Разработан новый метод оценки подводных оползней для повышения устойчивости морских ветряных турбин

Москва. 5 мая. ГеоИнфо — Учёные из Университета Хериот-Уотт разработали усовершенствованный инструмент моделирования, который позволяет точно прогнозировать подводные оползни, вызванные воздействием морских ветряных турбин. Об этом сообщает Android-Robot.com. Новый метод предоставляет разработчикам возможность оценивать устойчивость морского дна не только на этапе проектирования, но и в течение всего срока эксплуатации ветряных электростанций, что помогает оптимизировать размещение турбин и обеспечить их долгосрочную устойчивость.

Подводные оползни — явление, при котором участки морского дна внезапно смещаются — представляют серьёзную угрозу для стабильности турбин, особенно в зонах с мягким дном и пологими склонами. Инженерные конструкции, такие как моносваи, используемые в качестве фундаментов, могут увеличивать напряжение в морском грунте, что осложняет прогнозирование подобных рисков. Разработанный инструмент позволяет быстро и точно выявлять потенциальные зоны оползней, помогая укреплять морское дно и избегать дорогостоящих простоев.

Профессор Цинпин Цзоу из Центра Лайелла, Глобального научно-исследовательского института наук о Земле и океане Университета Хериот-Уотт, отметил:

«Оффшорные ветряные электростанции требуют инвестиций в миллионы фунтов и обладают потенциалом для трансформации энергетики. Чтобы защитить эти активы, разработчикам нужны точные и эффективные инструменты для оценки устойчивости морского дна — не только при выборе площадок, но и на протяжении всей эксплуатации. Наш метод даёт чёткое представление и быстрый прогноз того, как морское дно отреагирует после установки турбин, обеспечивая безопасность, устойчивость и продуктивность проектов».

Инструмент объединяет теорию механики грунта с методом снижения прочности на сдвиг для анализа целостности морского дна под нагрузкой. Аспирант университета Бенджиан Сонг сообщил, что метод протестирован на 3D-моделях, включая район Силвер-Пит у побережья Линкольншира, известный подводными оползнями. Инструмент способен выявлять потенциально опасные зоны и учитывать, как фундаменты турбин воздействуют на морское дно со временем. Он также преодолевает ограничения существующих моделей, которые слабо учитывают множественные оползни, происходящие одновременно.

Исследование, опубликованное в журналах Ocean Engineering и Soil Dynamics and Earthquake Engineering, демонстрирует, как на устойчивость морского дна влияют фундаменты турбин и штормовая активность. Доктор Катал Камминс из Школы математических и вычислительных наук Университета Хериот-Уотт пояснил:

«Монопилы — это стальные цилиндры, вбитые в морское дно, широко применяемые в строительстве оффшорных турбин. Наше моделирование показывает, что они создают концентрации напряжений, способные повлиять на долгосрочную устойчивость. Однако увеличение диаметра и глубины свай может повысить устойчивость склонов и снизить риски. Штормы и динамические нагрузки дополнительно ослабляют морское дно, снижая прочность грунта. Наш инструмент помогает учесть эти факторы при принятии проектных решений».

Команда разработчиков надеется на сотрудничество с индустриальными партнёрами, чтобы интегрировать оценки устойчивости морского дна в процессы проектирования и эксплуатации ветряных электростанций.

«Наш инструмент — это быстрый и точный способ прогнозирования подводных оползней с минимальными вычислительными затратами. Используя его, разработчики могут гарантировать стабильность своих морских объектов и максимально реализовать потенциал возобновляемой энергетики», — подытожил доктор Камминс.