基于Flow3D的海上风电单桩基础冲刷防护数值模拟研究

摘要

基于江苏竹根沙海上风电场项目典型海域水文地质资料,采用Flow3D数值模拟方法,建立单桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同尺寸圆形防护板对单桩基础局部冲刷保护效果的影响规律,得到了以下结论:无防护板时,单桩基础冲刷稳定阶段对应的最大冲刷深度为1.099 m;设置直径为36 m的圆形防冲刷板后,水流流速在防护板与泥面之间的小间隙内快速减缓,桩前出现堆积体,此时最大冲刷深度仅为无防护板时的11.8％左右;直径超过30 m的防护板都能显著限制单桩基础周围的局部冲刷程度,最大冲刷深度都在0.127 m左右.直径为36 m时,防护板所对应的最大冲刷深度最大,为0.13 m,但变化不大,故在实际工程中,可选择较小尺寸的圆形防护板,亦可达到相类似的效果.