Введение к работе
Актуальность проблемы. Начавшееся о начала 70-х годов ин-генсивное хозяйственное освоение шзльфовой зоны морей и океанов связано со строительством различных по назначению гидротехнических сооружений: рейдовых причалов, плавучих электростанция, нефтепромысловых сооружений, платформ для производства работ, искусственных островов. Б зависимости от назначения и условий эксплуатации эти сооружения имеют стационарные или плавучие основания. Огромная стоимость таких сооружений требует их экономного проектирования при одновременном обеспечении их надежности л долговечности.
Действующие нормативные документи в основном регламентируют расчет волновых воздействий на сооружения свайного типа в виде ферм. В настоящее время для освоения шельфа морей проектируются и строятся сооружения гравитационного типа, размеры которых соизмеримы с длиной набегающих волн. При исследовании взаимодоі'.стішл волн и течений с подобными сооружениями необходим учет дифракционных эффектов, связанных с отражением а обтеканием потоком этих сооружения. Конструктивные формы подобных сооружения многообразны, но наиболее распространенными являются сооружения цилиндрической формы. Взаимодействие волн и течений с такими сооружениями недостаточно изучено. Особудо важность приобретает исследование распределения придонных скоростей в окрестности сооружений я определение возможных зон местного размыва дна, что оказывает существенное влияние на устойчивость сооружений.
Практически отсутствуют рекомендации по расчету зоздейсг-вий на морские опоры больших поперечных размеров при совместном действии волн и течений, поэтому исследование дифракционного вза-
имодайсгзия волн и течений с сооружениями больших поперечних pa мэров и разработка обоснованных и надежных методов расчета мест ного размыва является актуальной научной проблемой и важной хозяйственной задачей. Поскольку местные размывы могут достигать больших размеров как по глубине, так и по площади, важно достоверно запрогнозировать параметры воронки размыва и предусмотрит *' мероприягия по защите дна от размыва в окрестности устанавливао мых платформ гравитационного тина.
Цель работы. Целью работы, является разработка прогностйча ких методов расчета параметров воронки местного размнта при сое местном действии волн и течений на цилиндрические опоры морских буровых платформ больших поперечных размеров и мероприятий по э щите дна в окрестности установки этих сооружений.
В соответствии с поставленной целью в задачи исоледовани! входило:
экспериментально исследовать при широком диапазона пар* метров волн и течений процессы переформирования размываемого ді в зоне установки цилиндрических опор большого диаметра;
оценить с использованием существующих методов расчета параметры воронки размыва при действии точений, волн и их совместном действии;
осуществить корректировку расчетных зависимостей на основе полученных экспериментальных результатов;
провести оценку достоверности полученной информации и разработанного метода расчета параметров воронки меегчого размі ва в окрестности установки цилиндрических сооружений большого диаметра;
разработать мероприягия по защите дна от размыва в окрестности установки цилиндрических сооружений большого диаметр.
і исследовать их эффективность.
Научная новизна. В диссертация экспериментально обооновц-заегся и уточняется методика расчета параметров ворогки мпогиого зазмыва в окрестности расположения цилиндрических опор больших юперечных(Т>/Я > 0,2)размеров с учетом влияния дифракции поли
и исследования поля скоростей в окрестности цилиндра. Получонн юлуэмипрические зависимости для расчета параметров поролон моог-гіого размыва при действии течений, волн и их совместном действии,
Уточнены коэффициенты волнового сопротивления.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования и их анализ позволили получить новую методику определения характеристик полей скоростей в окрестности цилиндрических препятствий относительно большого диаметра с учетом взаимодействия поліг л гачений, что позволяет определить зоны возможного размива дна. Исследованы некоторые типы крепления дна в окрестности цилиндрических препятствий больших поперечних размеров, поииптющиа снизить или исключить местные размывы в окрестности сооружоннН, что предупреждает разрушение оснований сооружений и поторю их уотои-чивостя. Ыотодика расчета параметров воронок местного размыва может бнть использована при проектировании морских добывающих установок и других обтекаемых гидротехнических сооружений, подверженных воздействию волн и течений и их совместному действию.
Внедрение результатов работы. Результаты работы и разработанное методы расчета использованы институтами СахалинНШИмор-нефть и ЦНИИ лроектстальконструкция при проектировании бурових платформ и цилиндрического иску :ственного острова на шельфо острова Сахалин.
Структура и объем работы. Диссертация состоит г:з вподонил, пяти глав, общих выводов и опио.;а литературы. Работ; изложена на.
."' "4 - " . 170 страницах машинописного -текста,, иллюстрирована 41 рисункам и І таблицей. Список литературы состоит-из 119 наименований из них 60 иностранных авторов.
