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(yùn)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(bǔ)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(hù)船舶、安置人員等功能的多個(gè)模塊連接在一起組成的能適應(yīng)惡劣海況的定點(diǎn)式超大型浮式結(jié)構(gòu)物。
　　通過對兩種設(shè)計(jì)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(gè)弧形SPAR單體連接組成的外徑達(dá)400m的環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)單體主要由上、下箱體，4個(gè)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(gè)方面的工作：
　　1.根據(jù)對VLFOB進(jìn)行混合模型試驗(yàn)研

3、究的需要，本文提出一種多屬性截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法?？紤]800m的試驗(yàn)?zāi)M實(shí)際水深，設(shè)計(jì)了由兩種不同屬性系泊纜組成的水深截?cái)嘞挡聪到y(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(yàn)，綜合考慮消浪墻的消波性能及其對VLFOB運(yùn)動(dòng)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(yàn)相結(jié)合方法對VLFOB的頻域特性進(jìn)行了預(yù)報(bào)，研

4、究了水深對VLFOB的附加質(zhì)量、阻尼系數(shù)、波浪力及運(yùn)動(dòng)RAO的影響。
　　4.編制模型試驗(yàn)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?cái)嗨钅Ｐ驮囼?yàn)，對VLFOB的運(yùn)動(dòng)性能、系泊載荷、固定連接載荷、進(jìn)船通道寬度變化、進(jìn)船通道連接力、工程船靠泊的動(dòng)力性能等總體性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析。
　　5.對VLFOB的運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行了時(shí)域數(shù)值模擬，并與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析。<