Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006598

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
112.08 Кб
Скачать

4006598-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006598A[]

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION Изобретение относится к волнорезам и, более конкретно, к усовершенствованной системе волноломов для гашения энергии набегающих волн с целью уменьшения вредного воздействия набегающих волн на дно, прилегающий берег и т.п. This invention relates to breakwaters and more particularly to an improved breakwater system for damping incoming wave energy to reduce harmful effects of incoming waves on the bottom, adjacent shore and the like. Использование волноломов для защиты береговой зоны и гашения набегающих волн хорошо известно в технике. Наиболее распространенным волнорезом является барьерный тип, который фактически представляет собой сплошную стену, расположенную в открытом море и простирающуюся от дна до поверхности раздела воздух-вода. Этот тип волнолома действует как стена, на которую расходуется энергия набегающих волн, так что акватория на стороне волнолома, обращенной к берегу, остается относительно спокойной, а прибрежная зона относительно защищена от ударов и эрозии волнами. Этот тип волнолома по самой своей природе препятствует нормальному течению, что при надлежащих обстоятельствах может привести к усилению эрозии на краях волнолома и может привести к чрезмерному заилению на подветренной стороне волнолома. Кроме того, волнорезы этого типа требуют постоянного ухода и технического обслуживания из-за силы набегающих волн и из-за того, что нормальные течения, воздействующие на волнорез, со временем разрушат основание волнореза, что приведет к повреждению волнолома. The use of the breakwaters for the protection of shore area and the damping of incoming wave action is well known in the art. The most common breakwater is the barrier type which is in effect a solid wall situated offshore extending from the bottom to above the air water interface. This type of breakwater acts as a wall against which the energy of the incoming waves is expended so that the water area on the landward side of the breakwater remains relatively calm and the shore area is relatively protected against battering and erosion by wave action. This type of breakwater by its very nature interferes with normal currents which, under the proper circumstances, can result in increased erosion at the margins of the breakwater and may result in undue silting on the leeward side of the breakwater. In addition, breakwaters of this type require constant care and maintenance because of the force of the incoming waves and because the normal currents acting against the breakwater will in time erode away the base of the breakwater which will result in damage to the breakwater. Другие типы волнорезов были разработаны в попытке избежать массивной конструкции, обычно требуемой для волнорезов барьерного типа. Обычно это плавучие барьеры, в которых плавучее тело или множество плавучих тел, действующих на границе раздела воздух-вода, служат для демпфирования высоты волны, тем самым создавая область относительно спокойной воды за волноломом. Хотя такие устройства могут удовлетворительно работать в умеренном море, их прочность обычно недостаточна для того, чтобы противостоять очень сильному волнению, особенно на мелководье, где воздействие волн наиболее сильное, и можно ожидать, что после этого потребуется капитальный ремонт и замена плавучих тел. период сильного волнения на море. Кроме того, для таких устройств требуются относительно сложные системы швартовки, чтобы удерживать плавучий волнорез на месте. Other types of breakwaters have been devised in an attempt to avoid the massive construction generally required for barrier type breakwaters. These are normally of the floating barrier type in which a buoyant body or plurality of buoyant bodies acting at the air-water interface serve to dampen the wave height, thereby to produce an area of relatively calm water behind the breakwater. Although such devices may operate satisfactory in moderate seas, they are normally of insufficient strength to withstand very heavy seas, particularly in shallow water where wave action is most severe and it can be expected that substantial repair and replacement of the buoyant bodies will be required after a period of heavy seas. In addition such devices require relatively complex mooring systems to retain the floating breakwater in position. Настоящее изобретение преодолевает вышеупомянутые недостатки устройств предшествующего уровня техники и предлагает систему волноломов, эффективную для демпфирования набегающих волн, не мешая нормальным приливным и морским течениям. The present invention overcomes the foregoing deficiencies with the prior art devices and provides a breakwater system effective for damping incoming waves without interferring with normal tidal and offshore currents. