深海超大型浮式海上基地概念及總體性能研究.pdf

1、南海深水海域蘊藏著豐富的油氣資源，是未來我國海洋油氣開發(fā)的主要區(qū)域。但南海海域廣闊，遠(yuǎn)離大陸，氣候惡劣，這使得南海油氣開發(fā)的后勤補給和安全得不到保障。在回顧超大型浮式結(jié)構(gòu)物（VLFS）概念與研究歷程的基礎(chǔ)上，針對南海深水油氣開發(fā)的需求，深海超大型浮式海上基地（VLFOB）應(yīng)該由具有儲備物資、庇護船舶、安置人員等功能的多個模塊連接在一起組成的能適應(yīng)惡劣海況的定點式超大型浮式結(jié)構(gòu)物。
　　通過對兩種設(shè)計方案的比較，最終選取了方案二提出

2、的具有國際首創(chuàng)性的人工港灣型式：VLFOB由8個弧形SPAR單體連接組成的外徑達400m的環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個單體主要由上、下箱體，4個立柱和消浪室組成；采用48根鏈-纜-鏈系泊纜組成的張緊式系泊系統(tǒng)將該VLFOB定位于2000m深海域的海底；該VLFOB將具有物資儲存和中轉(zhuǎn)的功能，在惡劣海況下是工作人員和工程船的避風(fēng)港。為了研究該新型海洋結(jié)構(gòu)物的總體性能，本文主要還完成了以下幾個方面的工作：
　　1.根據(jù)對VLFOB進行混合模型試驗研

3、究的需要，本文提出一種多屬性截斷系泊系統(tǒng)的設(shè)計方法?？紤]800m的試驗?zāi)M實際水深，設(shè)計了由兩種不同屬性系泊纜組成的水深截斷系泊系統(tǒng)。
　　2.提出不同開孔率組合的開孔型消浪墻方案，開展消浪墻性能系列模型試驗，綜合考慮消浪墻的消波性能及其對VLFOB運動響應(yīng)、系泊載荷、固定連接載荷的影響等因素，選取適合的消浪墻組合型式，并研究了消浪墻的阻尼性能等。
　　3.通過數(shù)值模擬和模型試驗相結(jié)合方法對VLFOB的頻域特性進行了預(yù)報，研

4、究了水深對VLFOB的附加質(zhì)量、阻尼系數(shù)、波浪力及運動RAO的影響。
　　4.編制模型試驗方案，開發(fā)VLFOB模型制作、模擬和組裝技術(shù)，考慮一年一遇、百年一遇、千年一遇等海洋環(huán)境，通過深水池截斷水深模型試驗，對VLFOB的運動性能、系泊載荷、固定連接載荷、進船通道寬度變化、進船通道連接力、工程船靠泊的動力性能等總體性能進行了系統(tǒng)的研究分析。
　　5.對VLFOB的運動性能進行了時域數(shù)值模擬，并與模型試驗結(jié)果進行了對比分析。<