潮流、风暴潮耦合模型推算珠江口海域极值流速

分别采用模式气压场及模式台风场计算气压分布及风速分布,采用地形拟合的sigma坐标水动力方程组及紊流方程建立了潮流、风暴潮耦合模型。三维水动力方程组通过分裂算子法与Casulli半隐式差分格式直接求解。在珠江口的极值流速计算中,先进行了南海北部的潮流、风暴潮耦合模拟,模拟水位与实测值符合较好。以大区域模拟结果为边界,采用嵌套网格方法,在珠江口进行了高分辨率的潮流、风暴潮耦合模拟。选用1968～1999年共65个影响工程区域的台风过程,计算出珠江口的海域年极值流速序列,分析了该海域多年一遇的极值流速分布。

台风多发区域涉海工程设计极值流速的计算

半埋式海底输油管线等海洋工程建设以后,由于底层水流的作用,会导致管道附近海域海床遭受冲刷,给管道安全带来很大的隐患。为了给海底管道等涉海工程选址提供设计参数,避免因底层流速过大而造成管道冲刷悬空,影响到管道的安全,采用三维风暴潮流模型计算了管道区域重现期风暴潮流流速,并推算了海域表层、底层极值流速的分布情况。研究结果表明:2号站10 a一遇、20 a一遇和50 a一遇的表层最大流速分别为257,284 cm/s和323 cm/s,底层最大流速分别为188,203 cm/s和222 cm/s。20 a一遇的风暴潮流流速与潮流最大可能流速基本相近,因此风暴潮流影响不可忽略。

船闸下游口门区水流结构特征及流速极值预测方法

为明确船闸下游口门区水流结构特征并实现口门区通航水流条件定量预测,以船闸下游口门区概化模型为基础,采用数值模拟方法,开展了船闸下游口门区通航水流条件计算,研究了口门区水流结构特征和通航水流条件分布规律,并对来流流速、入流角、口门区几何参数等因素进行敏感性分析,提出了船闸下游口门区流速极值预测公式。结果表明:船闸下游口门区水流结构呈平面二维形态,经实际工程物理模型实测数据验证,回归分析得到的口门区流速极值预测公式的可靠性较好,为类似工程船闸下游口门区通航水流条件研究提供了一种方便快捷的预测方法。

大水深自升式钻井平台隔水导管稳定性及安全性分析

随着海洋勘探范围的扩大,国内400 ft高端自升式钻井平台逐年增加,隔水导管成为限制高端钻井平台发挥作业能力的短板。文中通过分析我国近海海流状况及其极值工况,建立了隔水导管抗拉抗弯强度计算模型,采用米塞斯屈服准则、经典双线性随动强化准则等对在用隔水导管进行结构稳定性校核,计算隔水导管在不同水深范围条件下的极值海流流速,确定在用隔水导管的安全性并提出提高其稳定性建议,为拓展高端自升式钻井平台作业范围提供数据支持。