混凝土联锁排应用于海底管线冲刷防护试验研究

海底管道冲刷防护是海管研究的热点之一,混凝土联锁排具有整体性好、易于机械化施工等优点在保滩护底工程中得到广泛应用。在易受意外荷载作用的近海冲刷区域,将"混凝土联锁排+土工布"防护型式引入海底管道冲刷防护中,针对裸露或悬空海底管线,探讨混凝土联锁块的防护机理,开展室内水槽试验,选取不同水深工况对比冲刷防护效果并验证了土工布的反滤防护作用,经过分析对比表明"混凝土连锁排+土工布"防护型式适用于海底管线的防护。     

粉沙海床管道在联锁排防护下的冲刷试验研究

采用当地海床的天然粉沙进行试验床面的设计,对海底管道在实际海床受到的极限波浪和最大水流作用进行试验,在管道上方铺设混凝土联锁排,对联锁排块体稳定性和其对管道防护的有效性进行研究。通过物理模型试验,研究了在极限波浪和最大水流作用下,管道在粉沙床面最大冲刷深度。通过不同水深中波流条件下研究了混凝土联锁排防护效果及其周围床面的冲刷变化,观测了联锁排的稳定性。试验结果表明:按半经验半理论简化公式得出的联锁排厚度能满足稳定性的要求,比水利部规范计算的联锁排厚度偏大的公式更加适合应用,试验期间混凝土联锁排的排面稳定,能有效保护管道,在该防护下管道没有冲刷,只在联锁排上下游与床面接触的来流段和尾端有冲刷,但该冲刷深度不影响联锁排整体的稳定性。     

淹没海滩护底混凝土联锁排稳定厚度公式研究

在介绍荷兰公式、水利部规范公式及半理论半经验公式的基础上,研究各公式的工作状态和失稳机理,同时对半理论半经验公式进行了合理简化。研究结果表明,三个公式的工作状态并不相同,对于常年淹没且处于破波水深范围内的海滩护底一类工程,半理论半经验公式较为合适;对于非淹没的斜坡护坡,荷兰或水利部公式较为适用。研究同时表明,当模数k位于0.88至1.00范围时,半理论半经验公式中理论系数β可以取最大值0.298,由此得到波浪作用下海滩护底工程混凝土联锁排稳定厚度的简化计算公式,与原公式相比,计算结果相近而且偏于安全。     

块石和混凝土排垫保护下海底管道落锚撞击变形响应研究

以往的海底管道落锚撞击防护数值模拟主要为单一保护层模型,这里则针对块石+混凝土排垫复合方案建立模型并开展防护性能研究。基于ABAQUS建立有限元数值模型,模拟了落锚、海底管道、海床土体、块石层和混凝土排垫组成的复杂系统相互作用,研究了管道壁厚、内压,落锚质量和撞击速度等因素对管道应变极值和管体凹陷变形的影响。与单纯块石层保护方案相比,采用的块石+混凝土排垫方案具有更优良的防护效果。研究结果表明：在撞击点处,管道的轴向应变和环向应变均达到最大值,且随着与撞击点距离的增加沿管道轴向逐渐减小;撞击结束后,管道上仍然残留一定的塑性应变。随着管道壁厚的增加,管道的最大应变和凹陷深度也随之减小;随着内压的增加,管道上最大拉伸应变变大,而最大压缩应变和凹陷深度减小。随着落锚速度或者质量的增加,管道上最大应变和凹痕深度均变大;在相同动能情况下,管道上的最大应变和凹陷值基本相同,也表明落锚动能是影响管道变形响应的控制因素。本文研究成果可为海底管道防护方案设计提供科学依据。     

国内外海底斜坡稳定性研究概况

海底斜坡物质受地震、风暴潮等动力因素的影响,其强度变弱,发生失稳破坏,对海底工程设施具有较大的破坏性,引起人们的广泛关注。根据近几年来国外海底斜坡稳定性研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳有关的调查方法、分类、失稳机制、失稳空间和稳定性评价等研究情况。这些方面的成果代表了当前国际海底斜坡稳定性研究的进展和动态,对促进我国今后的海底斜坡稳定性研究将会起到一定的帮助作用。     

海底斜坡稳定性研究进展及分析

海底斜坡稳定性受风暴潮、海底地震等有许多不确定因素影响,易发生失稳破坏,产生较大的海洋地质灾害问题.简要介绍了国内外海底斜坡稳定性研究进展;利用GEO-SLOPE滑坡分析软件进行海底边坡稳定性计算,建立研究区斜坡有限元模型、滑移模式,确定模型计算的基础资料如海底地形参数、地层结构参数、土体强度参数等指标,模拟大风浪和地震力作用等极端条件下斜坡稳定性可靠度计算和数值分析,确定海底斜坡失稳空间特征和斜坡失稳概率,对促进今后的海底斜坡稳定性分析方法研究将会起到一定的指导作用.     

