斜向波作用下斜坡海床上埋置管线三维冲刷试验研究

摘要

斜坡海床上波浪的变形以及波浪的入射角对海底油气管线的局部冲刷有很大影响.基于波浪港池实验,考虑规则波的作用,采用中值粒径为0.22mm的原型沙铺设与波浪传播方向成45°夹角的斜坡,研究斜向波作用下斜坡上海底管线的三维冲刷特性.通过对不同埋深时管线周围波浪变形情况的分析,进一步研究不同埋置深度下管线周围床面的冲刷形态和冲刷发展过程.试验表明:波浪斜向入射斜坡时,左侧波高略大于右侧波高且管线的不同埋置深度对管线前后的波高影响很大.管线在斜向波浪作用下,右侧冲刷深度大于左侧,具有明显三维特性.管线的埋置深度关系到管线前后是否产生连通的冲刷坑,同时影响冲刷的发展速率,埋深的增加减小了冲刷初级阶段的发展速率.管线肩部左右侧冲刷坑的扩展速率是不一致的,实际工程中应考虑管道左右侧扩展速率不同带来的不利影响.