Ontgrondingen onder pijpleidingen ten gevolge van stroom

Abstract

Ten behoeve van het opstellen van de randvoorwaarden bij het ontwerp van onderzeese pijpleidingen is het noodzakelijk het gedrag van de zeebodem in de directe omgeving van de leiding onder invloed van stroom, golven en combinaties daarvan te kennen. Dit verschijnsel is dermate complex, dat het nodig is het onderzoek ernaar in meerdere afstudeerprojecten te splitsen. Het is de bedoeling uiteindelijk te komen tot een model, dat de ontgronding onder de pijpleiding voorspelt. Dit afstudeerproject heeft betrekking op een pijpleiding in een uniforme stroming. In de Leidse goot van het Laboratorium voor Vloeistofmechanica van de Afdeling der Civiele Techniek is een aantal proeven in een model met beweeglijke bodem uitgevoerd. Daarbij is een deel van de pijpleiding gesimuleerd door een stuk pijp loodrecht op de stroomrichting tussen de gootwanden te klemmen. De onderkant van de pijp kan zich daarbij zowel boven als onder het oorspronkelijke bodemniveau bevinden. In een aantal proevenseries is bij een vaste pijphoogte in een aantal raaien het snelheidsprofiel gemeten ten behoeve van het vastleggen van het stroombeeld. In andere proeven series is bij een variabele pijphoogte het snelheidsprofiel in de raai ter plaatse van het hart van de pijp gemeten. De oorspronkelijke opzet was uit de (gemeten) snelheidsprofielen de bodemschuifspanning te bepalen. Daaruit zou dan het sedimenttransport in de verschillende raaien moeten volgen. Met behulp van een continuiteitsbeschouwing voor het sediment zou de ontgronding onder de pijp berekend moeten worden. Daar dit niet mogelijk bleek te zijn, is een andere methode voorgesteld. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de in veel sedimenttransportformules voorkomende stroomparameter. Tenslotte is een aantal aanbevelingen opgesteld, die van belang kunnen zijn bij volgende onderzoeken.