海底电缆路由的海洋环境研究

本文阐述了海底电缆路由的海洋环境．它包括地质、地理、海洋水文、渔业设施及各种海底障碍物等，是选定海底电缆路由的关键因素．     

珠江口盆地海底稳定性分析

本文根据大量野外调查资料,系统地整理了珠江口盆地各种海底不稳定的地质现象,通过分析和讨论,划分出海底比较不稳定区、稳定区、比较稳定区、不稳定区,并进行了工程地质评价,给海洋开发提供了依据。     

东海油气资源区海底稳定性评价研究

海洋灾害地质因素是影响海洋开发活动安全的重要因素。通过提取东海油气资源区的地球物理和工程地质资料中的灾害地质因素和对东海油气资源区灾害地质环境的充分研究,以灾害地质因素为评价因子,应用GIS技术,采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果,确定了东海油气资源区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。     

南海北部外陆架和上陆坡海底滑坡稳定性研究

海洋工程地质调查发现，在南海北部外陆架和上陆坡海底，有大片滑坡，其水深范围约在１８０－６５０ｍ之间，它们沿着陆架外缘坡折处呈北东－南西方向分布，其具体位置往往与古三角洲前缘的海底陡坎及古海岸线位置密切相关，大量浅层地震，旁侧声纳，底质取样分析和土体力学理论计算表明，本区滑坡主要是由于地形坡度，沉积物特性，土体自身重力，它们是区内海底很不稳定的地带，是一种重要的地灾害因素，在海洋工程地质设计和实施时     

海底光缆故障判定及测试方法

在海底光缆不可避免的发生故障后，准确、迅速地判断海底光缆故障情况，以及根据所获得的测试数据来确定故障点的位置，成为海底光缆修复流程中极其关键的步骤。介绍了海底光缆故障的几种类型，并针对不同的故障类型，根据其特性给出了相应的测试方法来判定故障点，从而为海底光缆发生故障后，迅速修复奠定了技术基础。     

渔业活动对东海海域海底光缆安全的影响

通过对东海海域海底光缆路由区作业渔场的捕捞方式、作业范围等的分析,结合已建海底光缆故障的调查结果,探讨了渔业活动对东海海域海底光缆路由调查和已建海底光缆安全的影响。结果表明,东海海域海底光缆主要穿越了长江口、江外、舟山、舟外、鱼外等5大主要作业渔场,各渔场的渔业活动频繁,拖网、张网和流刺网等不同捕捞作业方式集中,对海底光缆的安全带来严重威胁。同时,捕捞渔船船只的数量逐年增多、触底深度的不断增加、作业时间的不断延长,使海底光缆路由调查时所获得调查资料的质量受到严重影响,船只、渔具的日益大型化以及拖网、张网、围网等捕捞活动范围的持续扩大,更使得海底光缆的故障频繁发生。为保护海缆的安全,在目前的经济技术条件下,建议选择休渔期时进行路由调查,在捕捞活动的频繁区,选择双层铠装型(DA)的海底光缆,并适当加大埋设深度,以降低渔业活动对海底光缆工程的影响。实践表明,将海底光缆埋设深度增加至3.0 m以上,可有效地保护海底光缆的安全。     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展,海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术,设计研发单节点海底有缆在线观测系统,主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统,具有高度可扩展性,可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头,从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低,已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中,为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。     

珠江口珠海—深圳海底光缆路由设计与建设

本文论述了珠江口珠海－深圳海底光缆路由设计,建设所涉及的主要技术问题,解决了港湾内海缆路由勘设及施工遇到的多种复杂的实际难题,为今后港湾内海缆建设提供参考。     

波流共同作用下海底子母管线水动力的物理模型试验研究

通过物理模型试验研究海底子母管线分别在规则波加流和不规则波加流作用下的水动力特性。基于Morison方程,采用"等效直径法"分析得到子母管线拖曳力系数C_D,惯性力系数C_M和升力系数C_L(C_D⁺,C_L^-)。试验分别考察了流速比U_c/U_w,母管与海床间隙比e/D及子母管间的相对缝隙G/D对海底子母管线水动力系数的影响。结果表明水动力系数随U_c/U_w的增大而减小;当e/D<0.5时,海床对子母管线受力的影响比较明显,C_D,C_M及C_L⁺均随e/D增大而减小,|C_L^-|随e/D增大而增大;对子母管间的相互影响也不可忽略,C_D,C_M和|C_L^-|均随G/D增大而减小,C_L⁺值随G/D增大而增大。