東海平湖油氣管道附近海域水動(dòng)力特征及其對(duì)管道穩(wěn)定性的影響.pdf

1、平湖油氣管道是我國(guó)近海輸送距離較長(zhǎng)的油氣管道，由我國(guó)東海平湖油氣田平臺(tái)至上海蘆潮港和舟山岱山島海域登陸，因其所處杭州灣及舟山群島附近海域的潮流和波浪動(dòng)力沖刷引發(fā)管道出露懸空風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題備受工程技術(shù)人員的關(guān)注。短時(shí)期內(nèi)的水動(dòng)力特征對(duì)海底沖刷和管道穩(wěn)定性的反映較為敏感。由于平湖油氣管道實(shí)際海洋環(huán)境的復(fù)雜性和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的不全面，有關(guān)平湖油氣管道附近海域潮流和波浪對(duì)于管道海底沖刷過(guò)程的工程研究相對(duì)較少。因此，亟需進(jìn)一步對(duì)平湖油氣管道附近海域的潮流和波

2、浪特征要素進(jìn)行建模研究，分析水動(dòng)力對(duì)海底管道穩(wěn)定性的影響。
　　本文利用FVCOM海洋模式和SWAN海浪模式，對(duì)平湖油氣管道附近海域的底層潮流流速、波浪特征要素（有效波高和波致底流速）進(jìn)行數(shù)值模擬。利用所建立的波浪模型進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)條件波浪特征要素分布的數(shù)值試驗(yàn)。同時(shí)，結(jié)合潮流和波浪數(shù)值模型的結(jié)果，預(yù)測(cè)強(qiáng)風(fēng)條件平湖油氣管道沿線附近海域極限沖刷深度。
　　潮流數(shù)值模型結(jié)果顯示，冬季表層潮流較夏季有一定程度減?。坏讓映绷魇芡饨缫蛩赜绊?/p>

3、較小，冬季和夏季空間分布并沒(méi)有明顯變化。底層潮流強(qiáng)流區(qū)出現(xiàn)在岱衢水道間海域。
　　波浪數(shù)值模型結(jié)果顯示，波致底流速的空間分布城季節(jié)性分布，夏季波致底流速大于冬季，夏季因其偏SE向強(qiáng)風(fēng)作用下，波致底流速在舟山群島靠外海側(cè)海域形成相對(duì)高值區(qū)。波浪數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果也基本驗(yàn)證了模型的結(jié)果，舟山群島靠外海側(cè)海域在強(qiáng)風(fēng)條件波致底流速高于其他區(qū)域。
　　利用數(shù)值模型的潮流和波浪參數(shù)，預(yù)測(cè)強(qiáng)風(fēng)條件平湖油氣管道附近海域極限沖刷深度。計(jì)算發(fā)現(xiàn),平湖

4、油氣管道沿線極限沖刷深度預(yù)測(cè)高值區(qū)出現(xiàn)在舟山群島靠外海側(cè)KP85~KP100段、以及岱衢水道沿岸海域YKP1~YKP8段。其中，舟山群島靠外海側(cè)海域管道KP85~KP100段是由于波浪動(dòng)力作用較強(qiáng)，在SE向強(qiáng)風(fēng)條件沖刷深度較大，海底沖刷較為嚴(yán)重。岱衢水道沿岸附近海域YKP1~YK P8段由于潮流動(dòng)力作用較強(qiáng)，波致底流被弱化，極限沖刷深度受強(qiáng)風(fēng)風(fēng)向影響較小。
　　結(jié)合近年來(lái)平湖油氣管道現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，水動(dòng)力作用下海底沖刷與管道出露懸空