人工礁作为海上风力单桩钢结构物防涤礁实验研究
流体动力学
2025-03-19 v1
摘要
人工礁(AR)是一种部署在海床上的人造结构，用于支撑底栖海洋生态系统。其存在显著抑制局部流动，因而可用于防护海上风力单桩钢结构物的涤礁。尽管该概念似乎可行，但 underlying 流动-沉积过程仍需系统性地进行研究。为填补这一空白，开展了一组固定床水槽试验，以揭示两种典型AR形状(立方体和半球体)紧密布置在单桩钢结构物周围的水动力学细节(3×3图案)。同时，也进行了一组活床试验，以展示AR在防涤礁中的效率。立方体AR几乎消除单桩钢结构物上游侧面的向下流动，并将尾流降低50-80%。半球体AR也显著削弱尾流，但将向下的流动引导至单桩钢结构物前方。立方体AR可将上游和下游涤礁深度降低最高100%，但其边缘涤礁可能导致AR位移，从而减少防涤礁效果。半球体AR虽提供较少的涤礁减缓，但也减少了边缘涤礁，更适应形态变化。基于上述发现，提出了优化后的AR布局方案。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.13860,
title = {An experimental study of using artificial reefs as scour protection around an offshore wind monopile},
author = {Xin Liu and Jianjun Chen and Yu Lei and Ruichao Liu and Yiming Zhou and Han Li and Jing Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13860},
year = {2025}
}
备注
52 pages, 17 figures