近日，河口海岸综合治理与保护研究团队在海岸工程领域的权威期刊《Coastal Engineering》上发表了一篇题为Wave-plus-current Induced Span Shoulder Migration in Three-Dimensional Scour Around Submarine Pipeline的研究论文。该研究联合了丹麦技术大学与中国海洋石油研究中心知名学者，团队隋倜倜青年教授担任第一作者，张弛教授与郑金海教授为合作作者。
海底管道因波流联合作用引发的悬跨拓展现象是导致管道疲劳损坏的关键因素之一，因此引起了国内外海岸与海洋工程学界的广泛关注。本研究深入探讨了在波流荷载条件下管道悬跨拓展的机制，并揭示了波流共存环境下管线悬跨拓展过程的“水泵”（“Pump Effect”）效应，即管道下方泥沙运移及悬跨拓展过程存在明显的时间间歇性。这一发现表明，在考虑波浪成分的情况下，相比于单纯的水流环境，管道的悬跨拓展速率有所减缓，而流速的相对强度则成为了影响这一变化的主要因素。基于量纲分析方法，研究团队提出了一个新的预测模型，该模型能够反映流速强度、谢尔兹数（Shields number）以及管道埋置深度对悬跨拓展速率的影响。通过对117组实验数据进行比对验证，结果显示该模型在预测波流条件下悬跨拓展速率方面表现优异，其预测准确率（R² = 0.8）相比现有模型提高了63%。
Titi Sui, Qi Yang, Leon Heine Staunstrup, Stefan Carstensen, Jun Huang, Chi Zhang, Jinhai Zheng, David R. Fuhrman, Wave-plus-current induced span shoulder migration in three-dimensional scour around submarine pipeline, Coastal Engineering, 194, 2024, 104622.
https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2024.104622
