日本拥有超过2780个渔港和993个商业和工业港口，面临着保护这些重要的沿海资产免受海啸破坏性力量的挑战。一个很有希望的解决方案是一种可移动的屏障系统，从海底升起的门作为屏障，保护港口免受海啸、风暴潮和大浪的侵袭。然而，在自然灾害期间，停电可能会中断闸门运行所需的电力。

　　为了解决这个问题，由东京工业大学的Hiroshi Takagi教授领导的研究人员提出了一种自供电的可移动海堤系统(SMS)，该系统使用微潮汐能来操作闸门。该系统的细节已发表在《可再生能源》杂志上，该系统由放置在港口入口处的闸门组成，这些闸门在港口不活动期间(如夜间或假日季节)关闭。当水位升高时，港口内外水位的差异被用来发电，然后储存起来，用于后续的闸门操作。

　　“据我们所知，世界上还没有一种系统是利用可移动的海堤发电，然后利用这些电来运行系统本身。从这个意义上说，短信是一个全新的概念，”高木教授说。

　　尽管日本海岸线很长，但潮汐差(代表涨潮和退潮之间的高度差)被认为太小，无法进行大规模的潮汐发电。相比之下，SMS系统利用海平面上的小潮振幅，在大潮期间范围从10厘米到150厘米。

　　该系统由一系列具有30厘米间隙的门组成，其目的是在没有相互作用的情况下平稳地操作相邻的门，并在间隙内安装用于发电的小型涡轮机。涡轮机，与一个螺旋桨每50厘米间隔垂直，被放置在门之间的间隙。

　　研究人员在日本港口测试了该系统的可行性，该系统每天运行8小时，以确定在海啸警报解除后，考虑到浮动闸门的浮力，它是否能产生足够的电力来恢复海底下的闸门。在日本56个被评估的港口中，9个是高度可行的，14个是可行的，33个是不可行的，因为发电潜力很小。

　　然而，沿着日本西海岸确定了20个可行的地点，面对南开海槽——一个被称为每隔一两个世纪发生一次的大型逆冲地震的俯冲带。这些地震事件有可能引发海啸，因此拟议的SMS系统有望成为脆弱港口及其腹地的保护措施。

　　此外，研究人员还确定了一些特定的港口，包括姬路和福山，作为产生多余能源以供以后使用的有利地点。这些地区位于濑户内海，是主要的工业中心，有钢铁工业、造船、化工厂和各种工厂。

　　除了保护这些重要的基础设施免受海啸袭击外，拟议的系统还可以提供应急电力，以增强这些行业在面对灾害时的应变能力。它将灾害预防与可再生能源利用相结合。

　　高木教授说:“我们的研究结果概述了灾害预防和可再生能源使用之间的协同系统。”

　　在承认技术障碍和相关法律法规限制等挑战的同时，研究人员设想，SMS系统将成为港口抵御自然灾害、海平面上升和极端天气(包括沿海洪水)的全球保障。

　　Takagi教授总结道:“如果通过这项研究，在日本恶劣的灾害条件下，拟议的可移动海啸屏障技术能够牢固地建立起来，毫无疑问，有朝一日，这项技术可以作为一项开创性的防灾技术出口并部署到海外。”

　　更多信息:Hiroshi Takagi等人，日本微潮汐能自供电移动海堤的可行性，可再生能源(2023)。DOI: 10.1016/ jj .renene.2023.119563期刊信息:可再生能源由东京工业大学提供引文:研究提出了一种用于海啸防护和应急发电的自供电可移动海堤(2024,1月24日)检索自2024年1月24日https://techxplore.com/news/2024-01-powered-movable-seawall-tsunami-emergency.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。