東海平湖油氣管道附近海域水動力特征及其對管道穩(wěn)定性的影響.pdf

1、平湖油氣管道是我國近海輸送距離較長的油氣管道，由我國東海平湖油氣田平臺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力沖刷引發(fā)管道出露懸空風險問題備受工程技術人員的關注。短時期內(nèi)的水動力特征對海底沖刷和管道穩(wěn)定性的反映較為敏感。由于平湖油氣管道實際海洋環(huán)境的復雜性和現(xiàn)場觀測的不全面，有關平湖油氣管道附近海域潮流和波浪對于管道海底沖刷過程的工程研究相對較少。因此，亟需進一步對平湖油氣管道附近海域的潮流和波

2、浪特征要素進行建模研究，分析水動力對海底管道穩(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）進行數(shù)值模擬。利用所建立的波浪模型進行強風條件波浪特征要素分布的數(shù)值試驗。同時，結合潮流和波浪數(shù)值模型的結果，預測強風條件平湖油氣管道沿線附近海域極限沖刷深度。
　　潮流數(shù)值模型結果顯示，冬季表層潮流較夏季有一定程度減??；底層潮流受外界因素影響

3、較小，冬季和夏季空間分布并沒有明顯變化。底層潮流強流區(qū)出現(xiàn)在岱衢水道間海域。
　　波浪數(shù)值模型結果顯示，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向強風作用下，波致底流速在舟山群島靠外海側(cè)海域形成相對高值區(qū)。波浪數(shù)值試驗結果也基本驗證了模型的結果，舟山群島靠外海側(cè)海域在強風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)，預測強風條件平湖油氣管道附近海域極限沖刷深度。計算發(fā)現(xiàn),平湖

4、油氣管道沿線極限沖刷深度預測高值區(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段是由于波浪動力作用較強，在SE向強風條件沖刷深度較大，海底沖刷較為嚴重。岱衢水道沿岸附近海域YKP1~YK P8段由于潮流動力作用較強，波致底流被弱化，極限沖刷深度受強風風向影響較小。
　　結合近年來平湖油氣管道現(xiàn)場檢測結果，水動力作用下海底沖刷與管道出露懸空