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION Настоящее изобретение относится к системе волнорезов, предназначенной для действия ниже границы раздела воздух-вода у основания набегающих волн для уменьшения высоты волн и, таким образом, уменьшения составляющих энергии набегающих волн. Воздействуя ниже границы раздела воздух-вода, устройство по настоящему изобретению подвергается меньшим физическим нагрузкам в результате столкновения с волнами. Соответственно, структурная прочность системы не является столь критической, как для устройств предшествующего уровня техники, которые сталкиваются с входящими волнами на границе раздела воздух-вода, точке наибольшей энергии волн. The present invention resides in a breakwater system designed to act beneath the air-water interface at the base of incoming waves to reduce the height of the waves and thereby reduce the energy components of incoming waves. By acting beneath the air-water interface, the device of the present invention is subjected to lower physical stresses as a result of wave encounter. Accordingly, the structural strength of the system is not as critical as for prior art devices which encounter the incoming waves at the air-water interface, the point of greatest wave energy. В соответствии с настоящим изобретением система волнолома включает в себя, как правило, пластинчатую конструкцию, имеющую по существу плоскую верхнюю поверхность, расположенную над естественным дном и образующую фальшивое морское дно, глубина над которым существенно уменьшена по сравнению с глубиной воды над естественным дном. нижний. Приходящие волны, устойчивые высоты которых зависят от глубины воды, проходят над волноломом и уменьшаются в высоте из-за мелководья над волноломом. Волны, образующиеся впоследствии на волнорезе, также существенно уменьшаются в размерах. Из-за мелководья волны, достигающие берега, имеют меньшую силу, чем без волнолома. In accordance with the present invention, the breakwater system includes a generally plate-like structure having a substantially planar upper face spaced above the natural bottom to define a false sea floor over which the depth is substantially reduced as contrasted to depth of water over the natural bottom. Incoming waves, the sustainable heights of which are a function of water depth, pass over the breakwater and are reduced in height because of the shallowness of the water over the breakwater. Waves subsequently formed over the breakwater are likewise substantially reduced in size. Because of the shallowness of the water, the waves reaching shore have less force than would be the case without the breakwater. Верхняя поверхность пластинчатой конструкции снабжена множеством разнесенных отверстий или открытых площадей, которые проходят через конструкцию, обеспечивая прохождение через нее воды, тем самым выравнивая давление над и под конструкцией. Благодаря функции выравнивания давления и тому, что волнорез воздействует в основном на основание волны, а не на границу раздела воздух-вода, нагрузка на волнолом сводится к минимуму. Следовательно, повреждение волнолома от воздействия волн минимально, а техническое обслуживание практически не требуется. Кроме того, пластинчатая конструкция волнолома расположена над естественным дном таким образом, чтобы в результате размещения волнореза практически не возникало помех нормальному приливу и другим прибрежным течениям. The upper face of the plate-like structure is provided with a plurality of spaced apart apertures or open areas which extend through the structure to permit the passage of water therethrough, thus equalizing pressure above and below the structure. Because of the pressure equalization feature and because the breakwater acts substantially at the wave base rather than at the air-water interface, the stress on the breakwater is minimized. Consequently, damage to the breakwater by wave action is minimal, and little or no maintenance is required. In addition, the plate-like structure of the breakwater is spaced above the natural bottom so that there is substantially no interference with the normal tide and other near shore currents as a result of the placement of the breakwater. В одном варианте осуществления изобретения система волнолома представляет собой лист или пластину в целом прямоугольной формы, в которой предусмотрено множество отверстий или открытых пространств, так что от примерно 50 до примерно 80% верхней поверхности пластины является твердой. Волнорез расположен плитой, расположенной над морским дном в общем горизонтальной плоскости и закрепленной множеством стоек непосредственно в естественном дне. In one embodiment of the invention, the breakwater system defines a generally rectangular shaped sheet or plate in which a plurality of apertures or open spaces are provided so that about 50 to about 80% of the plate upper face is solid. The breakwater is disposed with the plate spaced above the seabottom in a generally horizontal plane and anchored by a plurality of posts directly in the natural bottom. Волнорез располагается в прибрежной зоне рядом с защищаемой зоной и обычно проходит в продольном измерении параллельно защищаемой зоне. Поперечный размер волнолома, то есть расстояние от береговой до морской кромки, составляет не менее 1 1/2 длины волны. The breakwater is positioned offshore adjacent the area to be protected and normally extends in its longitudinal dimension parallel to the area to be protected. The transverse dimension of the breakwater, that is the distance from the landward to the seaward edges, is equal to at least 11/2 wavelengths. В другом варианте осуществления изобретения система волнолома образована множеством элементов, обычно имеющих форму диска, которые расположены над естественным морским дном и в сочетании образуют в основном прямоугольную пластинчатую конфигурацию. Верхние поверхности дисков имеют по существу плоскую верхнюю поверхность, а размер дисков и расстояние между ними таковы, что не более 80% площади верхней поверхности приходится