本發(fā)明屬于水利工程，尤其涉及一種人工漂浮島的建造方法、人工漂浮島及其抗風(fēng)浪控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著土地資源逐漸成為一種稀缺資源，利用海洋資源拓展土地資源成為解決土地資源短缺的一種方案。建造人工島是利用海洋資源拓展土地資源的一種方式，傳統(tǒng)人工島的建造方式為填海造地，但其對生態(tài)環(huán)境影響較大。人工漂浮島也是人工島的一種，其可漂浮于水面或者海洋，為人類提供生存拓展空間，且對生態(tài)環(huán)境影響較小，同時，在人工漂浮島上建造酒店的居住體驗，也有利于吸引游客的關(guān)注，滿足新型旅游業(yè)發(fā)展需要，然而，現(xiàn)有人工漂浮島的抗風(fēng)浪能力較差，尤其是易受臺風(fēng)等惡劣天氣影響。因而，如何提高人工漂浮島的抗風(fēng)浪能力，是當(dāng)前亟需解決的一項技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種人工漂浮島的建造方法、人工漂浮島及其抗風(fēng)浪控制方法，采用該方法建造的人工漂浮島，能夠在臺風(fēng)等惡劣天氣時控制人工漂浮島坐底，以提高人工漂浮島的穩(wěn)定性和抗風(fēng)浪能力。

2、本發(fā)明提供一種人工漂浮島的建造方法，包括以下步驟：

3、漂浮主體預(yù)制步驟：預(yù)制一內(nèi)部中空并設(shè)有橫隔板和豎隔板的漂浮主體，其中，橫隔板將漂浮主體的內(nèi)部空間分隔為多層空間，位于最下層的空間被豎隔板分隔為多個艙室以用作盛裝壓載水的水艙，其他層空間用作建筑功能層；

4、設(shè)施安裝步驟：在各水艙內(nèi)安裝進排水設(shè)備，進排水設(shè)備用于向水艙內(nèi)注水及向外排水以控制漂浮主體的下沉及上浮，在建筑功能層內(nèi)建筑生活設(shè)施，在漂浮主體外周安裝錨泊設(shè)備；

5、鋪設(shè)支撐梁步驟：在人工漂浮島的預(yù)設(shè)漂浮位置下方的水底基床上鋪設(shè)多根支撐梁，支撐梁用于在漂浮主體下沉至水底時支撐漂浮主體；

6、漂浮主體入水固定步驟：在風(fēng)浪小的施工窗口期，將安裝各設(shè)施后的漂浮主體浮運至預(yù)設(shè)漂浮位置，通過錨泊設(shè)備向水底拋錨并使拋出的錨纜拉緊至錨纜的使用載荷達到預(yù)設(shè)載荷，以使漂浮主體穩(wěn)定漂浮在預(yù)設(shè)漂浮位置。

7、在其中一些實施例中，設(shè)施安裝步驟中，進排水設(shè)備包括進水閥、水泵、排水管和排水閥，進水閥安裝于漂浮主體的外周且與水艙相連通，水泵安裝于水艙中，排水管的一端連接于水泵、另一端延伸至漂浮主體外部，排水閥安裝于排水管上。

8、在其中一些實施例中，鋪設(shè)支撐梁步驟中，還包括在支撐梁上鋪設(shè)緩沖墊，以緩沖漂浮主體下沉至支撐梁上時的沖擊作用力。

9、在其中一些實施例中，漂浮主體入水固定步驟中，拋出的錨纜包括布設(shè)于漂浮主體四周且呈傾斜設(shè)置的第一錨纜以及布設(shè)于漂浮主體底部且呈豎直設(shè)置的第二錨纜。

10、在其中一些實施例中，還包括自動控制系統(tǒng)安裝步驟，自動控制系統(tǒng)安裝步驟包括：在漂浮主體安裝控制器，在各錨纜上安裝用于檢測錨纜使用載荷的拉力傳感器，將各拉力傳感器、進排水設(shè)備和錨泊設(shè)備均連接至控制器；其中，控制器用于接收風(fēng)暴預(yù)警信號和風(fēng)暴解除信號，并根據(jù)風(fēng)暴預(yù)警信號控制進排水設(shè)備進行注水動作以及控制錨泊設(shè)備進行收卷錨纜動作以使漂浮主體下沉，根據(jù)風(fēng)暴解除信號控制進排水設(shè)備進行排水動作以及控制錨泊設(shè)備進行松放錨纜動作以使漂浮主體上??；控制器還用于根據(jù)拉力傳感器的檢測結(jié)果控制錨泊設(shè)備收放錨纜以保持錨纜使用載荷在設(shè)定載荷范圍內(nèi)。

