海上風(fēng)電場警示標(biāo)志設(shè)置方案探討

陳婕珺

摘 要：隨著環(huán)保概念的推進(jìn)，環(huán)保能源作為新興能源備受推廣。風(fēng)力發(fā)電是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械，利用的是自然能源，相對火電、核電等發(fā)電要更加綠色、環(huán)保。桂山海上風(fēng)電場示范工程屬于廣東省重點(diǎn)工程，是廣東省內(nèi)首個(gè)示范性海上風(fēng)電項(xiàng)目，同時(shí)也是萬山海島聯(lián)網(wǎng)的民生工程，其海上警示標(biāo)志的設(shè)置將對日后類似工程具有較大的參考意義。本文以桂山海上風(fēng)電場為例，對海上風(fēng)電場警示標(biāo)志設(shè)置的規(guī)范性、合理性進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電場 警示標(biāo)志設(shè)置 通航安全

1.工程規(guī)模及位置

珠海桂山海上風(fēng)電場場址位于位于珠江河口的伶仃洋水域，處于珠海市萬山區(qū)青洲、三角島、細(xì)碌島、大碌島、大頭洲島與赤灘島之間的海域。規(guī)劃用海面積約22km2。

桂山海上風(fēng)電場場址距離東側(cè)的桂山島最近距離約6.3km，距離南側(cè)萬山列島的東澳島最近距離約6.3km，距離西南側(cè)珠海橫琴島的最近距離約為16km，距離西側(cè)澳門九澳地區(qū)最近距離約12km，距離西北珠海市市區(qū)最近距離約17.5km。場址西側(cè)有澳門國際機(jī)場，其跑道成南北走向，機(jī)場側(cè)面與風(fēng)場的最近距離約10km。場址東北側(cè)有香港國際機(jī)場，其跑道為東偏北—西偏南走向，場址端面與風(fēng)場的最近距離約21.3km。

珠海桂山海上風(fēng)電場東側(cè)為桂山引航錨地區(qū)；東南側(cè)為頭洲侯潮、過駁錨地區(qū)；南側(cè)由北向南依次有九州港——上海、大連的航線，九洲——馬尼拉的航線；風(fēng)電場西側(cè)由東向西依次有頭洲引航錨地區(qū)，九州港——曼谷、新加坡航線，崖13-1平臺至香港、海南天然氣管道，九州港——湛江、海南、北海的航線；北側(cè)由南向北則有澳門——香港的快速船分隔航道以及珠江口中華白海豚海洋自然保護(hù)區(qū)。

2.工程自然條件

2.1氣候情況

風(fēng)電場所在的珠海市位于廣東省南部，春夏秋冬氣候各異，春季是全年天氣多變的季節(jié)，季內(nèi)以偏東風(fēng)為主，風(fēng)向多變，氣溫變幅大；夏季，5月至6月是雨季的前汛期，多暴雨、驟雨等強(qiáng)對流天氣，雨量增多。盛夏，從7月至9月中旬，為臺風(fēng)盛行期。秋季，干燥的冬季風(fēng)逐漸替代了暖濕的夏季風(fēng)（東南風(fēng)），天氣秋高氣爽。初秋，還會受南海和西太平洋熱帶低壓及臺風(fēng)的影響，而帶來較大暴雨。11月上旬后，冷空氣活動開始增強(qiáng)，氣溫逐漸下降，旱季開始，冬季歷期約一個(gè)多月，盛行東北季風(fēng)。桂山場址位于珠江口地區(qū)，瀕臨南海，后汛期常受熱帶風(fēng)暴的影響則以臺風(fēng)雨為主，暴雨強(qiáng)度大。夏秋季的4～9月為熱帶風(fēng)暴活動季節(jié)，尤以7～9月最為活躍，每年受臺風(fēng)影響平均3.1次，其中影響較大的，風(fēng)力達(dá)八級以上即達(dá)到熱帶風(fēng)暴等級的每年1.6次。

桂山場址所在海區(qū)為南海北部沿岸珠江口，是西北太平洋和南海臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴活動和登陸的主要地區(qū)之一。熱帶氣旋外圍影響和強(qiáng)度較弱的熱帶氣旋登陸，可帶來豐富的風(fēng)能資源，但較強(qiáng)的臺風(fēng)將嚴(yán)重威脅風(fēng)電場的安全，此外臺風(fēng)特殊的渦旋特征和風(fēng)脈動（湍流）致振特征會對風(fēng)機(jī)造成疲勞損傷或共振損毀。

