淺水效應(yīng)（shallow H?O effect）是指（大型）浮體在淺水狀態(tài)下，隨著水深與吃水之比的減小，其運(yùn)動特性會發(fā)生較大變化。產(chǎn)生原因是因為水過淺或船體吃水過深及船速過高引起的。當(dāng)在淺水域時，船速過高會引起船頭下方的水速加快，壓強(qiáng)減小，致使船頭下沉而觸礁、擱淺。主要表現(xiàn)有平面漂移運(yùn)動加大，垂直及橫向搖擺運(yùn)動減緩。當(dāng)浮體吃水接近水深時，垂直及橫向搖擺運(yùn)動的減緩越來越明顯，大型船體底部面臨觸底的危險。因此，人們以淺水效應(yīng)來定義航道。一般出現(xiàn)淺水效應(yīng)的航道定義為淺水航道，反之則為深水航道。
影響因素
淺水效應(yīng)的發(fā)生與多個因素有關(guān)，包括水深與船舶吃水的比值、船速、船型波等因素。當(dāng)水深小于4倍吃水時就會出現(xiàn)淺水效應(yīng)，而小于2倍吃水時將發(fā)生很大差異。船底與水底的間距減小時，相對流速加大，導(dǎo)致阻力增加。此外，淺水波也會對船舶的運(yùn)動產(chǎn)生影響。
應(yīng)用領(lǐng)域
淺水效應(yīng)在海洋石油勘探開發(fā)等領(lǐng)域有著重要影響。隨著大型浮式生產(chǎn)儲油裝置(FPSO)和海洋工程船舶在淺水海域的作業(yè)，淺水效應(yīng)的研究變得尤為重要。特別是在淺水海域建造多艘15萬噸級至30萬噸級的FPSO，以及在水深很淺的地區(qū)開發(fā)小型FPSO和自升式移動生產(chǎn)平臺等設(shè)施時，如何確保浮體不碰撞海底成為一個新的研究課題。
臨界值研究
對于淺水油田作業(yè)的軟剛臂式單點(diǎn)系泊FPSO，其系泊系統(tǒng)的定位能力是FPSO安全作業(yè)的重要保障。FPSO在水平面內(nèi)橫蕩、縱蕩和艏搖三個自由度所受的低頻二階力是決定系泊系統(tǒng)載荷的重要因素。完整的二階波浪載荷傳遞函數(shù)的計算要耗費(fèi)大量的計算時間以及資源，二階波浪力的計算以Newman近似法和Pinkster近似法為主；深水條件下，Newman近似法對FPSO所受二階波浪力的計算具有很好的近似性，淺水條件下，由于受到淺水效應(yīng)的影響，F(xiàn)PSO所受二階波浪力將急劇增加，此時，Pinkster近似法能較好的計算FPSO所受的二階波浪力。當(dāng)FPSO所在作業(yè)水深低于一定深度時，就必須考慮淺水效應(yīng)對FPSO所受二階波浪力的影響。
參考資料 >
淺水效應(yīng).國際船舶網(wǎng).2024-10-23
船舶坐底以及淺水效應(yīng)簡析.搜狐網(wǎng).2024-10-23
船舶淺水效應(yīng)的研究.豆丁網(wǎng).2024-10-23