粉土海床波流作用下海底管道穩(wěn)定性研究.pdf

1、21世紀是海洋的世紀。近年來，我國加快了海洋油氣資源的開發(fā)和利用，海底管道的鋪設(shè)量逐年增加。在從近岸平臺向陸地的油氣輸送中，管道輸送仍然是目前最重要的運輸方式之一。然而，海底管道所處的海洋環(huán)境復雜，管道周圍底床在波浪、潮流等水動力的作用下極易產(chǎn)生沖刷，造成管道懸跨。懸跨段的管道沒有了底床的支持力和摩擦力，在波浪、潮流力的作用下很容易發(fā)生振動，對管道的安全穩(wěn)定性造成極大的破壞。 本文基于大型物理模型試驗，通過水槽中進行的管道試驗所

2、觀察到的現(xiàn)象以及采集的數(shù)據(jù)進行整理分析，對管道的受力振動問題進行了系統(tǒng)的研究。 本文介紹了目前國內(nèi)外對于海底管道底床沖刷，受力振動問題的研究現(xiàn)狀，并提出了本文的研究特點。對物理模型試驗的試驗條件，試驗內(nèi)容等進行了詳細的描述。通過對試驗中底床變化的細致觀察，將海底管道周圍底床沖刷和沙波形成過程進行詳細的說明，總結(jié)出一定的規(guī)律。 本文針對我國海底管道大都鋪設(shè)于細顆粒物海床的特點，主要對粉土海床上海底管道的受力情況進行分析。對

3、比不同組次的試驗，總結(jié)出不同波浪要素，不同埋置深度海底管道的受力特征，并分析了流的作用對管道受力的影響，彌補了國內(nèi)外關(guān)于波流聯(lián)合作用研究的不足。 本文通過中砂、極細砂海床與粉土海床的受力進行對比，分析底床對海底管道受力的影響。在此基礎(chǔ)上對粉土海床平鋪海底管道在波流聯(lián)合作用下的受力過程進行詳細的分析。此外，本文還試探性的引入了“剩余力”的概念，對單個波浪過程的作用進行分析，以便研究管道的振動趨勢。 最后，本文介紹了管道渦流