2.2 水文情況

本海域?qū)儆诓徽?guī)半日混合潮型，其特征是一太陰日有兩次高潮和兩次低潮，一次全潮的周期約為24小時(shí)50分鐘，隨著月球赤緯的增大，半日周期相鄰兩潮期的高潮或低潮高度和潮歷時(shí)不相等的現(xiàn)象。

2.3地質(zhì)

工程海域水深相對較深，底質(zhì)泥沙以粘土質(zhì)粉沙為主。

3.工程主要助航警示標(biāo)志設(shè)置

3.1 海上風(fēng)機(jī)平面布置

桂山海上風(fēng)電場場址位于位于珠江河口的伶仃洋水域，風(fēng)電場鄰近水域航道及航路包括大濠水道、榕樹頭航道、青洲水道、大西水道和赤灘門等；附近錨地包括：18#（桂山國際引航檢疫及裝卸錨地）、17#（海關(guān)中途監(jiān)管錨地）、12#（珠海頭洲候 潮、裝卸錨地）和16#錨地（頭洲引航錨地）等。風(fēng)機(jī)詳細(xì)平面布置詳見圖3.1。

3.2助航標(biāo)志平面布置

3.2.1風(fēng)機(jī)警示燈

桂山風(fēng)電場水域處為船舶航行密集區(qū)，過往船舶的習(xí)慣航路，每天通行船舶數(shù)量多、類型多樣。風(fēng)電場周邊水域有多條航道、水道以及多個(gè)錨地。為保障周邊船舶航行的安全同時(shí)保障風(fēng)電場風(fēng)機(jī)組的安全穩(wěn)固，需為風(fēng)電場設(shè)置助航標(biāo)志，以清楚標(biāo)識該水中構(gòu)筑物群，警示過往船舶。由于國內(nèi)規(guī)范中未有對風(fēng)電場此類本水中構(gòu)筑物群的相關(guān)規(guī)范，該風(fēng)電場工程助航標(biāo)志主要參考國際航標(biāo)協(xié)會建議O-139《離岸構(gòu)筑物標(biāo)志》進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于本工程風(fēng)電場由多個(gè)離岸海上風(fēng)機(jī)集中布置形成，因此考慮在風(fēng)電場外圍風(fēng)機(jī)設(shè)置警示燈，用以標(biāo)示風(fēng)電場外圍輪廓。根據(jù)《離岸構(gòu)筑物標(biāo)志》建議，將風(fēng)電場外圍風(fēng)機(jī)分為“風(fēng)電場邊界端點(diǎn)風(fēng)機(jī)（SPS—Significant Peripheral Structure）”和“風(fēng)電場邊界中間點(diǎn)風(fēng)機(jī)（IPS—Intermediate Peripheral Structure）”。SPS為外圍風(fēng)機(jī)中位于風(fēng)電場邊界輪廓的“端點(diǎn)”或其他顯著位置的風(fēng)機(jī)警示燈，而IPS則為SPS風(fēng)機(jī)警示燈之間的用于標(biāo)風(fēng)機(jī)的警示燈。本工程風(fēng)電場按風(fēng)機(jī)連線形狀看為不規(guī)則多變形，警示燈設(shè)置上，我們選擇北角2個(gè)外圍風(fēng)機(jī)（#03和#05風(fēng)機(jī)）、南角2個(gè)外圍風(fēng)機(jī)（#07和#15風(fēng)機(jī)）、西角選擇2個(gè)外圍風(fēng)機(jī)（#16和#22風(fēng)機(jī)），共6個(gè)作為SPS設(shè)置警示燈；在風(fēng)電場東側(cè)外圍選擇3個(gè)風(fēng)機(jī)（#02#4和#26風(fēng)機(jī)）、西南側(cè)外圍選擇3個(gè)機(jī)（#27、#28和#32風(fēng)機(jī)）、西北側(cè)外圍選擇3個(gè)風(fēng)機(jī)（#06、#10和#17風(fēng)機(jī)），共9個(gè)作為IPS設(shè)置警示燈。根據(jù)《離岸構(gòu)筑物標(biāo)志》建議，SPS警示燈燈光特性采用黃色閃光燈質(zhì)且射程不少于5海里，IPS燈光射程不應(yīng)少于2海里。我們根據(jù)GB-4696-84《中國海區(qū)水上助航標(biāo)志》用“莫（C）黃12秒”用以水中構(gòu)筑物專用標(biāo)的燈光特性，同時(shí)用頂標(biāo)“X”作為日間標(biāo)示，燈光射程6海里。所有SPS警示燈采用同步閃。IPS警示燈燈光特性應(yīng)與SPS警示燈進(jìn)行明顯區(qū)分，我們根據(jù)GB17380-1998《中國海區(qū)水中建（構(gòu)）助物標(biāo)示》采用“莫（U）白15秒”，射程3海里。所有IPS警示燈采用同步閃。endprint

