波浪作用下斜坡海床上管道周围冲刷试验研究

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1、１２１０４０２０３７８，竺巧化写１０５３６学号—分类与ＴＶ１４９密级公牙义味誤＾乂净硕±学位论文波浪作用下斜坡海床上管道周围冲刷试验研究学位申请人姓名杨臟ｚｃｌ利工程学院所在学院程永舟教授指导教师ｔＲ利工程学科专业日、海岸及近海工程研究方向潘．论文提交日期２０１５年４巧学校代号：１０５％２１０４０２０３７８学号：１密级：公开长沙理工大学硕±学位论文波浪作用下斜坡海床上管道周围冲刷试验研究学位申请人姓名杨桥梁指导教师程永舟教授所在学院水利工程学院专业名称水利工程

2、论文提交日期２０１５年４月２０巧年５月论文答辩日期答雖委员会主席陈益农教授级高级工程师ＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｏｎｓｃｏｕｒａｒｏｕｎｄｓｕｂｍａｒｉｎｅｉｅｌｉｎｅｓｉｎｓｌｏｅｄｓｅａｂｅｄｐｙｐｐｐｕｎｄｅｒｗａｖｅａｃｔｉｏｎｂｙＹＡＮＧｉａｏＬｉａｎＱｇＢ．Ｅ．ＴｉａｎｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ２０１２（ｊ）Ａ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉ行ｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆ化ｅＲｅｑ山ｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒ化ｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭ

3、ａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＣｈａｎｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒｐＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎｇＹｏｎｚｈｏｕｇＡｐｒｉｌ，２０１５长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法

4、律后果由本人承担。■作者签名扛水舍又曰期；年／月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。同时，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作

5、者签名：冰？米本日期；年＾月户日Ｉ，导师签名曰期；＞４年＾月曰摘要一斜坡海床上输油管道所处的海洋环境极其恶劣，旦失事将造成重大的经济损失和环境污染。长期在波浪作用下管道附近床面极易造成冲刷，导致管道局部悬空，对于管道安全造成威胁。因此，深入研究斜坡海床上管道周围床面冲側对于管道安全运行十分重要。１５本文在多功能水槽中铺设：１的斜坡海床进行试验研究，其中采用中值粒径为０．５２ｍｍ原型沙和外径为５０ｍｍ的ＰＶＣ管模拟输油管道。通过浪高仪测量沿程波面变化，利用Ｈ维地形仪和剖面流速仪测量波浪作用下管道周围地形和管道前后断面流速。通过测量和计算沿程平均波高、管后

6、冲刷坑深度、沙巧和沙坑到坡脚的距离，分析沙质斜坡海床上波浪要素和管道位置变化引起的床面形态演变对管道周期冲刷的影响。研究结果表明：在沙质斜坡海床上，随着管道搁置位置距离坡脚越远，即管道搁置Ａ＝位置水深与深水水深比值ｈ〇／ｈ越小，管后冲刷坑最大值先减小后増大置在；管道搁Ａ＝０４７处，管０．２，对管后冲刷影响最小．后冲刷坑最大值约为倍管径；管道搁置在Ａ＝０．３６处，沙坑距离岸滩最近，可能对近海岸建筑物产生不利影响道埋设在水深比；管Ａ＝０４３位置处，从管道搁置到全埋的过程可Ｗ看出，．冲刷坑最大值距离管道先增大后，３５ｃｍ减小管道埋深对沙巧和沙坑的运动方向影响较小；在深

7、水水深为情况下，平均波高与水深之比小于０．３５时，管后冲刷坑随着周期増大而加深且不受破碎带形成沙纹和沙巧影响，，；周期较小时在破碎带形成的沙项和沙坑只发生离岸运动周期Ｔ＾ｌ．Ｏｓ一时，冲刷坑受到管后沙纹和沙项前移使冲刷坑减小甚至可能被沙项掩埋；管道从搁置一全埋过程可得，由于管前渦旋的产生半埋，管线前方的瞬时流速奈动强度逐渐减弱。：斜坡海床；关键词；冲刷坑；波浪要素巧碎带Ｉ