滨海电厂多道屏障共同防浪系统及其综合利用方法.pdf

本发明涉及滨海电厂多道屏障共同防浪系统及综合利用方法，其特征是：由防波堤(1)、护岸(2)、出线走廊区(3)、明渠外堤(4)、明渠内堤(5)和港池(6)构成；出线走廊区(3)位于护岸(2)与明渠外堤(4)之间；在明渠外堤(4)和明渠内堤(5)之间设有排水明渠(7)；护岸(2)、明渠内堤(5)和明渠外堤(4)呈相互平行状。本发明综合利用方法的特征是：循环水系统的引水箱涵与排水明渠(7)构成下部取水、上面排水的循环水“深取浅排”构造；取水箱涵(8)的设置使排水明渠的内、外堤既是排水构筑物，又是第四、五道防浪屏障。本发明不但完全满足规范最终不越浪的要求，而且大幅减小构筑物的体形及标高，降低施工难度、提高工程质量和降低工程整体造价。

1、  滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：
1)由防波堤(1)、护岸(2)、出线走廊区(3)、明渠外堤(4)和明渠内堤(5)构成；
2)防波堤(1)由护岸(2)的一端向外海延伸后与主浪方向大致垂直，形成一个掩护区即港池(6)；出线直廊区(3)位于护岸(2)与明渠外堤(4)之间；在明渠外堤(4)和明渠内堤(5)之间设有排水明渠(7)；
3)护岸(2)、明渠内堤(5)和明渠外堤(4)呈相互平行状，其取向与主浪方向垂直。

2、  根据权利要求1所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：防波堤(1)构成共同防浪系统的第一道屏障，其与护岸(2)之间的距离为426～847米；防波堤(1)为斜坡堤结构。

3、  根据权利要求1所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：护岸(2)构成共同防浪系统的第二道屏障，其高度为允许波浪越过护岸的挡浪墙；护岸(2)通过港池(6)与防波堤(1)连接，护岸(2)为斜坡堤结构。

4、  根据权利要求1所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：位于护岸(2)与明渠外堤(4)之间的出线走廊区(3)利用浅滩形成，构成第三道屏障，其宽度为200米～300米。

5、  根据权利要求1所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：明渠外堤(4)构成第四道屏障，明渠外堤(4)标高高出出线走廓区0.3～0.3米，堤顶由混凝土路面构成；明渠外堤(4)为斜坡堤结构。

6、  根据权利要求1所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：明渠内堤(5)构成第五道屏障，明渠内堤(5)为斜坡堤结构。

7、  滨海电厂多道屏障共同防浪系统的综合利用方法，其特征是：将电厂的循环水系统容入同防浪系统中，具体包括：
1)循环水系统的引水箱涵与排水明渠(7)呈立体垂直交叉布置，构成下部取水、上面排水的循环水“深取浅排”构造；
2)取水箱涵(8)入水口位于明渠外堤(4)的正下方，取水箱涵(9)的出水口位于明渠内堤(5)的正下方，使排水明渠的内、外堤既是排水构筑物，又分别是第四、五道防浪屏障。

8、  如权利要求7所述的滨海电厂多道屏障共同防浪系统的综合利用方法，其特征是：循环水系统的冷却水引水涵管从水泵房前池旁的排水渠下海床通过，引水箱涵的入水口位于排水明渠外堤处，引水箱涵出水口位于排水明渠内堤处，排水明渠的内、外堤在箱涵的上部段设有挡浪墙。