3.2.2風(fēng)機(jī)標(biāo)志牌

根據(jù)《離岸構(gòu)筑物標(biāo)志》建議，本海上風(fēng)電場每個(gè)風(fēng)機(jī)需設(shè)置標(biāo)示其編號的標(biāo)志牌。每個(gè)風(fēng)機(jī)設(shè)置4塊標(biāo)志牌，分別位于風(fēng)機(jī)鋼平臺的四面，保證在任何方向上至少可以看到一塊標(biāo)志牌。共設(shè)置136 塊標(biāo)志牌，牌面刷黃色反光漆，并顯示對應(yīng)的編號數(shù)字，采用黑色航標(biāo)字體。根據(jù)《離岸構(gòu)筑物標(biāo)志》建議，每個(gè)風(fēng)機(jī)從HAT水位高度（取2.5m）至15m高度之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)全部涂裝黃色反光漆 。

3.2.3海底電纜登陸點(diǎn)標(biāo)志牌

為了標(biāo)示海底電纜登陸點(diǎn)位置，并保護(hù)海底電纜，應(yīng)禁止船舶在電纜登陸點(diǎn)附近的水域拋錨、拖錨航行或垂放重物，因此在海底電登陸點(diǎn)設(shè)置標(biāo)志牌。海底電纜共有5個(gè)海島登陸點(diǎn)，包括：“牛頭島海纜登陸點(diǎn)”、“三角島海纜北登陸點(diǎn)”、“三角島海纜南登陸點(diǎn)”、“東澳島海纜登陸點(diǎn)”和“大萬山島海纜登陸點(diǎn)”。在海底電纜的每個(gè)海島登陸點(diǎn)設(shè)置1座標(biāo)志牌，共設(shè)置5座，標(biāo)志牌主符號為“禁止拋錨”，輔助符號為“海底管道保護(hù)范圍”。參考《海底電纜管道保護(hù)規(guī)定》，本工程海底電纜標(biāo)志牌保護(hù)范圍取中線兩側(cè)各300m。標(biāo)牌頂邊和下邊各設(shè)置3個(gè)航標(biāo)燈，分布于兩端和中間，燈光定紅，射程3海里。

根據(jù)相關(guān)工程技術(shù)規(guī)范的要求，結(jié)合本工程海上風(fēng)機(jī)以及海底電纜平面布置、周圍海域狀況設(shè)置助航設(shè)施；共設(shè)置風(fēng)機(jī)警示燈15個(gè)，風(fēng)機(jī)標(biāo)志牌136塊，以及海底電纜登陸點(diǎn)標(biāo)志牌5座。

4.結(jié)束語

海上風(fēng)電是能源發(fā)展的一種新方向、新趨勢。隨著技術(shù)進(jìn)步，科技發(fā)展，海上風(fēng)電項(xiàng)目在不久的將來會更多的列入規(guī)劃發(fā)展中。如何保障船舶安全通航的同時(shí)也保護(hù)好此類海上構(gòu)筑物群，警示標(biāo)志顯得尤為重要，是我們航標(biāo)設(shè)置管理中需要思考的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]The Marking of Man-Made Offshore Structures.IALA Recommendation O-139（離岸構(gòu)筑物標(biāo)志-IALA建議O-139）.

[2]中國海區(qū)水中建（構(gòu)）筑物標(biāo)志規(guī)定.GB 17380-1998.

[3]海底電纜管道保護(hù)規(guī)定.國土資源部令.第24號.

[4]中國海區(qū)水上助航標(biāo)志.GB 4696-1999.[5]海區(qū)浮動助航標(biāo)志配布導(dǎo)則.G B / T 26781-2011.endprint