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基于海底管线周围流场复杂,管线运行过程中易于出现冲刷悬空破坏等诸多特征。本文根据导流板作用下海底管线的冲刷防护机理,提出了一种透空导流板与海底管线结合的防冲刷措施。通过量纲分析得到了影响海底管线冲刷深度的无量纲公式,并通过物理模型试验,研究了单向流作用时,不同流速、不同管孔比、不同透水比的工况下透空导流板对海底管线的冲刷防护的影响。研究发现,由于透空导流板的存在,泥沙受到的推移力减小,导致泥沙淤积,海底管线的冲坑深度小于无导流板防护的冲坑深度,透空导流板防护的管线最大冲刷深度在管轴线前0.3 D处,且在管线下方冲刷坑深度明显减小。基于试验资料分析,拟合得到了平衡冲刷深度的计算公式,其公式与实测资料拟合较好,说明该公式具有较好的适用性。 相似文献
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福建海坛海峡峡道动力地貌研究 总被引：2，自引：0，他引：2
从海坛海峡的形成演变规律、水动力条件、海底地形地貌及沉积特征等方面分析了海坛海峡的动力地貌特征．研究结果表明,海坛海峡峡道效应明显,因受海峡周边地形影响,区域内水动力环境及地形地貌变化复杂,分别在海峡两侧不同区域发育着岩滩、沙滩和泥滩3种地貌,在海底中发育着水下浅滩、潮流脊系和潮流三角洲3种地貌．海峡南北出口位置及海峡海底深槽海域水动力强,两侧岸滩、海滩发育,水下冲刷槽发育明显,处于弱冲刷状态,海底分布粗粒沉积物．海峡港湾内水动力弱,潮滩较发育,处于稳定至弱淤积状态,海底分布细粒沉积物． 相似文献
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风暴浪对埕岛油田海域海底冲刷的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
基于１９７６、１９９３年埕岛油田海域测深资料，采用浅水海浪数值计算模式，风暴浪对该海域海底冲刷和岸滩侵蚀的影响，分析了海底冲刷机理，提出了采用数值模式预测海底冲刷的方法。 相似文献
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波浪作用下海底管线的物理模型实验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文进行了海底管线受波浪力作用的两种不同比尺的物理模型实验，得出了水平力系数Ｃｆｘ和垂直力系数Ｃｆｚ随ＫＣ数和Ｒｅｄ数的变化曲线，并对比了不同比尺物理模型实验的结果。结果对比表明，比尺对波浪力的影响是不可忽略的。 相似文献
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埕岛油田海上石油平台基础冲刷研究 总被引：6，自引：1，他引：6
海洋石油平台的建立会改变平台周围的水动力条件，其中平台的基础及与之连接的海底管缆(输油管道、注水管道、海底电缆等)附近产生冲刷现象，对平台和海底管缆的安全造成威胁。根据对研究区典型平台的4次实洲水深并结合以往资料，分析了埕岛油田海上石油平台基础冲刷的过程及其规律。 相似文献
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黄河三角洲沉积体的工程不稳定性 总被引：18，自引：7，他引：18
对多年来黄河三角洲的调查资料分析表明，三角洲的不稳定性比较突出，对海洋工程设施危害极大，主要表现晨以下几个方面：①工程软弱层是三角洲不稳定的根本因素，是形成海底刺穿、大型海底滑坡等灾害体的基础，尤其是极端条件下触发软弱层流动，所产生的大型海底滑坡带来的灾害是巨大的；②水下斜坡是三角洲上主要的工程不稳定区；③海底冲刷和年内的动力高速在海底形成的活动层对海底铺设的管线和海岸大坝构成危害；④应高度重视三 相似文献
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基于开源的计算流体力学模式REEF3D,建立了海底管道局部冲刷水槽数值模型,在验证单向流实验结果的基础上,进一步对往复流作用下的海底管道局部冲刷机制进行了研究,并作对比分析。研究表明,总体上往复流对管道所在海床的局部冲刷规模比单向流弱。当流向改变后,原先下游的堆积区转变成上游,优先受到冲刷,并填充到管道下方的冲刷坑,同时使水流在管道下方的作用减弱。这种回填过程使短周期下的往复流作用需要更长的冲淤平衡时间。在回填与冲刷的共同作用下,上下游的冲刷坑坡度会因流向变化而变化。 相似文献
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根据路由勘察区水深测量、旁侧声纳、浅地层剖面探测等多项物理探测所获取的资料,结合其它自然环境及历史资料,对勘察区内海底工程地质条件进行了详尽的分析和研究．此外,还对近20a来勘察区海床稳定性进行初步分析,为选择一条最佳的路由通道提供依据．研究分析表明：可能影响该海缆安全运行的不良工程地质条件主要为海底灾害性地貌,如基岩、潮流冲刷槽等;勘察区不同区域内海底冲淤变化存在一定差异,潮汐通道底部受较强冲刷,冲刷速率为0．035～0．1m／a,20m以浅区域海底处于弱冲刷状态一冲淤动态平衡状态,冲刷速率为0．015m／a,海床较稳定;该路由勘察区工程环境较适合海缆的铺设,且其最佳路由区域是在勘察区南半部相对稳定的海底平滑区． 相似文献
