海底管线作用下沙质海床冲刷深度的计算

针对海底管线在输送石油过程中出现的管线冲刷问题，采用物理模型试验并控制一系列不同的试验变量，研究了单向恒定流作用下，海底管线未安装阻流器、安装阻流器及不同间隙比作用下，其下方海床冲刷深度的变化规律。试验结果显示，冲刷深度随雷诺数及阻流器高度的增加而增加；冲刷深度随间隙比的增大而减小，同时根据海床冲刷停止的流速公式（冲止流速），认为动水休止角是冲止流速的主要影响参数。利用流体的连续性条件，从不同角度推导了管线安装阻流器且有间隙比条件下冲刷坑深度的计算公式。结果表明：冲止流速、管线周围流场分布是冲刷深度的决定因素。经试验数据与计算公式的对比验证发现，计算值与试验值吻合良好，本文建立的公式能反应冲刷坑深度的变化规律，在实际工程应用中可适当参考此公式。