付　健,赵　林

(中国海洋大学 工程学院，山东 青岛 266100)



水流作用下管汇结构周围局部冲刷试验研究*

付健,赵林*

(中国海洋大学 工程学院，山东 青岛 266100)

摘要：水下生产系统的管汇结构是海底油气资源开采的关键设备之一，近年来得到了广泛的应用。放置在海床上的管汇改变了海床泥沙沉积物的输移能力，由此导致结构基础周围冲淤变化。如果结构物周围冲刷深度过大，将会影响结构的正常使用。为预测管汇结构在水流作用下的冲刷形态与冲刷深度，本文通过水槽物理模型试验和分析手段，对恒定流作用下水下生产系统的管汇结构周围的局部冲淤形态及形成机理进行了分析。采用声学多普勒测速仪(ADV)对结构周围流场进行了精确测量，利用测量结果分析了流速分布规律及对结构物周围局部冲刷的影响。得出影响低矮结构物周围局部冲刷的主要水流结构为结构物尖角处的水流加速，马蹄形漩涡的影响较小。对研究低矮结构物周围局部冲刷的影响因素具有重要意义。

关键词：管汇结构；局部冲刷；冲刷机理；恒定流

近年来，随着经济的不断发展，人们对油气资源的开采逐渐从陆地移向海洋。水下生产系统以其显著的优势得到广泛应用。在水流作用下，放置在海底上的管汇等低矮结构改变了海床原来的水动力条件，变化的流场对结构周围的泥沙沉积物引起扰动，产生局部冲刷。如果冲刷坑过深，基础产生的不均匀沉降会影响管汇的正常使用，甚至会引起结构安全问题导致一系列问题。……