на твердую поверхность. Комбинация дисков расположена таким образом, чтобы простираться в поперечном направлении на расстояние, по меньшей мере, около 1 1/2 длины волны. Размер дисков и расстояние между ними могут варьироваться по поперечному размеру волнолома, так что со стороны моря более открытая поверхность для набегающих волн, а со стороны суши более плотная поверхность. Таким образом, обращенная к морю часть волнолома, на которую наталкиваются волны с наибольшей энергией, подвергается меньшему напряжению в результате встречи с основанием волны. In another embodiment of the invention, the breakwater system is defined by a plurality of generally disk shaped elements which are disposed above the natural sea bottom and in combination define a generally rectangular plate-like configuration. The upper surfaces of the disks comprise a substantially planar upper face and the size of the disks and the spacing therebetween is such that not more than about 80% of the upper face area is solid surface. The combination of disks is so arranged as to transversely extend a distance of at least about 11/2 wavelengths. The size of the disks and the spacing therebetween can be varied across the transverse dimension of the breakwater, so that on the seaward side a more open surface is presented to the incoming waves while on the landward side a more dense surface is presented. In this manner, the seaward edge portion of the breakwater, which is encountering waves having the greatest energy, is subjected to less stress as a result of its encounter with the wave base. Однако со стороны суши более плотная поверхность представлена волнам с меньшей энергией и, таким образом, обеспечивает наибольшее гашение волн. Диски могут располагаться ярусами по вертикали таким образом, чтобы образовывались ложные морские дна на различных расстояниях от естественного дна. On the landward side, however, the denser surface is presented to waves of lower energy, and thus provides the greatest amount of wave damping. The disks may be arranged in vertically spaced tiers so as to provide false sea floors at different distances from the natural bottom. Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, взятого вместе с чертежами и из прилагаемой формулы изобретения. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the drawings and from the appended claims. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS ИНЖИР. 1 представляет собой вид сбоку в разрезе, схематично иллюстрирующий разрез морского дна и действие набегающих волн; FIG. 1 is a sectional side elevation illustrating schematically a section of sea floor and the action of incoming waves; ИНЖИР. 2 представляет собой вид сбоку в разрезе морского дна, показанного на фиг. 1, показывающий волнолом, сконструированный в соответствии с изобретением, расположенный на морском дне для гашения набегающих волн; FIG. 2 is a side sectional view of the sea floor of FIG. 1 and showing a breakwater, constructed in accordance with the invention disposed on the seabottom for damping incoming waves; ИНЖИР. 3 - вид сверху на волнолом по фиг. 2; FIG. 3 is a plan view of the breakwater of FIG. 2; ИНЖИР. 4 - вид сбоку отдельного дискового элемента волнолома по фиг. 3, показывающий дисковый элемент, закрепленный в рабочем положении на морском дне; FIG. 4 is a side elevation of an individual disk element of the breakwater of FIG. 3 showing the disk element secured in its operating position in the sea bottom; ИНЖИР. 5 представляет собой вид сверху дискового элемента по фиг. 4; FIG. 5 is a plan view of the disk element of FIG. 4; ИНЖИР. 6 - вид сбоку дискового элемента, несущего два диска, с частью вала дискового элемента, оторванной для компактности иллюстрации; а также FIG. 6 is a side elevation of a disk element carrying two disks with a portion of the shaft of the disk element broken away for compactness of illustration; and ИНЖИР. 7 представляет собой вид в перспективе с частичным разрезом волнолома, построенного в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. FIG. 7 is a perspective view, partially in section, of a breakwater constructed in accordance with another embodiment of the invention. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DESCRIPTION OF THE INVENTION Как показано на фиг. 1 участок типичного морского дна 10, примыкающий к береговой зоне, покрыт водой, которая обычно из-за приливов колеблется между средним уровнем отлива 12 и средним уровнем прилива 14. Однако во время шторма уровень воды может достигать еще большего уровня, и этот уровень считается средним уровнем шторма 16. As shown in FIG. 1 a section of typical seabottom 10 adjacent a shore area is covered by water which normally cycles, because of tides, between a median low water level 12 and a median high tide level 14. During storms, however, the water may reach an even greater level and this level is designed as the median storm level 16. Используемый здесь термин «естественный высокий уровень воды» обозначает средний высокий уровень воды, например, достигаемый во время шторма во время прилива. Однако должно быть ясно, что конкретный уровень воды не может быть точно определен из-за различий в частоте и интенсивности штормов, географии береговой зоны, характера водоема и других факторов. Соответственно, определение естественного уровня половодья, а также среднего уровня 12 межени и среднего уровня 14 прилива может быть выполнено только после периода наблюдения и сбора данных на месте. As used herein