海底电缆抛石堤坝洋流稳定性的试验研究.pdf

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1、l目nh，口¨=几=J．海底电缆抛石堤坝洋流稳定性的试验研究张正祥，曾二贤，吴海洋，张轶(1．中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，广东广州510620；2．中南电力设计院，湖北武汉4300711摘要：依托琼州海峡海底电缆抛石工程，以重力相似准则进行抛石极限稳定性的水工物理模型试验，获取块体稳定重量、抛石坝形状、抛石级配等极限设计参数。结合试验结果，对抛石块体重量、抛石坝形状等参数进行分析，提出了海底电缆抛石保护的若干设计建议井用于工程实践。关键词：海底电缆；抛石堤坝；模型试验；设计参数；石坝形状。中图分类号：TM757文献标志码：A文章编号：1671-9913(2015)0

2、1—0049—05ExperimentalResearchonStabilityofJackstoneDamUnderCurrentActionforProtectingSubmarineCableZHANGZheng-xiang，ZENGEr-xian，WUHai—yang，ZHANGYi(1．EHVPowerTransmissionCompanyofChinaSouthernGrid，Guangzhou510620，China；2．CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan430071，China)Abstr

3、act：BasedontheQiongzhouStraitsubmarinecablerockdumpingproject，thispaperresearchestheultimatestabilityofthedumpingrockbyhydraulicphysicalmodeltestsrelyonthegravitysimilaritycriterion，inordertoobtaintheultimatedesignparameterssuchasstableweightofrock，theshapeofrockdam，androckgradation．Aftercom

4、biningtheresultofhydraulictest，andanalIyzingparameterssuchastheweightofrock，shapeofrockdam，thispaperproposessomesuggestionsabouttheprotectionofsubmarinecable，andprovidesreferencesforpracticalengineeringapplication．Keywords：submarinecable；rock—dumpingdam；modeltest；designparameters；damshape．1概

5、述提出了一些海底电缆抛石保护的设计建议，并在工程中进行实施。跨越琼州海峡500kV海底电缆线路是我国第一条超高压、长距离、跨海峡的海底电缆线路。2计算分析此海底电缆及附件全部由国外进口，投资较大；一旦电缆损坏，维修费用高昂。因此海底电缆考虑电缆安全和堆石坝稳定性，本工程堆石坝分两步进行抛石，采用两层设计，内层为的安全保护是联网工程设计的重要环节。抛石保护法是海底电缆后续保护的备选方案之一，1”一2”碎石，外层为2”一8Ifj央石，抛石堤坝基为了验证该方案的可行性，本文以重力相似准本断面见图1，其中梯形断面上边宽1．0m，高则进行了抛石的极限稳定性试验，获取块体稳度为1．0m，斜

6、坡比1：2(底坡宽度为5m)。内层定重量、抛石坝形状、抛石级配等极限设计参数，初步保护块石(1”一2”)顶高程为0．5m。收稿日期：2O14—12．11作者简介：张正祥(1967一)，男，贵州人，高级工程师，从事电力建设及管理工作。2015~02N第1期．49第一步第二步：图1抛石堤坝断面设计尺寸水流作用下抛石块体稳定性的计算公式较图2安全系数为1．0时块石稳定重量与流速的关系多，其中著名的公式有伊兹巴什公式、沙莫夫公式等。本研究选用伊兹巴什公式对块石的稳定重量进行初步计算，公式如下：厂]3Kpll6㈩式中：为块石重量；为系数，一般取0．0155；p为块石密度，p。为水密度；g

7、为重力加图3安全系数为1．5时块石稳定重量与流速的关系速度；v为流速。为了利于工程单位根据施工、石料等条件由上述计算结果可知：在极限流速条件2m／s选取块石尺寸，对式(1)进行变换，可得块石稳下，取较高的安全系数1．5范围内，块石尺寸应定尺寸：取6”～8”；若取较低的安全系数1．0，则块石尺寸可取5”～6”，上述分析与试验结果是符合加254(2)的。在块石临界稳定重量试验中，6”～8”块石是稳定的，但4”～6”块石多处于临界稳定状态。式中：块石按正方体考虑，单位为英寸n。进行抛石块体设计的一