集成于海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构波浪场特性研究
2023-12-21田正林毛鸿飞吴光林赫岩莉林金波
海洋工程 2023年6期
田正林,毛鸿飞,吴光林,赫岩莉,林金波
(广东海洋大学 海洋工程与能源学院,广东 湛江 524088)
随着近岸优良养殖海域的减少,海水养殖逐渐由近海向深海发展,而深远海浪大流急,海况恶劣,给养殖网箱的安装与固定带来了巨大挑战。另外,随着海上风电产业的迅速发展,海上风电基础安装海域逐渐由水深10 m 发展到水深30 m 甚至是更深海域,钢管桩基础是海上风电基础的一种重要结构形式,适用水深为20~50 m,其结构整体性好,刚度大,可承受深海中风、浪、流的巨大冲击作用[1]。近年来,工程师和学者们提出将网箱结构安装在深水钢管桩上,这是解决深水养殖网箱结构安装问题的一种大胆尝试,也是海洋牧场与海上风电项目融合开发的一个重要发展方向,符合国家“陆海统筹”发展的规划目标和“双碳”目标。集成在风电基础钢管桩上的养殖网箱结构可以将波浪、流、风的作用力传递给风电基础结构,以基础结构为固定装置,利用浮架系统、压载水补偿装置和沉子系统使网箱结构在竖向上进行限位升降运动,应对极端海况的侵害。在保障钢管桩基础安全的前提下,将养殖网箱安装于直立钢管桩上可以进一步利用海域优良资源,形成一种风电项目与渔业养殖融合发展的新模态。
传统的浮式网箱结构一般由框架结构、网衣结构和锚固系统3个主要部分组成[2],深水网箱框架结构是网衣重要的受力载体,网衣受到的水流、波浪等作用将直接作用在网箱框架结构上,框架结构将所受荷载作用到钢管桩上,最终传递到海底基础。……
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