Местный размыв - дно
Cтраница 1
Местный размыв дна у МСП, возникающий под воздействием волн и течений - фактор, значимость которого зависит от типа и конструкции МСП. Как показывает опыт проектирования и эксплуатации МСП, местный размыв дна у опорных частей свайных МСП решетчатой конструкции, расположенных на значительной глубине ( Н50 м), невелик вследствие малого влияния сквозных конструкций на кинематику волн и течений и затухания скоростей частиц жидкости по глубине. Кроме того, наличие свай, забитых в грунт на большую глубину, обеспечивает прочность и устойчивость МСП, даже если и возникает небольшой местный размыв дна у трубчатых опор МСП. [1]
Механизм местного размыва дна у конической опоры обусловлен в основном рефракцией волн на опоре, в результате чего фронт волны становится вогнутым и гребень волны, обтекая конус, смыкается позади него, вызывая значительный вплеск воды над тыловой ( задней) образующей конуса. [2]
Особую опасность местный размыв дна представляет для гравитационных сооружений, расположенных на средних глубинах и в мелководной зоне. Большие поперечные размеры этих сооружений вызывают существенные нарушения кинематики волн и течений, что приводит к обширным местным размывам дна, которые могут вызвать серьезные нарушения общей устойчивости сооружения, вплоть до его аварии. Опасность местных размывов дна у гравитационных сооружений вызывает необходимость разработки специальных конструктивных решений МСП и дорогостоящих методов защиты дна от размыва. [3]
Необходимость изучения проблемы местных размывов дна от течений и волн у морских нефтегазопромысловых сооружений возникла недавно в связи с проектированием и строительством новых типов ледостойких гравитационных сооружений ( см. рис. 1.2), которые характеризуются рядом особенностей: мелковод-ностью районов строительства; суровыми штормовыми условиями; большими поперечными размерами сооружений, вызывающими дифракцию волн; многообразием форм сооружений; характером сопряжения основания сооружения с дном. В безледный период года при действии штормовых волн у сооружений может возникнуть местный размыв дна, особо угрожающий общей устойчивости и прочности ледостойких сооружений гравитационного и свайно-гравитационного типа. [4]
 |
Схема местного размыва дна от волн у конической опоры. [5] |
При сопоставлении с местным размывом дна у цилиндрической опоры в опытах, где основные безразмерные параметры ( D / k; Н / X и i / t p) были близкими, глубина в воронке размыва позади конуса превышала глубину местного размыва у контура цилиндра более чем в 2 раза. [6]
Впервые подробно рассмотрены проблемы местных размывов дна у морских сооружений гравитационного типа при течении и волнении и методы защиты от размыва. [7]
В настоящее время проблема местных размывов дна у сплошных отдельно стоящих морских сооружений больших поперечных размеров только начинает изучаться и обобщающие работы по проблеме отсутствуют. Хербиха и др. ( 1984) изложены результаты исследований местного размыва от мелководных волн у группы свай, а в работе Дж. Эбада ( 1975) - у отдельно стоящих вертикальных опор относительно малого диаметра при действии волн и течений. [8]
Для разработки метода прогноза местных размывов дна у цилиндрических опор от течений в морских условиях при допущении, что процессы местных размывов в реке и море аналогичны, было использовано много работ, посвященных экспериментальным исследованиям местных размывов дна у мостовых опор в руслах рек при установившемся течении, а также исследованиям общего движения потока наносов при течении. [9]
Анализ результатов большого числа экспериментальных исследований местных размывов дна у отдельно стоящих опор при установившемся течении [15, 17, 28, 44, 52] показывает, что к настоящему времени механизм этих размывов изучен достаточно хорошо. На основе этих исследований разработаны отечественные [15] и зарубежные [52] рекомендации по определению глубины местного размыва при течении и защите от размывов. [10]
Результаты этих опытов показали, что картина местного размыва дна у цилиндра возникает на фоне рифельной фазы движения наносов, существенно отличается от аналогичной картины при течении и зависит от асимметрии донных волновых скоростей ( параметра Я / Х): чем больше асимметрия ( меньше ЯД), тем больше глубина размыва у опоры. [11]
Вышеизложенное позволило впервые сформулировать основные особенности механизма местного размыва дна у отдельно стоящих опор при действии волн, существенно отличного от вихревого механизма местного размыва при течении. [12]
Имеющийся опыт строительства морских сооружений на незащищенных акваториях шельфа показывает, что местный размыв дна у сооружений возникает и очень быстро развивается сразу же после установки сооружения на дно моря. Поэтому мероприятия по защите от местного размыва должны осуществляться до установки сооружения в море или в отдельных случаях одновременно с установкой сооружения. [13]
Тщательно и целенаправленно поставленный эксперимент позволяет выделить в таком сложном явлении, как местный размыв дна, основные, определяющие его физические процессы, а также соответствующие независимые определяющие критерии подобия и характерные безразмерные параметры, на основе которых могут быть построены эмпирические зависимости для прогноза параметров местного размыва. [14]
Страницы: 1 2 3