11、進一步的，本發(fā)明還提供了一種人工漂浮島，采用上述任一項技術(shù)方案所述的人工漂浮島的建造方法建造而成。

12、除此，本發(fā)明還提供了一種人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，應(yīng)用于上述技術(shù)方案所述的人工漂浮島，包括漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟和惡劣天氣抗風(fēng)浪控制步驟；其中，

13、漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟包括：在漲潮過程中，隨著水位的升高，通過錨泊設(shè)備逐步松放錨纜，以使錨纜的使用載荷維持在設(shè)定載荷范圍內(nèi)；在落潮過程中，隨著水位的下降，通過錨泊設(shè)備逐步收卷錨纜，以使錨纜的使用載荷維持在設(shè)定載荷范圍內(nèi)；

14、惡劣天氣抗風(fēng)浪控制步驟包括：當(dāng)收到風(fēng)暴預(yù)警信號時，利用進排水設(shè)備向水艙內(nèi)注水，同時錨泊設(shè)備收卷錨纜，以使漂浮主體下沉至支撐梁上；當(dāng)收到風(fēng)暴解除信號時，利用進排水設(shè)備將水艙內(nèi)的水排出，同時錨泊設(shè)備松放錨纜，以使漂浮主體上浮至漂浮于水面。

15、在其中一些實施例中，漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟中，利用拉力傳感器實時檢測錨纜的使用載荷并輸送至控制器，取設(shè)定載荷評估時段內(nèi)拉力傳感器檢測的錨纜使用載荷的最大值作為該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值；當(dāng)該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值大于設(shè)定載荷范圍上限時，判定為漲潮，控制器控制錨泊設(shè)備松放錨纜，直至錨纜的使用載荷達到預(yù)設(shè)載荷；當(dāng)該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值小于設(shè)定載荷范圍下限時，判定為落潮，控制器控制錨泊設(shè)備收卷錨纜，直至錨纜的使用載荷達到預(yù)設(shè)載荷；其中，預(yù)設(shè)載荷在設(shè)定載荷范圍內(nèi)。

16、在其中一些實施例中，設(shè)定載荷范圍上限為錨纜的額定載荷的70%-80%，設(shè)定載荷范圍下限為錨纜的額定載荷的10%-25%，預(yù)設(shè)載荷為錨纜的額定載荷的40%-50%。

17、在其中一些實施例中，惡劣天氣抗風(fēng)浪控制步驟中，利用控制器接收風(fēng)暴預(yù)警信號和風(fēng)暴解除信號；當(dāng)控制器接收到風(fēng)暴預(yù)警信號時，控制器控制進排水設(shè)備向水艙內(nèi)注水，同時控制錨泊設(shè)備收卷錨纜；當(dāng)控制器接收到風(fēng)暴解除信號時，控制器控制進排水設(shè)備將水艙內(nèi)的水排出，同時控制錨泊設(shè)備松放錨纜。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

19、1、本發(fā)明提供的人工漂浮島的建造方法，其預(yù)制的漂浮主體內(nèi)部分隔為多層，其中，位于上層的建筑功能層內(nèi)可建筑生活設(shè)施，以滿足居住和生活需要，位于下層的空間分隔為若干水艙以盛裝壓載水，從而能夠在遇到臺風(fēng)等惡劣天氣時，通過調(diào)控壓載水實現(xiàn)漂浮主體的下沉，同時，通過在水底基床上鋪設(shè)支撐梁，能夠穩(wěn)定支撐下沉至水底的漂浮主體，從而抵抗臺風(fēng)等惡劣天氣的影響；

20、2、本發(fā)明提供的人工漂浮島的建造方法中，通過在漂浮主體外周設(shè)置的錨泊設(shè)備向水底拋錨并使拋出的錨纜拉緊，通過錨纜的拉力對抗風(fēng)浪沖擊漂浮主體的作用力，能夠提高漂浮主體的穩(wěn)定性以抵抗風(fēng)浪影響；

21、3、本發(fā)明提供的人工漂浮島的建造方法中，通過在水底基床上鋪設(shè)的支撐梁，以支撐漂浮主體，使漂浮主體與水底基床之間具有一定距離，避免漂浮主體直接壓在水底基床上，減少水底基底對漂浮主體的吸附力，便于在風(fēng)浪減小時漂浮主體快速恢復(fù)漂浮狀態(tài)；

22、4、本發(fā)明提供的人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，隨著漲落潮，調(diào)控錨纜長度，以保持錨纜使用載荷在設(shè)定載荷范圍內(nèi)，從而保持漂浮主體在漂浮狀態(tài)時的穩(wěn)定性，以抵抗風(fēng)浪，同時，在遇到惡劣風(fēng)暴天氣時，使漂浮主體在支撐梁上坐底以抵抗惡劣風(fēng)暴天氣，在惡劣風(fēng)暴天氣過后，使漂浮主體恢復(fù)漂浮狀態(tài)，從而提高了人工漂浮島抵抗惡劣風(fēng)暴天氣的能力。

