强潮高浊度海域坐底结构物稳定性分析

刘 炬，王少华，李 莉，孙红月

(浙江大学 海洋学院，浙江 舟山 316021)

海床基观测平台，一般布置于沿岸的河口、海湾及近岸浅海海底。该平台可搭载多种设备，测量设备投放点的温、盐、水质、悬沙、叶绿素、流速剖面及通量等时空变化的参数，并结合多个站点的监测数据综合处理，建立海洋水体交换生态环境的时空模型。该系统对于科学管理、治理、开发利用海洋资源，以及海洋工程建设、航道治理、海上作业、海港维护等均具有重要意义[1]。随着人类对海洋探测活动的持续深入，建设长期、稳定、可靠的海底综合观测网成为海洋研究的迫切需求。

海床基结构的设计方案具有较强的多样性。近年来，学界对于坐底结构物的稳定性和水沙动力机制进行了一定的研究。为保证结构稳定性，海床基结构的底部方案主要分为两种：通过支脚和笼架避免倾斜和下沉作用影响的悬空式设计，如Hu等[2]设计的一种近海原位观测系统；以及底盘整体与海底接触的坐底式设计，如Deateris等[3]设计的一种以混凝土为主体的抗拖网海床基原型。在实际应用中，坐底式设计因对布设环境要求较低而被广泛采用，但在设计时需要研究局部冲刷过程对其稳定性造成的影响。Kim等[4]对浅水区坐底结构物的局部冲刷进行了试验研究，指出底层流的扰动是造成结构失稳的主要因素；林军等[5]从物理环境、结构材料、投放冲击力等角度出发，归纳分析了浅水海底结构物的稳定性影响因素。……