防波堤
防波堤（英語：breakwater）是一種人工結構物，以人為方式減少水體的波浪強度，來抵禦海岸或建築的地基被潮水沖蝕的堤壩建築形式，通常採用透水性較強的網格形式建造。防波堤是在海岸附近建造的結構，作為海岸管理的一部分或用於保護錨地不受天氣和沿岸漂移的影響。它們一般是垂直於海岸或者河岸的堤壩狀的建築。
目录
概述
防波堤是港口保護設施之一，目的是阻止或減少波浪對港口水域運動的影響，以及防止海岸漂砂進入港內沉積，一般設置在港口最外圍海域中，外觀上就像兩隻強壯的手臂，保護著港內船舶與設備的安全。
防波堤的功能為阻斷波浪的沖擊力、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，用來保護緩坡海灘減少海岸侵蝕的小結構; 被放置在離岸100-300英尺（30-90 m）的相對較淺的水中。
在防波堤的幫助下通常都會建立人工港口，流動港口，例如D日 桑樹港口，被浮動到位並充當防波堤。一些天然港口，例如普利茅斯灣，波特蘭港和瑟堡的港口，已被岩石製成的防波堤增強或擴展。
組成
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、二道與岸連線的突堤或不連線的島堤組成，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。
海岸防波堤
防波堤的構造可以與海岸平行或垂直。海岸的防波堤可以是木頭或者水泥的柱子或者鋼板樁或者樁子之間的石牆組成。防波堤的目的在於在浪衝到海岸之前把它們散開，來防止浪把沙灘上的沙子沖走。它們也被用來填海。
19世紀建造的最早的防波堤是木製的，後來人們開始用水泥，也有使用瀝青和水泥、石頭製造的堤壩狀的防波堤。但是在一些地區由於背風腐蝕防波堤的效果很小。由於在這種情況下防波堤無法阻止沙灘的損失，加上它們本身對水流影響造成生態影響，因此今天許多防波堤被填沙取代，這樣可以直接補充被沖走的地，而對環境的影響則比較小。
河岸防波堤
在河流上防波堤被用來控制水流或者保護堤岸。控制水流的目的在於防止河床淤泥，保持河床的深度，保證行船安全。通過防波堤河裡水流的面積被縮小，水流速度提高，因此淤泥的危險降低。在防波堤之間則形成水流很低，甚至逆流的區域。水流速度最高的地方位於防波堤的尖端。
防波堤也被用來使得河流重新自然化，它被用來促使曲流或者腐蝕。在這種情況下往往使用各種生態物質作為防波堤，比如甚至朽木也可以作為防波堤使用。
河流里的防波堤與河岸逆流呈80度角。這樣在發大水的時候河水被阻擋在河床中央，防止河水對河岸的腐蝕。河流里的防波堤一般是堆起的壩，上面用石頭或者碎石加固，它們必須不斷地被修復。在河流里只有在落差比較小的情況下防波堤才有用。落差大的情況下需要使用水壩。
分離式防波堤
海上防波堤有兩種主要類型（也稱為分離式防波堤）：單個和多個。顧名思義，單個就是指防波堤由一個不間斷的屏障組成，而多個防波堤（數量從2到20個不等）之間的間隔在160-980英尺或50-300米之間。間隙的長度主要由相互作用的波長決定。防波堤可以是固定的或浮動的，並且是不滲透的或可滲透的，以允許沉積物向結構的岸邊轉移，具體選擇取決於潮汐範圍和水深。它們通常由重達10-15噸的大塊岩石（花崗岩）或瓦礫堆組成。它們的設計受波浪角方法和其他環境參數的影響。
知名地點
分類
防波堤的分類各國略有不同，臺灣海岸因為與日本較為相似，且因日本的海岸工程一直是世界的翹楚之一，因而在工程設計上大都參考日本的規範。一般而言，分為拋石塊或方塊形成的斜面堤（sloping face breakwater）、沉箱或巨積混凝土塊堆疊而成的直立堤（upright breakwater）、沉箱與拋石基礎合成的混成堤（composite breakwater）、用各種消波塊保護堤身的消波塊堤（armor block breakwater）以及特殊防波堤（special breakwater）等五種[1]。
防滲水的類型
