透空导流板对海底管线冲刷防护的试验研究

基于海底管线周围流场复杂，管线运行过程中易于出现冲刷悬空破坏等诸多特征。本文根据导流板作用下海底管线的冲刷防护机理，提出了一种透空导流板与海底管线结合的防冲刷措施。通过量纲分析得到了影响海底管线冲刷深度的无量纲公式，并通过物理模型试验，研究了单向流作用时，不同流速、不同管孔比、不同透水比的工况下透空导流板对海底管线的冲刷防护的影响。研究发现，由于透空导流板的存在，泥沙受到的推移力减小，导致泥沙淤积，海底管线的冲坑深度小于无导流板防护的冲坑深度，透空导流板防护的管线最大冲刷深度在管轴线前0.3 D处，且在管线下方冲刷坑深度明显减小。基于试验资料分析，拟合得到了平衡冲刷深度的计算公式，其公式与实测资料拟合较好，说明该公式具有较好的适用性。