the term "natural high water level" designates the mean high water level, such as that reached during a storm at high tide. It should be clear, however, that a specific water level cannot be precisely defined because of the variations in frequency and intensity of storms, the geography of the shore area, the nature of the body of water and other factors. Accordingly, determination of the natural high water level as well as the median low water level 12 and median high tide level 14 can only be made after a period of observation and collection of data at the location. Входящие волны 17, обычно создаваемые ветром, могут возникать на любом из вышеупомянутых уровней воды. Эти набегающие волны, достигая примыкающих к берегу мелководий, ломаются или образуют гребень и, в зависимости от высоты волны, могут привести к эрозии дна. Кроме того, ударная сила волны, т. е. сила волны, действующая обычно в горизонтальной плоскости, также в значительной степени зависит от высоты набегающих волн. Incoming waves 17, generally generated by wind, can occur at any of the aforementioned water levels. These incoming waves, upon reaching the shallow waters adjacent the shore, break or crest and, depending upon the wave height, may result in erosion of the bottom. In addition, the battering force of the wave, that is the force of the wave applied in a generally horizontal plane, is also largely dependent upon the height of the incoming waves. Высота волны является фактором как скорости ветра, так и глубины воды, и по мере того, как набегающая волна 17 приближается к берегу, глубина воды уменьшается до точки, в которой высота волны больше, чем может выдержать глубина воды. По мере уменьшения глубины воды фронт волны 17 становится все более крутым, пока волна не схлопнется, что приведет к образованию гребня или разрушению волны, как показано на 17а. В настоящее время считается, что образование гребня произойдет, когда высота волны, то есть расстояние по вертикали от впадины до гребня волны, превысит примерно в 1,5 раза среднюю глубину воды. Гребень волны создает вертикальную составляющую энергии 18 из-за падающей воды, и величина вертикальной составляющей связана с высотой волны. Если вода достаточно мелкая и вертикальная составляющая 18 достаточно велика, частицы со дна 10 будут подняты и взвешены в воде, где они в конечном итоге унесены приливным течением или прибрежными течениями, если они есть, и впоследствии осаждаются в виде ил. Wave height is a factor of both wind velocity and water depth and as the incoming wave 17 approaches the shore, the water depth decreases to a point where the wave height is greater than the wAter depth can support. As water depth decreases, the front of the wave 17 becomes increasingly steeper until the wave collapses which results in the cresting or breaking of the wave, as indicated in 17a. It is presently believed that cresting will occur when the height of the wave, that is, the vertical distance from the trough to the crest of the wave, exceeds about 1.5 times the mean depth of the water. Cresting of the wave creates a vertical component of energy 18 due to falling water and the magnitude of the vertical component is related to wave height. If the water is shallow enough and the vertical component 18 sufficiently large, particles from the bottom 10 will be lifted and suspended in the water, where they are eventually carried away by tidal current, or near shore currents, if present, and subsequently deposited as silt. В дополнение к вертикальной составляющей 18 энергии горизонтальная составляющая 20 энергии, которая также связана с высотой волны, создается набегающей волной 17, которая определяет ударную силу волны. Горизонтальная составляющая 20 максимальна на границе раздела воздух-вода или на поверхности волны 17. In addition to the vertical energy component 18, a horizontal energy component 20, which is also related to wave height, is generated by the incoming wave 17, which accounts for the battering force of the wave. The horizontal component 20 is greatest at the air-water interface or surface of the wave 17. После пика, как на 17а, генерируются новые формы волны 17b, и пик повторяется, как на 17с. Новая форма волны 17b имеет уменьшенную высоту по сравнению с исходной волной 17, поскольку они формируются на мелководье. Однако новые формы волн, хотя и меньшей высоты, все же могут иметь достаточную вертикальную и горизонтальную составляющие энергии, чтобы быть разрушительными для прибрежных территорий и расположенных вдоль них сооружений. After cresting, as at 17a, new wave forms 17b are generated and cresting is repeated, as at 17c. The new wave form 17b is reduced in height as constrasted to the parent wave 17, because they are formed over shallower water. However, the new wave forms even though of reduced height may still have sufficient vertical and horizontal energy components to be destructive to shore areas and installations located therealong. В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что за счет поднятия морского дна и уменьшения глубины воды в выбранном морском районе входящие волны достигают гребня в прибрежном районе в районе, где вертикальный компонент 18 может нанести небольшой или не причинить никакого эрозионного ущерба. на морское дно 10. Система волноломов по настоящему изобретению сконструирована таким образом, чтобы не мешать нормальным приливным и прибрежным течениям, и расположена в воде для воздействия вблизи основания волны, где как