Scour Forecasting for Offshore Wind Parks

For at reducere udgifterne i forbindelse med havvindmølleparker fokuserer denne forskningsindsats på et særligt aspekt ved fundamentet, nemlig tilgangen til scour. Scour er det fænomen, der opstår, når fundamentet forårsager en så stor forstyrrelse af den lokale strømning, at havbunden omkring fundamentet ændrer sig. Scour er særlig svært at behandle fordi strømningsforstyrrelsen dels kan være intens ved påvirkning fra havstrøm og grave et hul svarende til den vandrette udbredelse af fundamentet. Dette medfører sædvanligvis et betydeligt tab af styrke, stivhed eller levetid for fundamentet og møllen. Dels kan strømningsforstyrrelsen være meget svagere ved påvirkning af havbølger og endda fylde hullet op igen med jord. Evnen til at kunne forudsige denne udvikling af hullets geometri bliver dermed central for at sikre både en teknisk og økonomisk bæredygtig løsning. I praksis kan scourprognoserne danne baggrund for en sammenligning mellem et scourdesign baseret på scourbeskyttelse eller forstærket konstruktionsdesign. Det overordnede mål er at udvikle en metode til at lave sikre scourprognoser for havvindmøller. Denne forskningsindsats undersøger mere konkret hvilke parametre, der er egnede til at kendetegne hullets geometri under både udgravning og opfyldning, samt hvordan parametrene udvikler sig over tid for en given havtilstand. Der afgrænses til at behandle en monopæl i sand da dette tilfælde ofte forekommer og ser ud til at kunne optimeres. Forskningsindsatsen efterlader to bidrag, som behandler disse to spørgsmål på dialektisk vis. Det første bidrag er en metodisk ramme for geometrien af hullet baseret på epistomologiske overvejelser, teoretiske koncepter og forsøg i modelskala. Relevante parametre er gennemgået, defineret og diskuteret. Det anbefales at karakterisere hullet med dybden og rumfanget tilsammen og en formfaktor introduceres til at relatere disse til hinanden. Simple ordinære differentialligninger er gennemgået og sammenlignet med forsøgene og et sæt ligninger, der tager udgangspunkt i hullets rumfang og formfaktor, beskriver forsøgene meget tilfredsstillende. Disse resultater indikerer en vis forskydning væk fra det traditionelle fokus indenfor videnskaben om scour, som kun betragter hullets dybde. Det andet bidrag er den omvendte metode. Dette er en teoretisk og numerisk metode under udvikling, som relaterer hullets geometriske udvikling til strømningens intensitet. Målet med at introducere metoden er at udbyde en supplerende måde hvorpå parameterværdierne for de omtalte ligninger kan skønnes. Den omvendte metode er beskrevet, diskuteret, sammenlignet med andre undersøgelser og vurderet til at skulle forbedres yderligere. De to bidrag hviler på et for beskedent grundlag til at kunne opnå det overordnede mål om at udvikle sikre scourprognoser. Men begge bidrag vurderes at være nytænkende og værdifulde bidrag til forskningsmiljøet i bestræbelserne på at nå målet.