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单向流作用下活动沙丘对过境管道附近底床冲刷影响研究
1
作者
高敏
马小川
+1 位作者
何艺玮
龚腾
《海洋科学》
北大核心
2025年第1期21-31,共11页
海底底床在复杂多变的海底环境影响下可能发生冲刷使海底管道悬跨。目前,对海底管道冲刷的研究和认识多基于平坦底床,对处于复杂海底底床尤其是活动底床的海底管道局部冲刷规律和动力机制的认识不足。通过室内水槽实验并结合数值模拟,...
海底底床在复杂多变的海底环境影响下可能发生冲刷使海底管道悬跨。目前,对海底管道冲刷的研究和认识多基于平坦底床,对处于复杂海底底床尤其是活动底床的海底管道局部冲刷规律和动力机制的认识不足。通过室内水槽实验并结合数值模拟,分析单向流作用下活动沙丘对过境管道底床局部冲刷特征的影响,并提出了其动力机制。结果表明,当过境管道位于沙丘迎流侧时,管道下游侧的冲刷更快且更严重,此时管道附近将经历管道前端涡流冲刷、后端尾涡冲刷和底部孔道冲刷3个动力过程。当管道位于沙丘背流侧时,管道上游侧的冲刷更加严重;沙丘背流侧水流分离,流速分离区内近底床的水流方向发生反转,使管道局部冲刷最先发生在管道迎流侧;管道初始埋深越小,冲刷坑尺寸越大;管道延伸角度越大,冲刷坑尺寸越大。研究结果为合理评估活动和复杂底床对海底工程设施的影响提供了科学参考。
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关键词
移动沙丘
过境海底管道
局部冲刷
单向流
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题名
单向流作用下活动沙丘对过境管道附近底床冲刷影响研究
1
作者
高敏
马小川
何艺玮
龚腾
机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室
中国科学院大学
出处
《海洋科学》
北大核心
2025年第1期21-31,共11页
基金
国家自然科学基金(42276057,41876035)
中国地质调查局舟山海洋地质灾害野外科学观测研究站开放基金(ZSORS-22-06)。
文摘
海底底床在复杂多变的海底环境影响下可能发生冲刷使海底管道悬跨。目前,对海底管道冲刷的研究和认识多基于平坦底床,对处于复杂海底底床尤其是活动底床的海底管道局部冲刷规律和动力机制的认识不足。通过室内水槽实验并结合数值模拟,分析单向流作用下活动沙丘对过境管道底床局部冲刷特征的影响,并提出了其动力机制。结果表明,当过境管道位于沙丘迎流侧时,管道下游侧的冲刷更快且更严重,此时管道附近将经历管道前端涡流冲刷、后端尾涡冲刷和底部孔道冲刷3个动力过程。当管道位于沙丘背流侧时,管道上游侧的冲刷更加严重;沙丘背流侧水流分离,流速分离区内近底床的水流方向发生反转,使管道局部冲刷最先发生在管道迎流侧;管道初始埋深越小,冲刷坑尺寸越大;管道延伸角度越大,冲刷坑尺寸越大。研究结果为合理评估活动和复杂底床对海底工程设施的影响提供了科学参考。
关键词
移动沙丘
过境海底管道
局部冲刷
单向流
Keywords
moving dune
transit submarine pipeline
localized scour
unidirectional flow
分类号
P736 [天文地球—海洋地质]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单向流作用下活动沙丘对过境管道附近底床冲刷影响研究
高敏
马小川
何艺玮
龚腾
《海洋科学》
北大核心
2025
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