技術(shù)特征：

1.人工漂浮島的建造方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工漂浮島的建造方法，其特征在于，所述設(shè)施安裝步驟中，所述進排水設(shè)備包括進水閥、水泵、排水管和排水閥，所述進水閥安裝于所述漂浮主體的外周且與所述水艙相連通，所述水泵安裝于所述水艙中，所述排水管的一端連接于所述水泵、另一端延伸至所述漂浮主體外部，所述排水閥安裝于所述排水管上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工漂浮島的建造方法，其特征在于，所述鋪設(shè)支撐梁步驟中，還包括在所述支撐梁上鋪設(shè)緩沖墊，以緩沖所述漂浮主體下沉至所述支撐梁上時的沖擊作用力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工漂浮島的建造方法，其特征在于，所述漂浮主體入水固定步驟中，拋出的所述錨纜包括布設(shè)于所述漂浮主體四周且呈傾斜設(shè)置的第一錨纜以及布設(shè)于所述漂浮主體底部且呈豎直設(shè)置的第二錨纜。

5.人工漂浮島，其特征在于，采用權(quán)利要求1-4任一項所述的人工漂浮島的建造方法建造而成。

6.人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求5所述的人工漂浮島，包括漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟和惡劣天氣抗風(fēng)浪控制步驟；其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，其特征在于，所述漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟中，利用所述拉力傳感器實時檢測所述錨纜的使用載荷并輸送至所述控制器，取設(shè)定載荷評估時段內(nèi)所述拉力傳感器檢測的錨纜使用載荷的最大值作為該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值；當(dāng)該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值大于所述設(shè)定載荷范圍上限時，判定為漲潮，所述控制器控制所述錨泊設(shè)備松放所述錨纜，直至所述錨纜的使用載荷達到預(yù)設(shè)載荷；當(dāng)該載荷評估時段對應(yīng)的錨纜使用載荷表征值小于所述設(shè)定載荷范圍下限時，判定為落潮，所述控制器控制所述錨泊設(shè)備收卷所述錨纜，直至所述錨纜的使用載荷達到預(yù)設(shè)載荷；其中，所述預(yù)設(shè)載荷在所述設(shè)定載荷范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，其特征在于，所述設(shè)定載荷范圍上限為所述錨纜的額定載荷的70%-80%，所述設(shè)定載荷范圍下限為所述錨纜的額定載荷的10%-25%，所述預(yù)設(shè)載荷為所述錨纜的額定載荷的40%-50%。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人工漂浮島的抗風(fēng)浪控制方法，其特征在于，所述惡劣天氣抗風(fēng)浪控制步驟中，利用所述控制器接收風(fēng)暴預(yù)警信號和風(fēng)暴解除信號；當(dāng)所述控制器接收到所述風(fēng)暴預(yù)警信號時，所述控制器控制所述進排水設(shè)備向所述水艙內(nèi)注水，同時控制所述錨泊設(shè)備收卷所述錨纜；當(dāng)所述控制器接收到所述風(fēng)暴解除信號時，所述控制器控制所述進排水設(shè)備將所述水艙內(nèi)的水排出，同時控制所述錨泊設(shè)備松放所述錨纜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種人工漂浮島的建造方法、人工漂浮島及其抗風(fēng)浪控制方法，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。該建造方法包括以下步驟：預(yù)制一漂浮主體，漂浮主體的內(nèi)部空間分隔為多層空間，下層空間分隔為多個水艙，其他層空間用作建筑功能層；在水艙內(nèi)安裝進排水設(shè)備，在建筑功能層內(nèi)建筑生活設(shè)施，在漂浮主體外周安裝錨泊設(shè)備；在人工漂浮島的預(yù)設(shè)漂浮位置下方的水底基床上鋪設(shè)支撐梁；在風(fēng)浪小的施工窗口期，將安裝各設(shè)施后的漂浮主體浮運至預(yù)設(shè)漂浮位置，通過錨泊設(shè)備向水底拋錨并使拋出的錨纜拉緊，以使漂浮主體穩(wěn)定漂浮在預(yù)設(shè)漂浮位置。采用該方法建造的人工漂浮島，能夠在臺風(fēng)等惡劣天氣時控制人工漂浮島坐底，以提高人工漂浮島的穩(wěn)定性和抗風(fēng)浪能力。

技術(shù)研發(fā)人員：李一勇,杜闖
受保護的技術(shù)使用者：中交第一航務(wù)工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21