮块100的凸块101能够嵌入与其相邻的第二浮块110的凹槽111中。

具体的，第一浮块100和第二浮块110的外框均为钢筋制成的框架，钢筋框架内部设有泡沫，第一浮块100和第二浮块110均为块状结构，第一浮块100的四个边上均设有向外突出的凸块101，第二浮块110的四个边上均设有向内凹陷的凹槽111，由于第一浮块100和第二浮块110之间通过第一连接环102和第二连接环112连接，所以第一浮块100和第二浮块110之间具有一定的活动区间，使得浮体1的抗冲击性能更好，同时第一浮块100上的凸块101能够和第二浮块110上的凹槽111能相互嵌合，所以通过凸凹配合可以保持整个浮体1的整体性。

在一些实施例中，仿根系模型3通过第一分叉构件2安装布满浮体1露出水面的一侧，仿根系模型3通过第一分叉构件2安装布满浮体1浸入水面的一侧。这样使得浮体1在水面以上和水面一下均有仿根系模型3，位于水面以上的仿根系模型3用来消除水面波浪，位于水面以下仿根系模型3用来消除水下暗涌，进一步提高消浪效果。

每个第一浮块100的上表面和下表面均通过第一分叉构件2安装有仿根系模型3，每个第二浮块110的上表面和下表面均通过第一分叉构件2安装有仿根系模型3，第一浮块100上的仿根系模型3与相邻的第二浮块110上的仿根系模型3相互穿插设置，从而形成布满整个浮体1上方以及下方的根系模型。

此外，仿根系模型3的第二分叉构件31上加装有其他仿根系模型3，即通过第一分叉构件2安装一个仿根系模型3之后，在该仿根系模型3的三个第二分叉构件31上继续加装其他的仿根系模型3，依次累加，从而使得浮体1的上方和下方均布满仿根系模型3，有效提高消浪性能。

在一些实施例中，浮体1的露出水面的一侧和浸入水面的一侧均设有滑槽103，滑槽103中滑动装配有滑杆4，第一分叉构件2的其中一条分叉安装在滑杆4上。

进一步的，滑槽103在浮体1的表面呈发散状设置。

具体的，第一浮块100露出水面的一侧的中部设置的滑槽103为米字型结构，第二浮块110露出水面的一侧的中部设置的滑槽103为米字型结构，第一浮块100浸入水面的一侧的中部设置的滑槽103为米字型结构，第二浮块110浸入水面的一侧的中部设置的滑槽103为米字型结构，滑杆4的底部设有装配槽40，滑杆4内部设有装配通道41，装配通道41延伸至贯穿滑杆4的顶端，滑杆4底部的装配槽40滑动安装在滑槽103中并能够在滑槽103中滑动，第一分叉构件2的其中一个分叉插入到装配通道41中，第一分叉构件2的其余分叉上均安装仿根系模型3，由于滑杆4能够在滑槽103上进行滑动，所以安装在滑杆4上的仿根系模型3的自由度也更高，安装仿根系模型3过程中可以根据实际需求滑动相邻两个仿根系模型3之间的距离，保证各个仿根系模型3能够穿插到位，实现各个方位的波浪的消浪效果。

在一些实施例中，连接件30为球体结构，第二分叉构件31的其中一个分叉与球体连接，安装在连接件30上的各个第二分叉构件31垂直于球体球面向外延伸，球体上相邻两个第二分叉构件31之间形成一定的夹角，从而形成仿根系的模型结构。

为了保持仿根系模型3的稳定性，在一些实施例中，连接件30为球体结构，各第二分叉构件31在连接件30上呈120°分布设置。

具体的，球体结构的连接件30上设有四个安装孔300，其中三个安装孔300中用于插入第二分叉构件31，剩余一个安装孔300中用于插入第一分叉构件2，用于插入第二分叉构件31的三个安装孔300的彼此空间夹角为120°，当三个安装孔300中均插入第二分叉构件31之后，三个第二分叉构件31在空间上彼此具有120°的夹角，从而形成三角形结构，有效提高仿根系模型3的稳定性。

在一些实施例中，第一分叉构件2包括主杆310和至少三个分叉杆311，各分叉杆311固定在主杆310的端部，各分叉杆311之间互成夹角。

参见图6，第一分叉构件2的顶端设有三个分叉杆311，三个分叉杆311之间互成120°夹角，这样有利于消减来自各个方向的波浪。

第二分叉构件31与第一分叉构件2结构相同。

为了使得该装置在台风期或风暴期具备稳定性，在一些实施例中，浮体1的下侧设有用于沉入水中的锚体5，锚体5与浮体1通过伸缩装置连接。

具体的，在浮体1的四个边角各连接一条可伸缩的锚链6，将各个锚链6在水下一定深度处打结，并在打结处设置伸缩装置7，然后将锚体5通过锚链连接在伸缩装置7的伸缩端，这样通过锚体5能够对浮体1形成约束，保证在台风期和风暴期浮体1能够保持稳定。

其中锚体5可以采用装有大型石块的钢筋笼等结构。

伸缩装置7可以采用由液压油缸、活塞等构成的液压系统。

在一些实施例中，第一浮块100和第二浮块110上均安装有GPS定位器9和GNSS传感器8。

具体的，每个第一浮块100上均安装一个GPS定位器9和四个GNSS传感器8，GPS定位器9安装在第一浮块100露出水面一侧的中心，四个GNSS传感器8分布安装在第一浮块100露出水面一侧的四角处，每个第二浮块110上均安装一个GPS定位器9和四个GNSS传感器8，GPS定位器9安装在第二浮块110露出水面一侧的中心，四个GNSS传感器8分布安装在第二浮块110露出水面一侧的四角处。

GPS定位器9用于各个第一浮块100与各个第二浮块110的实时定位、布放与回收，GNSS传感器8用于监测各个第一浮块100与第二浮块110三维空间位置变化，从而通过计算分析得到极端天气的波浪要素及波浪强度，更有助于判断台风、风暴等的强度以及消浪效果的好坏。

在台风或风暴开始前布设好消浪装置，此时GNSS传感器8测得初始海面高程z

最大波浪振幅关系式：A＝MAX(Z

平均波周期T：GNSS传感器8在Z方向上相邻两次达到峰值的时间间隔。

最大波能密度：

进而得到极端天气的波浪要素及波浪强度。

各个浮块的倾斜角：通过四个角上GNSS传感器8之间的几何约束来捕捉浮块姿态，比较四个角上的GNSS传感器8在z方向上的正常高大小，取最大值Z

在台风期或风暴期，浮体1下方可伸缩锚链6的伸缩长度将根据监测的GNSS数据进行计算确定；

若浮体1中央是一块浮块j，则相比于初始海面高程z

若浮体1中央是2个或4个浮块组成，则

伸缩量

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。