滨海电厂多道屏障共同防浪系统及其综合利用方法
技术领域
本发明涉及一种滨海电厂防浪方法，特别是一种滨海电厂多道屏障共同防浪系统及其综合利用方法。属于电厂防海浪技术领域。
背景技术
目前，我国有相当部分的火力发电厂建设在沿海海滨，由于海滨地区是一个风大浪高的地区，特别是我国南方沿海台风多发地区，往往其最大风速达到40米/秒，浪高达到8米以上；因此，其防浪任务艰巨。现有技术中，对海滨电厂的防浪，一般是根据《火力发电厂设计技术规程》规定在设计防浪方案，常规防浪方法是采用单一构筑物—护岸挡浪墙防浪，并且不允许护岸挡浪墙越浪。这样就需要在海边建造一堵高大的护岸挡浪墙，该护岸挡浪墙往往高出厂坪10多米甚至更高，而为了满足挡墙的稳定和强度要求，要求护岸挡浪墙的断面厚度也往往≥10米。这种护岸挡浪墙存在如下缺点：(1)护岸挡浪墙的温度裂缝难以控制，技术难度大，施工周期长。(2)护岸挡浪墙形似铜墙铁壁，使电厂工作环境如同监狱，严重影响电厂的景观。(3)电厂取排水构筑物同样需要专门进行防浪，增加了电厂的建设成本。
发明内容
本发明的第一个目的，是为了克服为满足现有技术规范不允许越浪而造成护岸挡浪墙技术难度大、施工周期长、工程造价高、影响电厂景观的缺点，提供一种施工方便、不影响电厂景观、降低建设成本、专门适用于风暴潮严重地区的滨海电厂多道屏障共同防浪系统。
本发明的第二个目的，是为了提供一种滨海电厂多道屏障共同防浪系统的综合利用方法。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
滨海电厂多道屏障共同防浪系统，其特征是：
1)由防波堤、护岸、出线走廊区、明渠外堤和明渠内堤构成(形成共同防浪体系)；
2)防波堤由护岸的一端向外海延伸后与主浪方向大致垂直，形成一个掩护区即港池；出线走廊区位于护岸与明渠外堤之间；在明渠外堤和明渠内堤之间设有排水明渠；
3)护岸、明渠内堤和明渠外堤呈相互平行状，其取向与主浪方向垂直(以提高防浪效果)。
本发明的第一个目的还可以通过采取如下技术方案达到：
本发明第一个目的一种实施方案是：防波堤构成共同防浪系统的第一道屏障，其与护岸之间的距离为426～847米；防波堤为斜坡堤结构。最佳结构是：内、外坡度各为1∶2，堤心石采用块石，并以扭王块等作为防浪消能块体；堤顶宽8.8米，堤顶4.20米，允许越浪；外坡扭王块10吨，内坡扭王块2吨。
本发明第一个目的一种实施方案是：护岸构成共同防浪系统的第二道屏障，其高度为允许波浪越过护岸的挡浪墙(但波浪波高已大幅减小)；护岸通过港池与防波堤连接，护岸为斜坡堤结构。最佳结构是：护岸的外坡坡度1∶1.5、内坡坡度1∶2；堤心石采用块石，并以扭王块及混凝土挡浪墙作为防浪消能结构，堤顶净宽10米，堤顶高出厂坪2米，并以混凝土作为堤顶路面，挡浪墙悬臂长2.3米，最大厚度2.33米，完全允许越浪；扭王块12吨。
本发明第一个目的一种实施方案是：位于护岸与明渠外堤之间的出线走廊区利用浅滩形成，构成第三道屏障，其宽度为200米～300米(进一步加强防浪效果)；以块石及栅栏板作为护面、消能结构。最佳结构是：可在该出线走廓区的表面铺设13.3米宽栅栏板和30米宽的块石防冲区，使波浪进一步减弱，提高了消波防浪效果。防冲刷区顶标高与主厂房标高同，宽43.2米；沿水流方向布置三块钢筋混凝土栅栏板，规格分别为4.3*3.3*0.76米一块、6.6*6.6*0.7米共两块；护面块石300～500公斤厚1.2米，宽30米。
本发明第一个目的一种实施方案是：明渠外堤构成第四道屏障，明渠外堤标高高出出线走廓区0.3～0.5米(为保证出线塔区的海浪通过外堤消浪后能顺利排入排水明渠中)，堤顶由混凝土路面构成；明渠外堤为斜坡堤结构。最佳结构是：内坡和外坡的坡度为1∶1.5；堤心石采用块石，并以扭王块及混凝土挡浪墙作为防浪消能结构，堤顶净宽5米，堤顶高出厂坪1米，挡浪墙悬臂长1.2米，最大厚度0.8米。
本发明第一个目的一种实施方案是：明渠内堤构成第五道屏障(最后一道屏障)，明渠内堤为斜坡堤结构。最佳结构是：其内坡坡度为1∶2、外坡坡度为1∶1.5；堤心石采用块石，并以扭王块及混凝土挡浪墙作为防浪消能结构，堤顶净宽5米，堤顶高出厂坪0.5米，并以混凝土作为堤顶路面；挡浪墙悬臂长1.2米，最大厚度0.74米；明渠内堤的挡浪墙的净高为0.8～1.6米(挡浪墙既不能影响电厂的景观，又能将波浪完全阻挡在主厂区之外，还要保证堤顶行人安全)。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
