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(duì)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(duì)生態(tài)環(huán)境影響較小，同時(shí)，在人工漂浮島上建造酒店的居住體驗(yàn)，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(tái)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(xiàng)技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)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(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)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(gè)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(jìn)排水設(shè)備，進(jìn)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(shí)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(yùn)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(dá)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(shí)施例中，設(shè)施安裝步驟中，進(jìn)排水設(shè)備包括進(jìn)水閥、水泵、排水管和排水閥，進(jìn)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(shí)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(shí)的沖擊作用力。

9、在其中一些實(shí)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(shí)施例中，還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝步驟，自動(dòng)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(cè)錨纜使用載荷的拉力傳感器，將各拉力傳感器、進(jìn)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(hào)和風(fēng)暴解除信號(hào)，并根據(jù)風(fēng)暴預(yù)警信號(hào)控制進(jìn)排水設(shè)備進(jìn)行注水動(dòng)作以及控制錨泊設(shè)備進(jìn)行收卷錨纜動(dòng)作以使漂浮主體下沉，根據(jù)風(fēng)暴解除信號(hào)控制進(jìn)排水設(shè)備進(jìn)行排水動(dòng)作以及控制錨泊設(shè)備進(jìn)行松放錨纜動(dòng)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(cè)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(jìn)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(xiàng)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(hào)時(shí)，利用進(jìn)排水設(shè)備向水艙內(nèi)注水，同時(shí)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(hào)時(shí)，利用進(jìn)排水設(shè)備將水艙內(nèi)的水排出，同時(shí)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(shí)施例中，漲落潮抗風(fēng)浪控制步驟中，利用拉力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)錨纜的使用載荷并輸送至控制器，取設(shè)定載荷評(píng)估時(shí)段內(nèi)拉力傳感器檢測(cè)的錨纜使用載荷的最大值作為該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)應(yīng)的錨纜使用載荷表征值；當(dāng)該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)應(yīng)的錨纜使用載荷表征值大于設(shè)定載荷范圍上限時(shí)，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(dá)到預(yù)設(shè)載荷；當(dāng)該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)應(yīng)的錨纜使用載荷表征值小于設(shè)定載荷范圍下限時(shí)，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(dá)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(shí)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(shí)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(hào)和風(fēng)暴解除信號(hào)；當(dāng)控制器接收到風(fēng)暴預(yù)警信號(hào)時(shí)，控制器控制進(jìn)排水設(shè)備向水艙內(nèi)注水，同時(shí)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(hào)時(shí)，控制器控制進(jìn)排水設(shè)備將水艙內(nèi)的水排出，同時(shí)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(diǎn)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(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，通過調(diào)控壓載水實(shí)現(xiàn)漂浮主體的下沉，同時(shí)，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(tái)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(duì)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(duì)漂浮主體的吸附力，便于在風(fēng)浪減小時(shí)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(zhǎng)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(shí)的穩(wěn)定性，以抵抗風(fēng)浪，同時(shí)，在遇到惡劣風(fēng)暴天氣時(shí)，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(jìn)排水設(shè)備包括進(jìn)水閥、水泵、排水管和排水閥，所述進(jìn)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(shí)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(xiàng)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(shí)時(shí)檢測(cè)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(píng)估時(shí)段內(nèi)所述拉力傳感器檢測(cè)的錨纜使用載荷的最大值作為該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)應(yīng)的錨纜使用載荷表征值；當(dāng)該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)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(shí)，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(dá)到預(yù)設(shè)載荷；當(dāng)該載荷評(píng)估時(shí)段對(duì)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(shí)，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(dá)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(hào)和風(fēng)暴解除信號(hào)；當(dāng)所述控制器接收到所述風(fēng)暴預(yù)警信號(hào)時(shí)，所述控制器控制所述進(jìn)排水設(shè)備向所述水艙內(nèi)注水，同時(shí)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(hào)時(shí)，所述控制器控制所述進(jìn)排水設(shè)備將所述水艙內(nèi)的水排出，同時(shí)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(gè)水艙，其他層空間用作建筑功能層；在水艙內(nèi)安裝進(jìn)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(yùn)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(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)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(hù)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