深水大型浮台系泊系统水动力计算分析

王 领，刘生法

（广州船舶及海洋工程设计研究院，广州 510250）

1 引言

发展海洋经济、建设海洋强国均离不开海洋信息的获取，这就需要建立可靠的信息监测系统。深海浮标是一种载有各类探测传感器和监测仪器的海上观测平台[1]，它可以在海上进行定点（或组网）的长期连续观测，为海洋环境预报、海洋渔业、航海运输、执法维权、海洋科学研究以及海洋开发提供实时的海洋信息。

我国目前布设的大型浮标数量较少，功能相对单一，布放区域仅为近岸沿海地区，未覆盖到远海、深海区域。虽然已经开展了深海浮标的研究[2～5]，但是尚未开发和部署深水大型浮标。大型浮标可以搭载更多观测和监测仪器设备，应用范围更广。将海洋工程系泊技术应用到深海大型浮标上，可以显著提高其环境适应性和安全性。本文选择某大型浮台，对其深海系泊型式进行研究，对系泊缆组成以及长度进行优化，并采用水动力计算软件论证其深水系泊的安全性及可靠性。

2 研究方法

本文采用AQWA和OrcaFlex软件对深水浮台系泊系统进行水动力分析。AQWA和OrcaFlex软件是业内先进的海洋工程水动力计算和系泊分析软件，可以对锚泊系统、海洋工程立管系统、水下软管和安装等进行分析。OrcaFlex是一个全3D的非线性时域仿真程序，能够较好处理结构动力学问题。

根据选定的海洋环境条件，对系泊系统的运动及受力进行分析。主要的研究路线如下：

（1）建立大型浮台等系泊系统的模型；

（2）采用AQWA进行前期数据处理和建模，首先将模型数据导入，然后利用AQWA-LINE模块进行静水力分析、规则波下波浪载荷和系统响应的计算，以及频域条件下一阶波浪力和二阶平均漂力的计算；……