海上风电场不同结构形式桩基局部冲刷数值模拟

发布时间：2020-12-17 07:01

　　为分析海上风电场工程不同结构形式桩基局部冲刷特点,以江苏省南通市如东县烂沙洋海域的海上风电场工程为背景,利用Flow 3D开展了单桩基础、三桩导管架基础和高桩承台基础冲刷的三维数值模拟研究,并分析了基础局部流场及冲刷过程。结果显示:单桩基础、三桩导管架和高桩承台基础附近的水流流场、冲刷发展过程、冲刷坑形态与冲刷深度均有差异;相同水文、泥沙动力条件下,单桩基础的冲刷深度最大,其次为三桩导管架基础,高桩承台基础局部冲刷深度最小。可见,海上风电场工程基础的结构形式对局部冲刷发展有着显著的影响,在设计优化基础结构和实施防护措施时需考虑结构形式的影响。 

【文章来源】：人民长江. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

网格划分示意

海上风电场工程位于江苏省南通市如东县东部近海的烂沙洋海域,离岸约23 km,研究范围介于东经121°6′36″～121°20′45″,北纬32°43′26″～32°47′58″之间。场区西侧为蒋家沙沙脊,西南侧和东南侧分别为条渔港水道和小洋港水道,场区东侧濒临黄沙洋水道,黄沙洋南侧为鳓鱼沙——河豚沙沙脊。海底地形变化较大,存在较深潮沟,场区高程在-18.6～0.6 m之间,如图1所示。风电场安装50台单机容量为4.0 MW风电机组、20台单机容量为5.0 MW风电机组,总装机容量约300 MW。典型机位桩基为单桩基础,冲刷动力条件以潮流为主。该风电场2016年动工,2017年底建成投产,2018年3月开展代表机位局部冲刷观测,实测局部冲刷深度为6.73 m,冲刷坑半径约15 m[20]。典型机位实测局部冲刷等深线分布见图2。图2 典型机位局部冲刷等深线分布(单位:m)

典型机位局部冲刷等深线分布(单位:m)

【参考文献】：
期刊论文
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[3]海上风电场单桩基础结构冲刷实验研究[J]. 刘超,孙文,张积乐,张平,黄维平.  太阳能学报. 2016(02)
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[5]海上风电桩基局部冲刷试验研究[J]. 祁一鸣,陆培东,曾成杰,陈可锋.  水利水运工程学报. 2015(06)
[6]三脚架式海上风电基础结构基频敏感性研究[J]. 李炜,张敏,刘振亚,赵生校.  太阳能学报. 2015(01)
[7]潮流作用下桥墩局部冲刷研究[J]. 王建平,邢方亮,穆守胜.  人民珠江. 2014(03)
[8]海上不同结构形式桩基对水流的影响[J]. 杨娟,王卫远,何倩倩,赵建春.  水利水电科技进展. 2014(01)
[9]潮流作用下复合桥墩局部冲刷研究[J]. 倪志辉,王明会,张绪进.  水利水运工程学报. 2013(02)
[10]近海风电场风机基础局部冲刷估算[J]. 王卫远,李睿元,杨娟,何倩倩.  科技通报. 2012(09)

硕士论文
[1]桥墩局部冲刷的数值模拟研究[D]. 贠鹏.中国海洋大学 2012
[2]海上风电支撑结构波浪力及基础冲刷的三维数值模拟研究[D]. 赵雁飞.天津大学 2010



本文编号：2921608