胡英杰 邹 丽,†,2) 孙 哲 金国庆 马鑫宇

* (大连理工大学船舶工程学院,辽宁大连 116024)

† (工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116024)

引言

海洋内波是一种发生在海面以下的波浪,具有波幅大、周期长的特征,内波在海洋中经常以大波幅的内孤立波及波列的形式传播,在世界范围的海域内广泛存在[1-3].在传播过程中,内孤立波的流场会在海洋表面产生明显的特征,因而使用合成孔径雷达(SAR)对海面特征的捕捉成为对其观测的重要依据[4-6].同时,使用声学多普勒流速仪(ADCP)等仪器的海洋实测也在多个区域观测到了内孤立波的存在[7-8].通过遥感和实地观测表明我国南海也是内孤立波频发的海域[9].在海洋资源开发过程中,海洋石油和深海矿产输送立管长期在海上作业,海洋立管在内孤立波流场的作用下会产生剧烈而大幅度的动力响应,对管道的构形、结构强度、作业效率与安全都产生严重影响[10].海洋内孤立波不仅对水下潜器和结构物影响巨大,还会对海洋平台等水面结构物产生影响.内孤立波在远距离传播过程中,会在海洋表面引导出明显的海水流动,因而会造成海洋平台的长距离漂移,对锚泊结构是一个重大考验,影响正常生产作业,造成严重的经济损失[11].在安德曼海作业的一个石油钻井机曾被海洋内孤立波的流场推移了30.48 m,严重影响作业安全[12].

近年来,内孤立波对海洋立管的作用引起了更多学者的关注.文献[13-15]针对内孤立波对海……