海岸線上的“積木守衛(wèi)”

走在海邊，我們常會看到一塊塊積木一樣的大型混凝土塊體。

它們有的整齊擺放，有的雜亂堆砌，沿著海岸線緊密排列。

這些奇怪的混凝土塊體是什么？

它們有什么作用呢？

抵御洶涌波濤

海浪從不停歇，沖擊著海堤、護岸、防波堤等海岸設(shè)施。為此，積木狀的混凝土塊體誕生了，它們就是海岸線的防護屏障——消浪塊。消浪塊又被稱為護面塊體、消波塊，經(jīng)常被安置在海堤、護岸、防波堤的外圍迎浪面，默默地守護海岸線的安全。顧名思義，消浪塊可以減弱波浪對海岸的作用力——當(dāng)波浪沖擊消浪塊體時，波浪會“破碎”，部分能量被耗散，對海岸的沖擊作用被減輕。因此，消浪塊可以有效防止其投放區(qū)域及后側(cè)被波浪直接破壞。

多姿多彩的消浪塊

為了適應(yīng)不同的海岸，工程師綜合考慮消浪塊體的空隙率、穩(wěn)定性，及波浪爬高、反射等因素，將消浪塊設(shè)計成了各種各樣的形狀，而其重量、尺寸、安放位置和數(shù)量也需要經(jīng)過科學(xué)計算和設(shè)計。

?根據(jù)消浪塊體的形狀和構(gòu)造，可將其分為桿件系塊體、空心式塊體及實心式塊體等

例如，直面外海的消浪塊體由于會承受較大的波浪沖擊，一般要求其消浪效果好、重量大、穩(wěn)定性好，引起的波浪反射小、爬高低；而布置在波浪不大的港內(nèi)或水下坡面等區(qū)域的消浪塊體，主要作用是減小底流流速、保持堤腳穩(wěn)定，其重量要求相對較輕。

空心式塊體

如四腳空心方塊、空心四面體的空心式塊體，可以通過其空洞形成內(nèi)部紊流，從而耗散波浪能量、降低波浪上浮力。在一些空心式塊體上，頂面和側(cè)面會設(shè)有凸起物，這樣可以增加塊體間的咬合作用以及表面粗糙度，從而提高其穩(wěn)定性，并降低波浪爬高。

?扭王字塊，造型緊湊結(jié)實，塊體間的嵌固作用強，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、孔隙率高，消浪效果好（供圖/唐軍）

?四腳錐，結(jié)構(gòu)簡單，塊體間的嵌固作用強，整體孔隙率高，消浪效果好

實心式塊體

如四面體的實心式塊體，主要靠塊體的自身重量保持穩(wěn)定，塊體的空隙和表面凸起物也能起到耗散波浪能量的作用。

除了抵御外海的波浪、防止海岸被侵蝕，消浪塊體在其他地方也能大顯身手。例如，港口防波堤、航道岸線布置的消浪塊體，可有效吸收波浪能量，保持港池（港口內(nèi)供船舶停泊、作業(yè)、駛離和轉(zhuǎn)頭等操作用的水域）內(nèi)水域平穩(wěn)，提高港口安全性和運營效率。

隨著社會發(fā)展，海岸防護工程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)越來越受到重視，消浪塊體也朝著更環(huán)保、高效、靈活的方向發(fā)展，例如研發(fā)新型材料的消浪塊以提高海岸防護效果和環(huán)保性能。未來，這些“積木守衛(wèi)”將會變成什么樣子？讓我們拭目以待。

桿件系塊體

如四腳錐、扭工字塊、扭王字塊的桿件系塊體，它們一方面靠塊體的自重和塊體間的嵌固作用抵御波浪的正面沖擊力和上浮力，另一方面通過塊體的空隙和表面粗糙度形成紊流（質(zhì)點軌跡曲折雜亂、互相混摻的流體運動），從而耗散波浪的能量，使塊體保持穩(wěn)定，起到防護作用。

（責(zé)任編輯 / 代竹蕊? 美術(shù)編輯 /周游）