本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统及方法。
背景技术：
海上风电基础周围容易受海底水流影响形成冲刷坑，导致基础的埋深减小，影响风电机组安全稳定运行。目前，海上风电基础防冲刷措施分为主动防护和被动防护。主动防护一般是通过降低防护区内的水流流速来达到防冲刷的目的，比如基础前导流板防护等。被动防护是通过在基础范围内铺设防护层以提高抗冲刷能力，比如在防护区内铺设石块、混凝土块、沙袋、混凝土铰链排等。常规的海上风电基础防冲刷措施普遍存在施工成本较高、防护效果一般的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统及方法，能够降低防护区内的水流流速，阻滞泥沙流动，达到基础防冲刷的目的。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，包括若干条格栅带；每条格栅带包括多层格栅层，每层格栅层由若干网格单元组成；每个网格单元由若干格栅围绕而成；
每一块格栅通过连接装置竖直固定在两根立柱之间。
本发明进一步的改进在于：所述格栅由耐腐蚀金属或纤维制成；格栅的孔隙度为20％～50％。
本发明进一步的改进在于：所述立柱为耐腐蚀金属柱体，能够埋入海床中。
本发明进一步的改进在于：所述连接装置为耐腐蚀金属连接件；连接装置的侧壁上设有若干楔口；格栅安装在对应连接装置的楔口中。
本发明进一步的改进在于：连接装置的截面形状为方形或圆形；连接装置的中心设有通孔；立柱安装在所述通孔中。
本发明进一步的改进在于：楔口的截面为矩形或者梯形。
本发明进一步的改进在于：在海上风电基础的前方，沿海底水流的主导流向布置一条或多条格栅带。
本发明进一步的改进在于：多条格栅带采用非等间距布置方式，且沿主导流向的相邻层间隔逐渐增大。
本发明进一步的改进在于：包括三条格栅带，每条格栅带宽度为l，第一条格栅和第二条格栅带沿水流方向的间距为l1，第二条格栅带和第三条格栅带沿水流方向的间距为l2，满足l2≥l1≥l。
一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷的方法，包括以下步骤：
在海上风电基础的前方，沿海底水流的主导流向布置一条或多条格栅带；
通过格栅带中的多层格栅，降低水流流速，阻滞靠近海床底层的泥沙流动，降低泥沙流动对海上风电基础的冲刷。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过格栅降低水流流速，阻滞靠近海床底层的泥沙流动，最终达到基础防冲刷的目的。
本发明通过多层网格结构，加强了格栅阻流的刚度，可以在流向多变的海流环境下提供基础防冲刷效果。
本发明通过多条格栅带布置，进一步增强了水下基础防冲刷的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统的整体结构示意图。
图2为本发明一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统的连接装置截面示意图。
图3为本发明一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统的另一连接装置截面示意图。
图4为本发明一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统的多条格栅带布置示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
请参阅图1，一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，包括若干条格栅带100；每条格栅带100包括多层格栅层101，每层格栅层101有若干网格单元102组成；每个网格单元由若干格栅1围绕而成；
每一块格栅1通过连接装置3竖直固定在两根立柱2之间；若干格栅1围成的封闭空间为一个网格单元102。
格栅1，由耐腐蚀金属材料或高强度纤维材料制成，其孔隙度为20％～50％。
立柱2，为耐腐蚀金属柱体，埋入海床并固定，横截面可为圆形、方形或其他形状。
请参阅图2和图3所示，连接装置3为耐腐蚀金属连接件，截面形状为带有楔口31的方形或圆形，连接装置3的中心设有通孔30；通孔30的横截面形状与立柱2的横截面形状一致。立柱2与通孔30过盈配合。楔口31的截面为矩形或者梯形；设置为梯形，可以与格栅1边缘的梯形配合互锁，防止格栅1受力脱离连接装置3。
网格单元，通过连接装置3将格栅1连为一体，并通过立柱2固定于海床。
网格单元，网格横截面可为方形、矩形、六边形或其他形状。
格栅带，其长度、宽度和高度尺寸视海底水流速度及空间环境可以拼接调整。
