潘新颖， 赵恩金， 拾 兵， 于 冬， 黄修筠

(中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100)

海底子母管作用下海床冲刷的试验研究*

潘新颖， 赵恩金， 拾 兵， 于 冬， 黄修筠

(中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100)

子母管作为海洋工程中的新型管线结构，越来越受到重视。本文运用物理试验的方法研究了稳定流中海底子母管对海床局部冲刷的影响。通过控制不同海底子母管间间距，管径及来流流速，分析出了两管间隙比对冲刷坑内冲刷深度的影响，同时，从泥沙起动原理出发，利用流体的连续性特征，推导了与子母管间间隙比、管径及来流流速相关的冲刷坑深度理论公式，该理论公式与试验结果吻合良好，可预测子母管下泥沙的冲刷。通过试验可知，雷诺数及子母管间间隙对冲刷坑深度有较大的影响。在一定雷诺数下，子母管间间隙越小，冲刷坑深度越大，泥沙输移越也越严重。在管线间间隙比不变时，雷诺数增加同样能加强管线下方冲刷。

子母管线；冲刷深度；海流；冲刷机理；试验研究

随着海底管线的广泛应用，子母管作为一种新的海底管线结构，能够降低管道的设计和施工成本，提高海洋油气田开发的经济效益[1]。子母管的大(母)管用于输送原油，小(子)管位于大管的正上方，用于输送一些置换介质(柴油、海水)及控制信号等。子母管结构如图1所示。D为母管直径，d为子管直径，G为两管之间间隙。该管线结构已在渤海海域BZ34-3/5边际油田中有所应用[2]。管线的存在极易造成下部泥沙的冲刷，造成管线悬空，甚至破坏，因此，对海底子母管下方泥沙冲刷研究极其重要。……