海上风电项目建设对通航安全的影响及解决措施

  • 来源:珠江水运
  • 关键字:海上风电项目,船舶,通航安全
  • 发布时间:2019-11-05 19:45

  摘 要:在海上进行风电项目的建设时,风、流往往会对该水域内的施工船舶以及经过该片水域的其他船舶的安全航行造成一定的影响,本文从船舶操纵和通航安全管理的层面着手分析,研究船舶受风、流等作用后发生失控的规律并深入分析其机理,然后分析不同风速、流速与船舶漂移量之间的关系,最后有针对性的制定通航安全的管理措施。

  关键词:海上风电项目 船舶 通航安全

  我国属于海洋资源丰富的大国之一,广阔的海域同时为我国提供了宝贵的海洋风能,并且该可再生能源无污染,使用价值高,成为各国努力发展的能源方向。尤其是近些年来气候变化明显,全球都在爆发能源危机,因此海洋风能成为我国实现能源可持续发展战略的重要部分。目前,我国已具备相对成熟的海洋风力发电技术,其应用范围也将进一步的得到推广。

  1.工程综述

  某海上风电一起建设项目,通过与海事、渔政等有关部门进行协商沟通,最终确定为东、西两个部分,进行风电机组的基础施工以及设备的安装。风电场场区拐点坐标见表1。

  2.工程安装部署

  本工程包括18座髙桩承台基础结构型式风机基础及风机安装,主要施工内容包括:(1)钢管桩制作与施工;(2)附属构件制作与安装;(3)混凝土承台施工;(4)海上风机安装。针对本工程远离大陆、处于无掩护的外海作业、施工条件恶劣等施工难点,施工总体部署构思为:水上与陆上结合、安装与基础结合。具体为承台施工采用大型钢套箱加封底砼施工的总体方法,逐步形成多個承台流水作业:风机安装采用分体安装工艺进行风机安装,主要施工方法为利用自升式支腿船或座底施工船进行分体安装。

  3.海上风电项目建设浅析

  若海上风电项目建设在原有的通航海域,那么这片海域将不可避免的受到项目建设的影响,导致该海域的通航条件受到难以逆转的变化。因此,在对新建海上风电项目进行规划设计时,首先应当确保原有的通航环境不受较大的改变,而且还要注重对海域水体环境的保护。这就需要全面深入的分析该项目的特点,然后从船舶的操纵以及海上安全管理等方面着手,有针对性的研究海上风电项目的安全管理问题,并探求有效的应对措施,从而更加高效的对海上风电建设项目进行安全管理,确保海域的有序通航。

  4.海上风电项目对通航环境安全的影响及其措施研究

  海上风电项目对附近海域通航条件的影响一方面表现在其建设阶段,一方面表现在其建成运营阶段,因项目的建设为通航安全埋下一定的隐患,因此需要对潜在的风险进行全面的分析,从而可以有针对性的制定技术防范措施。在风电项目建设中施工船舶的操纵管理、施工船舶对周围海域环境的影响、对其他航船的影响以及施工船舶的安全管理等会对附近海域的通航产生不利影响;在建成运营阶段产生影响的主要因素有:风电场自身的安全管理、对其他航行船舶的影响、工作船的安全技术管理等。

  4.1工程建设期安全通航影响分析

  海上风电工程进行建设时主要环节有钢管桩的运输、桩基施工、现浇承台、钢管的连接与安装、以及栏杆、靠船基础设施、风机安装等不同规模的施工。建设过程中所需的大型船机设备主要有打桩船、起重船、搅拌船、拖船等。船机在规定的航道上正常航行时,往往会遭到风、流以及自身螺旋桨运动的影响,很难保证其航迹能够完全在规定的航道轴线上,因此需要不停的操纵舵角对其航向进行校正,保证其在规定的航道范围内行驶。当施工船舶在施工海域及相应港口间不断往返时,一般都会经过航路,这样就不可避免的与正常行驶的航船相遇,因此当施工船舶航行到规定的航道时应当谨慎航行,主要避让,防止与其他行驶船舶产生摩擦。

  4.2风对船舶航行的影响

  式(1)中:ΔBa—风致漂移量,m;K—修正系数(无量纲);Ba—船体水线上侧受风面积,m2;Bw—船体水线下侧面积,m2,Bw=L(船长)×d(满载吃水深度);Vs—航道内船速,km/h;Va—相对风速,m/s;T—相对时间。

  4.3潮汐对建设期的通航安全影响

  经现代科学研究表明,潮汐是一种自然现象,是因天体的引潮力产生的,主要影响来自月球和太阳,月球引潮力是形成潮汐的主要力量。即月球对地面海水的引力,以及地球绕月球地月公共质心进行平运动中产生的惯性离心力是形成潮汐的主要原动力。

  海上风电项目建设对通航安全有着重要影响:由于潮汐现象的影响,在建设期间,海平面距建设设备的竖直高度会发生变化,为了避免周围船只与建设设备相撞,对来往船只造成影响,同时也避免对建设设备产生影响,需要在特定的时间内对周围航行的船只作出调度。

  4.4工程运营期安全通航对策

  (1)施工船舶安全管理及施工船舶的操纵管理。为了确保风机能够正常工作,需要安排相关人员对海上的风机设施进行专门的维护管理,定期检查风机的状态,对于不安全的设备或零部件及时进行维修或者更换。施工船舶应随时与调度室及当地气象、水文站等部门保持联系,随时了解和掌握天气变化和水情动态,以便及时采取应对措施。各种施工船舶必须符合安全要求,同时还必须持有各种有效证书,按规定配齐各类船员。船机、通讯、消防、救生、防污等各类设备必须安全有效,并通过当地海事局的安全检查。施工船舶要与调度室昼夜保持通讯畅通,并按规定显示有效的航行、停泊和作业信号。

  (2)施工船舶对周围海域环境的影响。工作船在风电场与港口之间往复航行时映当严格遵守海域内的航道、环境等标准,遵守分道通航的制度,同时规范使用船载导航仪器,确保船舶的行驶安全。船舶在规定的航道内行驶时,需要坚持靠右舷侧航行的原则。工作船越是靠近风电场时其外界环境要比其他情况下复杂的多,由于工作创选取的艇-梯系统,该系统的安全性能在很大程度上受到了风、流的方向及强度的影响。在海上,风向、风速、流向、流速都是不断变化的,而且通常强度都较大,因此这就需船舶在靠近风电场时应及时、正确的选择靠拢方向从而有效的操纵船舶。

  5.结束语

  目前,我国的各种海上风电项目正如火如荼的建设中,这对周围海域的正常通航造成了一定的影响,为保证通航安全,应当从船舶操纵以及海上安全管理等方面着手进行技术改进,全面的考虑风、流对船舶航行、靠离等因素,从而确定船舶的航速以及风电场承台的设置,尽可能的保证工作船舶的靠离、航行安全。

  参考文献:

  [1]黄意财.海上风电工程通航风险的评估[J].低碳世界,2018(07):252-253.

  [2]王闻恺.海上风电工程通航风险评价及安全保障研究[D].武汉理工大学,2013.

  金伟

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