вертикальная составляющая 18, так и горизонтальная 20 волновой энергии ниже. Следовательно, система волнолома по настоящему изобретению не подвергается воздействию всей силы набегающих волн 17, а структурные повреждения и связанные с этим требования к техническому обслуживанию намного меньше, чем обычно требуется для обычного волнолома либо барьерного типа, либо типа плавучего тела. In accordance with the present invention, it has been found that by raising the sea bottom and reducing the water depth in a selected offshore area, incoming waves are caused to crest offshore in an area where the vertical component 18 can do little or no erosive damage to the sea bottom 10. The breakwater system of the present invention is so constructed as to not interfere with normal tidal and near shore currents, and is disposed in the water for acting adjacent the base of the wave, where both the vertical component 18 and the horizontal 20 of wave energy are lower. Therefore, the breakwater system of the present invention is not exposed to the full force of the incoming waves 17 and structural damage and resultant maintenance requirements are far less than would ordinarily be required for a conventional breakwater of either the barrier type or buoyant body type. Как более конкретно показано на фиг. 2 и 3, система волнорезов, обозначенная в целом позицией 22, содержит множество отдельных дисковых блоков 24, которые расположены на расстоянии от защищаемого участка берега. Дисковые блоки образуют в целом удлиненную пластинчатую структуру, имеющую по существу плоскую верхнюю поверхность 25, которая расположена над днищем 10, образуя искусственное морское дно, которое воздействует на набегающие волны таким же образом, как и естественное морское дно. на мелководье у берега. Таким образом, когда входящие волны 17 проходят над верхней стенкой 25 системы волноломов 22, средняя глубина воды существенно уменьшается, и если высота волны превышает примерно в 1,5 раза среднюю глубину воды, определяемую в настоящее время верхней грани волнолома 22 гребень волны будет как на 17а. Волны, образующиеся впоследствии, будут иметь значительно меньшую высоту, так что волны, в конечном итоге достигающие береговой зоны, будут иметь меньшую силу. As is more particularly shown in FIGS. 2 and 3, a breakwater syste, shown generally as 22, comprises a plurality of individual disk units 24 which are arranged in spaced relation off the shore area to be protected. The disk units are arranged to define a generally elongated plate-like structure having a substantially planar upper face 25, which is spaced above the bottom 10 to define a false sea floor which acts on the incoming waves in the same manner as the natural sea bottom in shallower waters adjacent the shore. Thus, as the incoming waves 17 pass over the upper face 25 of the breakwater system 22 the mean depth of the water is substantially decreased, and should the wave height be in excess of about 1.5 times the mean depth of the water as now determined by the upper face of the breakwater 22, the wave will crest as at 17a. Subsequently formed waves will be of substantially reduced heights so that waves eventually reaching the shore area are of reduced force. Система волноломов 22 предпочтительно расположена в прибрежных водах, причем ее продольная ось проходит по существу параллельно береговой линии или защищаемой установке. Точное расстояние от берега до системы 22 волноломов не имеет решающего значения, хотя крайне предпочтительно располагать ее достаточно далеко от берега, чтобы гребни волн 17а, создаваемые системой 22 волноломов, практически не оказывали воздействия на морское дно 10. Система волноломов 22 расположена над морским дном 10 таким образом, что верхняя поверхность 25 будет лежать по существу в горизонтальной плоскости, вертикально отстоящей от дна 10. Верхняя поверхность 25 может быть расположена относительно естественного дна таким образом, чтобы находиться по существу между уровнем 12 отлива и уровнем естественного паводка, например уровнем 16 во время шторма. В связи с этим часто предпочтительно использовать несколько расположенных в шахматном порядке по горизонтали ярусов волнорезной системы 22, таких как, например, три системы, разнесенные наружу от берега, при этом верхняя грань 25 наиболее удаленной от помещения системы расположена, по существу, в нижней части. уровень воды 12, следующая система расположена практически на уровне 14 прилива, а система, ближайшая к берегу, расположена практически на уровне шторма 16. The breakwater system 22 is preferably located in the offshore waters with its longitudinal axis extending substantially parallel to the shoreline or to the installation being protected. The precise offshore distance of the breakwater system 22 is not critical although it is highly preferred to locate it far enough offshore so that the cresting waves 17a which are induced by the breakwarter system 22 will have substantially little or no effect on the sea bottom 10. The breakwater system 22 is spaced above the sea bottom 10 so that the upper face 25 will lie substantially in a horizontal plane vertically spaced from the bottom 10. The upper face 25 may be located with respect to natural bottom so as to lie between substantially the low water level 12 and the natural high water level, for example the storm level 16. In this connection it is often preferred to employ several horizontally staggered tiers of the breakwater system 22 such as, for example, three