海底管道砂袋堆叠防护效果数值模拟

为了避免海底管道悬空及其他危害,砂袋堆叠是常见保护管道的措施,但抛填的砂袋易被海流冲走而失去保护管道的效果。基于κ-ε湍流模型,建立覆盖海底管道的砂袋堆叠周围的二维流场模型,模拟单向流下不同形式砂袋堆叠周围流场分布及变化规律,进而优化砂袋堆叠方案。模拟结果表明:砂袋堆叠前后受到的压力差随砂袋堆叠堤倾角减小而减小,且砂袋堆叠堤倾角大于23.2°时,来流在砂袋堆叠后方下倾角内形成明显漩涡;砂袋堆叠顶宽大于3 m时,砂袋堆叠前后受到的压力差变化不明显,但顶宽小于3 m时,压力差会急剧上升;增加砂袋堆叠高度会大幅度地增加压力差,且堆叠高度越高,压力差增长速度越快。