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复杂环境海岸河口绿色防护结构体系构建及新型结构研发与应用
发布时间: 2025-10-15
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利,实用新型专利,软件著作权,著作权,新技术
行业领域：
节能环保产业
成果介绍
海岸河口地带，是保护城市、工业园区、港口设施等的前沿地带和重要生态过渡带。受海洋与陆地环境双重影响，区域动力条件复杂，灾害频发，损失巨大。传统海岸河口防护结构多为单一防护功能的硬质结构，在与高潮、大浪、强流对抗中极易损毁，并破坏了生态环境。绿色防护结构是在传统硬质防护结构基础上，附加水动力条件改善、生物空间营造等多种环境改善功能，形成的自然与工程融合的新型防护结构。而海岸河口绿色防护结构系统体系、新型绿色结构水动力机制及设计方法、生态环境影响评估是亟需解决的关键科学与技术问题。
本成果针对上述问题开展研究，并已成功应用于天津东疆海岸修复及人工沙滩项目、长江口12.5米深水航道工程等110余项工程，为我国海岸保护修复，海岸功能提升及河口治理，陆海统筹协调发展，提供了巨大技术支持，经济、社会及环境效益显著，具有广阔的推广应用前景。本成果已通过科技鉴定达到国际领先水平，共取得授权专利25项（发明专利14项）、软件著作权9项，出版专著3部，发表论文40余篇，相关成果已纳入《水运工程生态保护修复与景观设计指南》等11项国家及行业标准，推动了水利交通基础设施建设和海岸生态治理行业科技进步。
成果亮点
1.揭示了复杂环境条件下海岸河口致灾机理及绿色化防护机制，创建了海岸河口绿色防护结构体系，提出了不同类别绿色防护结构的适用条件；建立了海岸河口工程生态影响评估方法，为海岸河口绿色防护结构设计建设提供了理论基础。
2.揭示了复杂水动力与斜坡式分级结构及复式结构、直立式透空结构、混合式结构等典型绿色主体防护结构相互作用机理及规律；研发了双排圆筒透空式防波堤、齿形构件混合堤新结构，并分别创建了水动力计算公式，提出了绿色化主体防护结构设计方法。
3.研发了斜坡式植物蜂巢和生态型四脚空心方块等护面结构，揭示了水动力-护面结构-植被耦合作用机理，建立了新型植被护面结构波浪爬高及越浪量计算公式；研发了生态软体排布加大间距联锁块、异型生态网箱等护底结构，提出了绿色化附加防护结构设计方法。
4.研发了多种新型浮式防波堤结构型式，可有效抵御中长周期波浪作用，并形成相关计算公式及设计方法，为海上生产活动提供了有效绿色防护的解决方案。
5.揭示了生态型沙滩动力响应机制和岸滩侵蚀量变化规律，编制了生态型沙滩设计与施工技术指南，研发了具有水流-波浪-泥沙-植被模拟功能的生态海岸水沙动力过程模拟专业软件。
团队介绍
在国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市科技项目等研发课题资助下，结合自然资源部、交通运输部等部委生态修复、防灾减灾和交通运输的项目建设需求，创建了一航院海岸河口绿色防护技术创新团队。历经十余年发展，已形成一支由全国水运工程勘察设计大师领衔、天津131创新人才为学术带头人、一航院青年科技创新人才为核心骨干、90后科技创新人才为新生力量的专业技术队伍。团队一直致力于海岸河口绿色防护领域的应用基础研究、关键技术攻关与重大科技成果工程化应用，主要研究方向有海岸河口生态修复技术、浮式及透水防波堤绿色防护结构、港口与航道韧性防治技术等，研究成果已成功应用于京津冀、长三角、粤港澳等地海岸河口及港口航道防护工程中，实现了工程防护与自然的相互融合，提升了海岸河口及港口航道韧性减灾能力和生态服务功能。目前，团队正锚定绿色零碳港口系统建设、新能源与海洋产业融合、刚柔复合新型防护结构等研究方向持续发力，以新质生产力助力水运行业绿色转型升级。
成果资料
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