格栅带，在风机水下基础的前方、沿海底水流的主导流向可布置一条或多条。
实施例2
格栅带，多条布置可采用非等间距布置方式，且沿主导流向的相邻层间隔逐渐增大。
请参阅图4，一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，采用三条格栅带，每条格栅带宽度为l，第一条格栅带和第二条格栅带沿水流方向的间距为l1，第二条格栅带和第三条格栅带沿水流方向的间距为l2，满足l2≥l1≥l关系，本实施例的理由是，当海流流速过大时，一层的格栅带无法起到防冲刷的作用，此时就需要多层的格栅带提高对海流的减速效果与对其中泥沙的阻滞效果。
实施例3
本发明还提供一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷方法，基于实施例1或实施例2的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，包括以下步骤：
在海上风电基础的前方，沿海底水流的主导流向布置一条或多条格栅带；通过格栅带中的多层格栅，降低水流流速，阻滞靠近海床底层的泥沙流动，降低泥沙流动对海上风电基础的冲刷。
具体的，每条条格栅带中：
步骤一、海水流过格栅带的第一层网格单元，海水中的泥沙被第一层网格单元中的格栅1阻滞，海水与第一层网格单元中的格栅1碰撞流速降低；
步骤二、通过第一层网格单元的海水需流过格栅带的第二层网格单元，海水中的泥沙被第二层网格单元中的格栅1阻滞，海水与第二层网格单元中的格栅1碰撞流速第二次降低；
步骤三、通过第二层网格单元的海水需流过格栅带的第三层网格单元，海水中的泥沙被第三层网格单元中的格栅1阻滞，海水与第三层网格单元中的格栅1碰撞流速第三次降低。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
1.一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，包括若干条格栅带(100)；每条格栅带(100)包括多层格栅层(101)，每层格栅层(101)由若干网格单元(102)组成；每个网格单元(102)由若干格栅(1)围绕而成；
每一块格栅(1)通过连接装置(3)竖直固定在两根立柱(2)之间。
2.根据权利要求1所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，所述格栅(1)由耐腐蚀金属或纤维制成；格栅(1)的孔隙度为20％～50％。
3.根据权利要求1所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，所述立柱(2)为耐腐蚀金属柱体，能够埋入海床中。
4.根据权利要求1所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，所述连接装置(3)为耐腐蚀金属连接件；连接装置(3)的侧壁上设有若干楔口(31)；格栅(1)安装在对应连接装置(3)的楔口(31)中。
5.根据权利要求4所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，连接装置(3)的截面形状为方形或圆形；连接装置(3)的中心设有通孔(30)；立柱(2)安装在所述通孔(30)中。
6.根据权利要求4所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，楔口(31)的截面为矩形或者梯形。
7.根据权利要求1所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，在海上风电基础的前方，沿海底水流的主导流向布置一条或多条格栅带(100)。
8.根据权利要求7所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，多条格栅带(100)采用非等间距布置方式，且沿主导流向的相邻层间隔逐渐增大。
9.根据权利要求7所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，其特征在于，包括三条格栅带，每条格栅带宽度为l，第一条格栅和第二条格栅带沿水流方向的间距为l1，第二条格栅带和第三条格栅带沿水流方向的间距为l2，满足l2≥l1≥l。
10.一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷的方法，其特征在于，基于权利要求1至9中任一项所述的一种多层网格带状结构的海上风电基础防冲刷系统，包括以下步骤：
在海上风电基础的前方，沿海底水流的主导流向布置一条或多条格栅带(100)；
通过格栅带中的多层格栅(1)，降低水流流速，阻滞靠近海床底层的泥沙流动，降低泥沙流动对海上风电基础的冲刷。
技术总结