防波堤
掩蔽水域所需要的水工建築物
防波堤(breakwater；mole) 防禦波浪入侵，形成一個掩蔽水域所需要的水工建築物。位於港口水域的外圍，兼防漂沙和冰凌的入侵，賴以保證港內具有足夠的水深和平穩的水面以滿足船舶在港內停泊、進行裝卸作業和出入航行的要求。有的防波堤內側也兼作碼頭用或安裝一定的錨系設備，可供船泊靠泊。按其平面布置形狀，分突堤和島堤；按斷面形式，分斜坡式、直牆式和混成式三種。
防波堤為阻斷波浪的衝擊力、圍護港池、維持水面平穩以保護港口免受壞天氣影響、以便船舶安全停泊和作業而修建的水中建築物。
防波堤還可起到防止港池淤積和波浪沖蝕岸線的作用。它是人工掩護的沿海港口的重要組成部分。一般規定港內的容許波高在0.5～1.0米之間，具體按水域的不同部位、船舶的不同類型與噸位的需要確定。防波堤常由一、二道與岸連接的突堤或不連接的島堤組成，或由突堤和島堤共同組成。防波堤掩護的水域常有一個或幾個口門供船隻進出。
1、防禦波浪、冰棱的襲擊，保證港內水域平穩，為船舶提供平穩、安全的停泊和作業條件。
2、(砂質或泥質海岸)減少或阻止泥沙進港，減輕港內淤積，保證港內水深堤內側可兼作碼頭，或安放系錨設備，供船舶停靠，節省投資。
防波堤的結構一般可分為：重型、輕型兩類。
重型防波堤：是傳統和常用的防波堤型式，包括斜坡堤、直牆堤和混成堤等。
輕型防波堤：是近數十年來發展起來的，根據波能集中於表層的特點，結合工程的特殊需要而研究出來的各種輕型防波堤，如透空堤、浮堤、噴氣堤和射水堤等。
斜坡堤
波浪同斜坡堤相遇將發生顯著變形，在斜坡上破碎，給斜坡帶來局部集中的動水壓力和底流，水下坡面還出現向上的反壓力。因此，堤外坡常用天然大塊石、人工混凝土方塊或異形塊體護面，防止波浪淘刷；堤身一般用分層分級塊石堆成梯形斷面；堤頂高程主要根據波浪在護面上的上爬高度和容許越波量來確定。斜坡堤適用於水深較小和軟土地基的條件。
直牆堤
正向波浪在直牆堤前將發生完全或不完全反射，形成立波（駐波）。完全立波波高約為兩倍原始波高，波長不變；在牆面和牆前半波長處波峰與波谷交替出現，稱為波腹；在牆前四分之一波長處水面幾乎不動，稱為波節。這樣，直牆將承受立波的壓力和浮托力，因此常採用鋼筋混凝土沉箱或混凝土巨塊構築，波浪較小時也可採用木籠，也有採用大型管柱排列的結構。直牆堤適用於岩基或較密實的地基，牆底常鋪一層碎石基床，堤外基床面視需要鋪設護面塊石，堤內側可兼作碼頭用。容許越浪時堤頂高程可降低，有時還採用削角頂蓋和帶消浪空室的沉箱以減少立波壓力。斜向波浪或不規則波的方向譜分量，在直牆前反射形成三向波，峰谷呈棋盤狀交替出現，確定沿堤線波浪的合壓力需要考慮直牆分段的影響。
混成堤
上部為混凝土直牆、下部用斜坡式拋石突基床混合組成的防波堤。根據突基床頂高程的不同，波浪在直牆前的破碎臨界水深變化於0.8～1.7倍波高範圍內。在滿足地基承載力的前提下，應盡量採用較低的突基床，使直牆前水深大於臨界水深形成立波。突基床過低，直牆前水深小於臨界水深，則不可避免地形成破波，直牆上將承受壓強比立波壓力大得多的破波壓力，直接影響直牆的穩定。因此，在破波條件下，應盡量採用較高的基床，使波浪破碎在基床上，不直接衝擊直牆，此時，直牆上承受的是部分波浪或破波水流的波壓力。突基床外側需採用大塊石或人工塊體護面和壓肩。堤內側也可兼作碼頭。
透空堤
把上部防浪結構安設在樁、柱支撐上，構成下部可以透水的防波堤。在波浪小、水深大的水域修建重型防波堤工程量大，不經濟。根據波浪能量集中於海水表層的特點，可以採用這種輕型透空堤。由於3倍波高的表層水深內集中了90%以上的波能，防浪結構伸入水下2～2.5倍波高處就可以發揮防浪掩護作用。結構型式有空箱、一兩道直擋板、斜板、平板等，其中箱和板也可做成透水的。樁、柱等支撐為透空結構，下部波能仍可以穿越。透空堤是採用擋板固定在樁台兩側的結構，一側用來防浪，另一側可以作碼頭用。透空堤要按波浪荷載設計。
浮堤
是由浮體和錨系設備組成的防波堤，可以消減表面波能。浮體結構有排筏、氣囊、空箱或其他特殊形體，常用鐵錨系在沉塊上。每道浮堤要有足夠的寬度，有時需設數道浮堤才能有效地防浪，再加上其結構的活動性，常須考慮平面布置問題。浮堤有易於搬移的特點，可以多處使用。浮堤結構有較多的局限性，主要用於水深大而波浪小的水域或某些需臨時防波設施之處。
噴氣堤和射水堤
利用空壓機，通過安置在水底的有孔管道噴排氣泡，形成氣幕和兩側的環流，阻礙並消減波浪的裝置為噴氣堤）；利用水泵，通過安置在水面的噴嘴噴射水流，以達到消減波能的裝置為射水堤。兩者都易於搬移，適用於施工、維修等臨時性工程，噴氣堤還用於防護爆炸衝擊波。噴氣堤與射水堤耗電量大，易發生鏽蝕和生物附著，實際應用中還存在不少具體問題。
上述所有輕型防波堤都適用於陡波條件，對長波的掩護效果較差，都有結構單薄、易於損壞、維護要求高等弱點。
基本信息
- 中文名
- 防波堤
- 外文名
- mole
- 分類
- 重型防波堤、輕型防波堤
- 特點
- 防止港池淤積和波浪沖蝕岸線
- 結構
- 分為重型、輕型兩類
- 作用
- 阻斷波浪的衝擊力、圍護港池等