海上风电大直径吸力桶基础冲刷数值模拟

来源：水利水运工程学报杂志 2025年第4期北京时间：

作者：管友海,杨照辉,梁开新,刘欣,吕环宇,刘少健

摘要：为了探究波流耦合作用下不同工况时大直径吸力桶基础的冲刷坑形态及最大冲刷坑深度，基于福建省某海域项目典型海域水文地质资料，采用Flow-3D软件开展大直径吸力桶基础冲刷数值模拟研究。结合理论分析与数值模拟，系统研究吸力桶基础的冲刷特性，基于国外学者提出的简化模型，提出了满足实际工程安全要求的冲刷坑简化计算模型。结果表明:（1）吸力桶基础冲刷坑深度与水流、波高、露出土体高度、桶径、尺寸比成正比；（2）实际工程中吸力桶基础均采用变截面形式，使吸力桶基础具有一定的抗冲刷能力；（3）波流耦合作用下引起的吸力桶基础冲刷深度和冲刷宽度更大，冲刷发展更为迅速，最大冲刷深度大于仅波浪或水流作用下的深度，但发展到冲刷平衡稳定的时间要略慢于水流作用工况；（4）波流耦合作用下不同工况的吸力桶基础冲刷深度与时间具有较强的指数型函数关系。研究结果可为海上风电大直径吸力桶基础的安全评估提供参考。

关键词：吸力桶基础, 局部冲刷, 波流耦合作用