滨海电厂多道屏障共同防浪系统及其综合利用方法，其特征是：将电厂的循环水系统取排水构筑物融入共同防浪系统中，具体包括：
1)循环水系统的引水箱涵与排水明渠呈立体垂直交叉布置，构成下部取水、上面排水的构造，满足电厂循环水“深取浅排”的目的；
2)取水箱涵入水口位于明渠外堤的正下方，取水箱涵的出水口位于明渠内堤的正下方，使排水明渠的内、外堤既是排水构筑物，又分别是第四、五道防浪屏障。
本发明的第二个目的还可以通过采取如下技术方案达到：
本发明第二个目的一种实施方案是：循环水系统的冷却水引水涵管从水泵房前池旁的排水渠下海床通过，引水箱涵的入水口位于排水明渠外堤处，引水箱涵出水口位于排水明渠内堤处，排水明渠的内、外堤在箱涵的上部段设有挡浪墙。长约120米的箱涵完全能满足电厂“深层低温”及“流态稳定”的取水条件，外堤又起到了取水头部隔热挡垃圾的效果。同时，排水明渠的内、外堤也兼作为防浪方案的第四、五道屏障。
本发明第二个目的一种实施方案是：根据以上布置，可以达到循环水进出水管线最短的效果；进水管道最短120米、最长270米，排水管涵最短210米、最长260米，泵房布置在A排外，循环水一次性投资节约1.3亿元以上。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明将原本由防波堤及护岸分别承担的防浪功能统一起来，通过整体规划，合理分配后由五道屏障分散承担，不但完全满足规范最终不越浪的要求，而且五道屏障的构筑物的体形及标高得到大幅度减小，降低了施工难度，有利于提高工程质量，还可大大降低工程的整体造价，仅护岸一项的工程造价就可节省一千五百万元。
2、本发明打破常规，统筹协调，精心打造出经济安全防浪体系：允许护岸越浪，将防波堤、护岸、出线走廊区、明渠外堤及明渠内堤五个构筑物形成一个不可分割的统一整体，构筑起五道防浪屏障确保电厂的安全。
3、本发明将防波堤兼作温排水的挡热墙，循环冷却水进排水采用立体交叉，海工防浪结构与循环水系统互为已用，实现“深取浅排”方案的完美结合，既实现冷却水深取浅排，又使各单元进排水管短捷。进排水管线大幅缩短(进水管道最短120米、最长270米)，明渠内、外堤既是排水构筑物、又是两道防浪屏障，可节省循环水系统投资几千万元以上。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的结构示意图。
图2是本发明具体实施例1的局部结构剖视图。
具体实施方式
具体实施例1：
参见图1，本实施例由防波堤1、护岸2、出线走廊区3、明渠外堤4和明渠内堤5构成(形成共同防浪体系)；防波堤1由护岸2的一端向外海延伸后与主浪方向大致垂直，形成一个掩护区即港池6；出线走廊区3位于护岸2与明渠外堤4之间；在明渠外堤4和明渠内堤5之间设有排水明渠7；护岸2由南护岸2-1、东护岸2-2和西护岸2-3构成，南护岸2-1包括南护岸东段和南护岸西段，在南护岸东段和南护岸西段之间形成引水明明渠8；护岸2、明渠内堤5和明渠外堤4呈相互平行状，其取向与主浪方向垂直，以提高防浪效果。
本实施例中：
防波堤1构成共同防浪系统的第一道屏障，其与护岸2之间的距离为426～847米；防波堤1为斜坡堤结构，内、外坡度各为1∶2。护岸2构成共同防浪系统的第二道屏障，其高度为允许波浪越过护岸的挡浪墙(但波浪波高已大幅减小)；护岸2通过港池6与防波堤1连接；护岸2为斜坡堤结构，护岸2的外坡坡度1∶1.5、内坡坡度1∶2。位于护岸2与明渠外堤4之间的出线走廊区3利用浅滩形成，构成第三道屏障，其宽度为200米～300米(进一步加强防浪效果)；块石及栅栏板作为护面、消能结构。明渠外堤4构成第四道屏障，明渠外堤4标高高出出线走廓区0.3～0.5米(为保证出线塔区的海浪通过外堤消浪后能顺利排入排水明渠中)，堤顶由混凝土路面构成；明渠外堤4为斜坡堤结构，内坡和外坡的坡度为1∶1.5。明渠内堤5构成第五道屏障(最后一道屏障)，明渠内堤5为斜坡堤结构，其内坡坡度为1∶2、外坡坡度为1∶1.5。
各构筑物的构造如表1所示：
表1