systems spaced outwardly from the shore with the upper face 25 of the system most remote from the space being located substantially at the low water level 12, the next system located substantially at the high tide level 14 and the system closest to the shore located substantially at the storm level 16. Как будет показано ниже, отдельные дисковые блоки 24 могут также определять несколько выровненных по вертикали уровней, так что одна установка будет представлять верхние поверхности 25 на различных уровнях воды. Хотя верхняя поверхность 25 системы 22 описывается как по существу плоская, верхние поверхности могут быть профилированы в соответствии с контуром днища 10 в месте установки. As will be discussed below, the individual disk units 24 may also define several vertically aligned levels so that a single installation will present upper surfaces 25 at the various water levels. Although the upper face 25 of the system 22 is described as substantially planar, the upper faces can be contoured in conformity with the contour of the bottom 10 at the point of installation. Продольный размер системы 22 волнолома не имеет решающего значения, и его длина может быть такой, какая требуется для защиты конкретного участка берега или сооружения. Поперечный размер системы 22 выбирают равным, по меньшей мере, 11/2 длины волны, и предпочтительно, чтобы поперечный размер был эквивалентен трем или более длинам волн. Используемая здесь длина волны будет варьироваться в зависимости от местоположения, глубины водоема, уклона морского дна и т.п. Так, например, в районах Северного моря длины волн относительно короткие, тогда как на западном побережье США длины волн обычно длиннее. The longitudinal dimension of the breakwater system 22 is not critical and it may be as long as required to protect a particular shore area or installation. The transverse dimension of the system 22 is selected as to be equal to at least 11/2 wavelengths and preferably the transverse dimension is equivalent to three or more wavelengths. As used herein, a wavelength will vary depending upon the location, the depth of the body of water, the slope of the sea bottom and the like. Thus, for example, in North Sea locations the wavelengths is relatively short, while on the West Coast of the United States wavelengths are generally longer. Как более конкретно показано на фиг. 4 и 5, каждый из дисковых блоков 24 содержит стержень или сваю 26, включая нижний конец 28 с резьбой, приспособленный для крепления на морском дне 10, и верхний конец 29, выступающий над морским дном и несущий диск 30 в удаленное отношение к морскому дну. Верхняя поверхность диска 30 в сочетании с соседними дисками определяет верхнюю поверхность 25 системы волноломов 22, которая воздействует на волну описанным образом, вызывая раннее образование гребня, тем самым существенно уменьшая вертикальный фактор 18 и горизонтальный фактор 20 волнолома. наступающая волна 17. Диск 24 предпочтительно изготавливают из достаточно высокопрочного материала, и в этой связи было обнаружено, что железобетон является превосходным строительным материалом ввиду его высокой прочности и легкодоступности. Для железобетона было обнаружено, что предпочтительное отношение диаметра диска 30 к диаметру сваи 26 к длине выступающей части сваи должно поддерживаться на уровне примерно 7:1:3,5. As is more particularly shown in FIGS. 4 and 5, the disk units 24 each comprise a shaft or pile 26, including a lower threaded end portion 28, adapted for securement in the sea bottom 10, and an upper end portion 29 extending above the sea bottom and carrying a disk 30 in spaced relation to the sea bottom. The upper surface of the disk 30 in combination with adjacent disks define the upper face 25 of the breakwater system 22, which acts on the wave in the manner described to induce early cresting, thereby substantially reducing the vertical factor 18 and the horizontal factor 20 of the incoming wave 17. The disk 24 are preferably constructed of a fairly high strength material and in this connection reinforced concrete has been found to be an excellent construction material in view of its high strength and ready availability. With reinforced concrete it has been found that the preferred proportions of the disk 30 diamter to the diamter of the pile 26 to the length of the extending portion of the pile be maintained on the order of about 7:1:3.5. Также предпочтительно, чтобы часть сваи 26 на морском дне 10 была в два раза длиннее выступающей части, чтобы обеспечить надлежащее закрепление дискового блока 24. Как упоминалось ранее, диск 30 расположен по существу на уровне одной из водяных отметок, и поэтому длина выступающей части должна быть по меньшей мере равна расстоянию между морским дном и желаемой водяной отметкой. It is also preferred that the portion of the pile 26 in the sea bottom 10 be twice the length of the extending portion to insure proper anchoring of the disk unit 24. As previously mentioned the disk 30 is disposed substantially at the level of one of the water marks and therefore the length of the extending portion should at least be equal to the distance between the the sea bottom and the desired water mark. Расстояние между отдельными дисковыми блоками 24 является важным элементом настоящего изобретения, поскольку, если блоки расположены слишком далеко друг от друга, эффективность системы 22 волнолома снижается. С другой стороны, если блоки расположены слишком близко друг к другу, система 22 волноломов