防波堤是一种常见的近海工程结构物，它主要用来抵御外来波浪，保护港内相关设施的安全。但是传统防波堤有以下缺点：（1）结构的材料使用与波能分布规律不符合，即在波能最大的水面处使用了最少的材料，而在波能最低的水底处使用了最多的材料。（2）水深处施工困难，且造价随着水深的增加而剧增。（3）限制了港内水体交换，易导致港内泥沙堆积和水污染。由此可见，对现如今的港口发展要求，新型防波堤的探索研究设计是需要重点突破的地方。

浮式防波堤是由漂浮消波堤体和锚泊系统组成的防浪设施，其漂浮消波堤体一般是由塑料、金属、钢筋混凝土等材料建造而成。与传统防波堤相比，它具有以下优点：重量轻，结构简单，造价便宜。此外，其海水交换能力强，有优良的生态环保性。目前，浮式防波堤在民用和军用上都有了良好的使用前景。比如，民用上的水产养殖，海上浴场等，军用上的机动码头防护。

另一方面，这些年来，汽车废旧轮胎数量愈来愈多。轮胎堆放占用陆地资源，如果燃烧的话，则又会排放废气污染环境。现在呢，对废旧轮胎处理回收，也是个棘手的问题。把废旧轮胎运用到浮式防波堤的建造上去，不仅省钱省材料，而且可以扰乱水质点运动，消耗波能，提高其消波性能。这也是对废旧轮胎问题的处理提供了一个不错的选择。

1.2浮式防波堤的简述

1.2.1浮式防波堤的结构形式

浮式防波堤通常由两大系统组成，一是漂浮消波堤体，二是锚泊设备。根据消波机理，浮式防波堤可分为以下三大类：波能反射型、波能消耗型、反射—消耗混合型。浮式防波堤的相对吃水、相对宽度、锚固方式等因素对其消波效果有决定性影响。一般来说，吃水越深、宽度越大、锚固越稳定，它的消波效果就越好。现阶段，浮式防波堤构型主要有浮箱式（浮筒式）、浮筏式和其他组合型式三大类。

浮箱式（浮筒式）浮式防波堤，一般是长方体（或圆柱体）结构，它通常由钢筋混凝土、工程塑料建造而成。其宽度范围是8—12m,吃水范围在1—4m。它的消波机理就是对入射波浪进行反射从而削弱透射波。试验表明，浮箱的挡水面积及堤宽与波长比（B/L）对消波效果有决定性影响。这个理论通俗解释就是，浮堤吃水越深，浮堤宽度越大，它对波浪反射作用就越大，透射系数就越小，消波性能越好。浮筏式浮式防波堤是波浪摩擦消耗波能型浮式防波堤。它主要通过其漂浮体与水面波浪摩擦，从而扰乱水面波浪运动，以达到削弱透射入射波浪的目的。浮筏式浮式防波堤与浮箱式浮式防波堤比较，既有优点，也有缺点。优点是易于建造和维护，而且所需要的费用也相对便宜。缺点就是消波效果较差，为达到有效的消波效果，浮筏式浮式防波堤的宽度需要达到一倍波长左右。现在，国内外有较多的对废旧轮胎式浮式防波堤的研究和应用。废旧轮胎式浮式防波堤有多种布置形式，诸如Wave—Guard型、Goodyear型和Wave—Maze型等。对比其他型式的废旧轮胎式浮式防波堤，Wave—Guard型通过杆件穿插轮胎，使其整体为刚性结构，它的消波性能较好。除了废旧轮胎式浮式防波堤外，国内研究学者对水生植物―浮漂‖的构造形式进行模仿，设计出一种新型式浮式防波堤。它是把多块圆形木板平铺在水面上，并把它们通过柔性连接成一体。试验表明，该型式防波堤有消波性能。

（a）浮箱式浮式防波堤 （b）浮筒式浮式防波堤（c）浮筏式浮式防波堤

图1.1三种类型的浮式防波堤Fig1.1Threetypesoffloatingbreakwaters