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海流作用下海底管道局部冲刷数值分析 总被引：1，自引：0，他引：1
在任意拉格朗日-欧拉参考坐标系下,采用基于雷诺平均的Navier-Stokes方程组(RANS)、流线迎风有限元方法、泥沙输运模型以及底床变形方程,对海流引起的海底管道局部冲刷进行了数值模拟。着重讨论了均匀来流流速和海底管道直径对局部冲刷发展过程及平衡冲刷深度的影响作用。数值结果表明,在冲刷的初始阶段,冲刷深度随时间迅速增加,之后缓慢逼近极限平衡深度;在管径一定的情况下,管道附近的局部平衡冲刷深度与流速大致呈线性关系;当流速超过某一临界区域后,最大平衡冲刷深度出现的位置并不在管道正下方,而是随流速的增加向管道下游方向移动;另外,管道直径也会对平衡冲刷深度产生比较明显的影响,在相同流速下,平衡冲刷深度大致随管径呈线性增大。在本文的计算范围内,海底管道的相对局部平衡冲刷深度基本随雷诺数线性增加,但流速对冲刷深度的影响作用要比管径的影响作用更为明显。 相似文献
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海底管道掏空与波浪力变化关系试验 总被引：1，自引：0，他引：1
鉴于海底油气管道在海洋能源开发中的特殊意义,前人开展了大量管道安全试验研究,特别注重不同底床、不同波浪条件、不同埋置深度等方面的组合试验,本次试验针对危害管道安全的掏空和悬跨开展了波浪水槽试验,探讨黄河三角洲为主的粉土海床上掏空与管道受力关系,弥补这方面研究的不足,结果表明,海底管道受力变化与掏空过程密切相关。连续试验过程表明,海底管道与海床土、波浪水体之间存在密切关系。海底管道在波浪作用下冲刷掏空经历了3个演变阶段:泥沙起动阶段、水流隧道发育阶段、快速掏空阶段和冲刷平衡阶段。水流隧道伴随的管涌对冲刷掏空起重要作用。伴随冲刷掏空,管道波浪力出现规律性转化,从正向作用逐渐过渡到负向作用,也可以分出4个演化阶段:冲刷初始阶段,管道波浪力以正向为主,管道表现为正向力作用下的振动;隧道发育阶段,管道受到的作用力主要是波峰上举力和波谷下拉力,表现为上下振动;管道悬空阶段,波峰负向作用力和波谷正向力交替出现,管道在波浪作用下表现为前后振动;冲刷平衡阶段,管道主要在负向作用力下振动。 相似文献
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应用切割单元法对海底管道局部冲刷数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
采用SIMPLEC算法的有限体积法,求解非定常流动的N-S方程,采用k-ω紊流模型,通过模拟均匀无粘性推移质的冲刷和淤积,得到海底管道由搁置在海床上的状态变为悬跨状态这一过程的管道周围局部海床冲刷情况,建立了海底管道局部冲刷的二维数值模型。海底管道从搁置在底床上到冲刷悬空的过程中,管道周围的空间产生了拓扑变化,这给采用贴体网格并在计算过程中进行网格重构的传统方法带来了很大困难,而采用切割单元法,把物体轮廓从静止的背景直角坐标结构化网格中切割出去,计算过程中不需要传统意义的网格重构过程。数值模型预测的海底管道周围局部冲刷结果与Mao的物理模型实验实测结果及Liang和Cheng等的数值模拟结果符合较好,验证了模型的准确性。 相似文献
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潮流场对渤、黄、东海陆架底质分布的控制作用 总被引：10，自引：0，他引：10
朱玉荣 《海洋地质与第四纪地质》2001,21(2):7-13
运用二维潮流数学模型，模拟了渤、黄、东海陆架的M2潮汐、潮流。结果表明，渤、黄、东海陆架的潮流有强弱之分以及往复流和旋转汉之别。在此基础上，计算了8种粒径沙的湖平均悬移输沙率、潮平均推移输沙以及相应的输沙率散度。根据输沙率散度的正负，划分了海底冲刷区与淤积区。根据不同粒径泥沙输沙率散度的相对大小，确定出海底的主要底质类型为砂质沉积、粉砂质泥沉积和以粉砂为主的混合沉积。计算结果表明，海底3种主要底负类型的分布格局与海底的冲淤格局以及与输沙率矢量的发散和聚合状况基本一致。在渤、黄、东海陆架，沙脊主要在强往复流区形成，沙席主要在强或较强的旋转流区形成，泥质沉积主要在弱潮流区形成。砂质沉积、泥质沉积以及混合沉积这3种主要底质类型并非孤立存在，而是受渤、黄、东海陆架潮流场控制而形成的一个完整的潮流沉积体系。渤、黄、东海陆架的砂质沉积与泥质沉积并非残留沉积，而是潮流沉积。在没有冷涡的情况下，黄、东海陆架的典型泥质沉积在弱潮流环境中同样可以形成，因此，认为冷涡并非黄、东海陆架典型泥质沉积形成的必要条件。 相似文献