будет подвергаться чрезмерному структурному напряжению из-за силы, создаваемой водой, проходящей через систему волноломов. Соответственно, было обнаружено, что хорошие результаты достигаются, когда блоки расположены таким образом, что верхние поверхности дисков 30 составляют от около 50 до около 80% общей площади верхней поверхности 25 системы 22 волноломов. Таким образом обеспечивается достаточная поверхность для эффективного уменьшения высоты волны, но при этом обеспечивается достаточное открытое пространство для выравнивания давлений в системе 22. Следует отметить, однако, что дисковые блоки 24 не обязательно должны быть расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, и в этой связи большее расстояние между дисковыми блоками 24 на обращенной к морю стороне системы 22 может быть выгодным там, где будут сталкиваться с самыми большими волнами. The spacing between the individual disk units 24 is an important element of the present invention, since, if the units are spaced too far apart, the efficiency of the breakwater system 22 is reduced. On the other hand, if the units are spaced too closely together, the breakwater system 22 will be exposed to undue structural stress due to the force exerted by the water passing over the breakwater system. Accordingly, it has been found that good results are achieved when the units are spaced so that the upper surfaces of the disks 30 comprise between about 50 to about 80% of the total area of the upper face 25 of the breakwater system 22. In this manner sufficient surface is provided to efficiently reduce the height of the wave yet sufficient open space is provided to permit equalization of the pressures on the system 22. It should be pointed out, however, that the disk units 24 need not be equally spaced apart and in this connection greater spacing between the disk units 24 on the seaward side of the system 22 can be advantageous where the largest waves will be encountered. Затем расстояние может быть уменьшено в поперечном направлении к обращенной к берегу стороне системы 22 для достижения максимальной эффективности демпфирования. The spacing can then be reduced in the transverse direction toward the landward side of the system 22 to achieve maximum damping efficiency. Как уже обсуждалось, во многих случаях желательно предусмотреть ряд систем волноломов 22, в которых верхние грани 25 расположены на разной высоте от морского дна 10, так что, например, поверхность одной системы лежит по существу на нижняя отметка 12, а верхняя грань другой системы расположена на верхней водяной отметке 14. Однако при желании единая система волноломов 22 может быть снабжена несколькими вертикально расположенными верхними гранями 25, которые расположены на разных расстояниях от дна. As already discussed, in many cases it is desirable to provide a series of breakwater system 22, in which the upper faces 25 are disposed at different heights from the sea bottom 10, so that, for example, the face of one system lies substantially at the low water mark 12 and the upper face of another system is disposed at the higher water mark 14. If desired, however, a single breakwater system 22 can be provided with several vertically aligned upper faces 25 which are disposed at different distances from the bottom. Как более конкретно показано на фиг. 6, дисковый блок 24' включает в себя вал или сваю 32, на верхнем конце которой установлен диск 34 и второй нижний диск 36, расположенный между валом 32. Таким образом, при прикреплении к морскому дну 10 уже описанным способом верхний диск 34 располагается, например, на отметке 14 прилива, а второй нижний диск 36 размещается на валу 32 так, чтобы располагаться на нижняя отметка 12. Когда отдельные блоки 24' расположены на расстоянии друг от друга, образуя систему 22 волнолома, эта система снабжена первой верхней, по существу, плоской верхней поверхностью 25 на отметке 14 прилива и второй нижней плоской поверхностью, расположенной вертикально ниже уровня воды. первый забой на отметке отлива 12. Система 22 работает, вызывая ранний подъем волны как на отметке 12 минимальной воды, так и на отметке 14 высокой воды таким же образом, как описано выше в связи с системой, показанной на фиг. 2 и 3. К дисковому блоку 24' может быть добавлен третий диск, чтобы система 22 включала грани 25 на отметке 12 отлива, отметке 14 прилива и среднем уровне шторма 16. As is more specifiically shown in FIG. 6, a disk unit 24' includes a shaft or pile 32, the upper end of which carries a disk 34 and a second lower disk 36 which is spaced intermediate the shaft 32. Thus, when affixed to the sea bottom 10 in the manner already described, the upper disk 34 is disposed, for example, at the high water mark 14, while the second lower disk 36 is spaced on the shaft 32 so as to be disposed at the low water mark 12. When the individual units 24' are disposed in spaced relation with adjacent units to define the breakwater system 22, that system is provided with a first upper substantially planar upper face 25 at the high water mark 14 and a second lower planar face disposed vertically below the first face at the low water mark 12. The system 22 operates to cause early cresting of the wave at both the low water mark 12 and the high water mark 14 in the same manner as previously described in connection with the system illustrated in FIGS. 2 and 3. A third disk can be added to the disk unit 24' so the system 22 includes faces 25 at the low water mark 12, the high water