防滲水的類型:
- 立式防波堤
- 丘防波堤
- 帶有上層建築或複合防波堤的土墩
使用質量
防波堤結構設計為吸收撞擊波的能量，通過使用質量（例如，沉箱）或使用護坡（例如，岩石或混凝土裝甲部隊）來吸收。在沿海工程中，護岸是陸地支撐的結構，而防波堤是海岸支撐的結構（即兩側的水）。
瓦礫丘
瓦礫丘防波堤利用結構性空隙消散波能。瓦礫堆防波堤由成堆的石頭組成，這些石頭或多或少根據其單位重量進行分類：較小的石頭作為岩心，較大的石頭作為保護岩心的鎧裝層，以保護岩心免受波浪襲擊。結構外部的岩石或混凝土裝甲單元吸收了大部分能量，而礫石或沙子阻止了波能繼續通過防波堤芯。護岸的坡度通常在1：1至1：2之間，具體取決於所使用的材料。在淺水中，護岸防波堤通常相對便宜。隨著水深的增加，材料需求以及成本都將大大增加。
沉箱式
沉箱式防波堤通常具有垂直側面，通常豎立在需要將一個或多個船隻停靠在防波堤內表面的地方。他們利用沉箱的質量及其內部的填充物來抵抗波浪撞擊它們所施加的傾覆力。在淺水中建造它們相對昂貴，但是在較深的地方，與護岸防波堤相比，它們可以節省大量資金。
有時在垂直結構的前面放置一個額外的瓦礫堆，以吸收波能，從而減少垂直壁上的波反射和水平波壓。這樣的設計在防波堤的海側和碼頭壁提供了額外的保護，但是它可以增強波浪的越覆能力。
吸波沉箱
一個類似但更複雜的概念是吸波沉箱，在前壁包括各種類型的穿孔。這種結構已在海上石油工業中成功使用，但也用於要求低結構的沿海項目，例如在貝魯特和摩納哥等重要海景方面的城市長廊上。在後者中，目前正在Anse du Portier進行一個項目，其中包括18個吸收波速27 m高的沉箱。
波浪衰減器
波浪衰減器由適當尺寸的混凝土元件組成，水平放置在自由表面下方一英尺處，沿著平行於海岸的直線放置。該波衰減器有四個海邊（向海）平板，一個垂直平板和兩個後向（陸向）平板，每個平板之間的距離為200毫米（7.9英寸）。這排4個前面板和兩個後面板通過位於其下方的水量的作用來反射近海波，在入射波的作用下使其振盪，產生與入射波相位相反的波板的下游。
防波堤裝甲部隊
消波混凝土砌塊隨著設計波浪高度變大，瓦礫堆防波堤需要更大的裝甲單位來抵抗波浪力。這些裝甲單位可以由混凝土或天然岩石製成。CIRIA 683“岩石手冊”中給出的岩石裝甲單位的最大標準等級為10–15噸。可以使用較大的等級，但是最終尺寸實際上受本地可用岩石的自然斷裂特性限制。
消波塊
形混凝土鎧單位（如Dolos，Xbloc，四腳等）可在多達被提供到大約40噸（例如約夫拉斯法，摩洛哥），它們變得極易下自重，波浪衝擊和熱損傷的開裂前鑄造/固化過程中形狀複雜。對於在深水處最裸露的位置需要最大裝甲單位的地方，裝甲單位通常是由混凝土立方體形成的，在拉科魯尼亞附近的蓬塔·朗戈塞泰拉的防波堤末端，已使用了約195噸的混凝土，西班牙。
負面作用
泥沙積聚
在暴風雨中，防波堤易受破壞和翻倒。 能源和背風防波堤的創建相對平靜水的消耗經常鼓勵積沙（根據防波堤方案的設計）。但是，這可能導致過多的顯著性積聚，從而形成雨傘，從而減少了防波堤向岸的漂移。沉積物的這種捕集可能會導致防波堤的向下漂移，從而導致海灘沉積物匱乏和沿海侵蝕加劇。然後，這可能會導致需要進一步的工程保護，以防波堤的開發。防波堤周圍區域的沉積物積聚會導致深度減小的平坦區域，從而改變海床的地形景觀。
防波堤的顯著地層是防波堤與海岸的距離，波浪撞擊防波堤的方向以及防波堤的形成角度（相對於海岸）的函數。在這三個部分中，防波堤的構造角度對於凸部的工程設計最為重要。防波堤的建造角度決定了波浪的新方向（在波浪撞擊防波堤之後），進而決定了沉積物隨時間流動和積聚的方向。
影響生態
防波堤導致的海底景觀異質性降低，可能導致周圍生態系統物種豐富度和多樣性降低。由於沉積物堆積導致防波堤的異質性降低和深度減小，周圍水體的紫外線暴露和溫度升高，這可能會破壞周圍的生態系統。
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