mark 14 and the mean storm level 16. Хотя система волноломов по настоящему изобретению была описана в связи с множеством дисковых блоков 24, которые индивидуально закреплены на морском дне 10, образуя фальшивое морское дно, должно быть ясно, что другие конструктивные устройства могут использоваться для создания раннее гребень волн в соответствии с настоящим изобретением. Например, вместо множества дисковых блоков 24 можно использовать платформу. Although the breakwater system of the present invention has been described in connection with a pluarlity of disk units 24 which are individually anchored in the sea bottom 10 to define a false sea floor, it should be clear that other structural arrangements can be utilized to induce the early cresting of waves in accordance with the present invention. For example, a platform unit can be utilized in place of the plurality of disk units 24. Как более конкретно показано на фиг. 7, система волноломов 22' содержит единую прямоугольную платформу 38, имеющую по существу плоскую верхнюю поверхность 40, содержащую множество отверстий 42, которые проходят через платформу для выравнивания давления. Платформа 38 закреплена на морском дне 10 множеством свай 44, выступающих над морским дном и несущих платформу 38 по существу на одной из водяных отметок для уже описанной цели. Отверстия 42 распределены по платформе 38 и имеют достаточный размер и количество, так что сплошная часть прерывистой поверхности платформы составляет от примерно 50 до примерно 80% общей площади платформы. Поперечный размер платформы 38 составляет от примерно 1 1/2 до примерно трех длин волн. В этом варианте система 22' волнолома может содержать секции платформ 38, расположенных встык друг к другу таким образом, чтобы они проходили параллельно береговой линии или защищаемому сооружению. As is more specifically shown in FIG. 7, a breakwater system 22' comprises a unitary rectangular platform 38 having a substantially planar upper face 40 including a plurality of openings 42, which extend through the platform for the equalization of pressure. The platform 38 is anchored on the sea bottom 10 by a plurality of piles 44 which extend above the sea bottom for carrying the platform 38 substantially at one of the water marks for the purpose already described. The openings 42 are distributed over the platform 38 and are of sufficient size and number so that the solid portion of the discontinuous surface of the platform comprises between about 50 to about 80% of the total platform area. The transverse dimension of the platform 38 is equal to between about 11/2 to about three wavelengths. In this embodiment, the breakwater system 22' can comprise sections of the platforms 38 arranged in end to end relation so as to extend parallel to the shoreline or installation being protected. Работа системы 22' волнорезов описана выше. Другими словами, верхняя поверхность 40 платформы 38 образует ложное морское дно, которое вызывает раннее образование гребня более крупных приходящих волн, в то время как волны, впоследствии формирующиеся над системой, значительно меньше из-за уменьшенной глубины воды, обеспечиваемой ложным морским дном. пол. The operation of the breakwater system 22' is as described above. That is to say, the upper surface 40 of the platform 38 defines a false sea floor, which causes early cresting of the larger incoming waves, while waves subsequently formed over the system are substantially smaller because of the reduced water depth provided by the false sea floor. Из вышеизложенного видно, что система волноломов по настоящему изобретению обеспечивает искусственное морское дно, которое находится на расстоянии от естественного морского дна, чтобы воздействовать на базовые части набегающих волн, вызывая раннее образование гребней набегающих волн на определенной высоте. морская точка, где вертикальная составляющая энергии волн может причинить практически небольшой ущерб морскому дну или вообще не нанести никакого ущерба. Поперечный размер системы достаточно велик, чтобы воспрепятствовать последующему образованию больших волн над системой. Волны, сформировавшиеся над волноломом, имеют значительно меньшую высоту, чем обычно образуются при отсутствии волнолома, а горизонтальная и вертикальная составляющие волновой энергии значительно уменьшаются на обращенной к берегу стороне системы волноломов. Ввиду конструкции системы волноломов и того, как она воздействует на набегающие волны, силы, воздействующие на систему, сведены к минимуму. Более того, поскольку волнорез приподнят над морским дном, помех для нормальных течений практически нет. From the foregoing it will be seen that the breakwater system of the present invention provides a false sea floor, which is in spaced relation to the natural sea bottom, to act upon the base portions of incoming waves to induce early creasting of incoming waves at a point offshore, where the vertical component of wave energy can do substantially little or no damage to the sea bottom. The transverse dimension of the system is sufficiently large to inhibit the subsequent formation of large waves over the system. The waves that formed over the breakwater are of substantially less height than would be normally formed in the absence of the breakwater and the horizontal component and the vertical components of wave energy are greatly reduced on the landward side of the breakwater system. In view of the structural design of the breakwater

Соседние файлы в папке новая папка