海上風電場警示標志設置方案探討

陳婕珺

摘 要：隨著環保概念的推進，環保能源作為新興能源備受推廣。風力發電是一種將風能轉換為機械功的動力機械，利用的是自然能源，相對火電、核電等發電要更加綠色、環保。桂山海上風電場示范工程屬于廣東省重點工程，是廣東省內首個示范性海上風電項目，同時也是萬山海島聯網的民生工程，其海上警示標志的設置將對日后類似工程具有較大的參考意義。本文以桂山海上風電場為例，對海上風電場警示標志設置的規范性、合理性進行探討。

關鍵詞：海上風電場 警示標志設置 通航安全

1.工程規模及位置

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

桂山海上風電場場址距離東側的桂山島最近距離約6.3km，距離南側萬山列島的東澳島最近距離約6.3km，距離西南側珠海橫琴島的最近距離約為16km，距離西側澳門九澳地區最近距離約12km，距離西北珠海市市區最近距離約17.5km。場址西側有澳門國際機場，其跑道成南北走向，機場側面與風場的最近距離約10km。場址東北側有香港國際機場，其跑道為東偏北—西偏南走向，場址端面與風場的最近距離約21.3km。

珠海桂山海上風電場東側為桂山引航錨地區；東南側為頭洲侯潮、過駁錨地區；南側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；風電場西側由東向西依次有頭洲引航錨地區，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區。

2.工程自然條件

2.1氣候情況

風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，季內以偏東風為主，風向多變，氣溫變幅大；夏季，5月至6月是雨季的前汛期，多暴雨、驟雨等強對流天氣，雨量增多。盛夏，從7月至9月中旬，為臺風盛行期。秋季，干燥的冬季風逐漸替代了暖濕的夏季風（東南風），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的影響，而帶來較大暴雨。11月上旬后，冷空氣活動開始增強，氣溫逐漸下降，旱季開始，冬季歷期約一個多月，盛行東北季風。桂山場址位于珠江口地區，瀕臨南海，后汛期常受熱帶風暴的影響則以臺風雨為主，暴雨強度大。夏秋季的4～9月為熱帶風暴活動季節，尤以7～9月最為活躍，每年受臺風影響平均3.1次，其中影響較大的，風力達八級以上即達到熱帶風暴等級的每年1.6次。

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

2.2 水文情況

本海域屬于不正規半日混合潮型，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不相等的現象。

2.3地質

工程海域水深相對較深，底質泥沙以粘土質粉沙為主。

3.工程主要助航警示標志設置

3.1 海上風機平面布置

桂山海上風電場場址位于位于珠江河口的伶仃洋水域，風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#（海關中途監管錨地）、12#（珠海頭洲候 潮、裝卸錨地）和16#錨地（頭洲引航錨地）等。風機詳細平面布置詳見圖3.1。

3.2助航標志平面布置

3.2.1風機警示燈

桂山風電場水域處為船舶航行密集區，過往船舶的習慣航路，每天通行船舶數量多、類型多樣。風電場周邊水域有多條航道、水道以及多個錨地。為保障周邊船舶航行的安全同時保障風電場風機組的安全穩固，需為風電場設置助航標志，以清楚標識該水中構筑物群，警示過往船舶。由于國內規范中未有對風電場此類本水中構筑物群的相關規范，該風電場工程助航標志主要參考國際航標協會建議O-139《離岸構筑物標志》進行設計。由于本工程風電場由多個離岸海上風機集中布置形成，因此考慮在風電場外圍風機設置警示燈，用以標示風電場外圍輪廓。根據《離岸構筑物標志》建議，將風電場外圍風機分為“風電場邊界端點風機（SPS—Significant Peripheral Structure）”和“風電場邊界中間點風機（IPS—Intermediate Peripheral Structure）”。SPS為外圍風機中位于風電場邊界輪廓的“端點”或其他顯著位置的風機警示燈，而IPS則為SPS風機警示燈之間的用于標風機的警示燈。本工程風電場按風機連線形狀看為不規則多變形，警示燈設置上，我們選擇北角2個外圍風機（#03和#05風機）、南角2個外圍風機（#07和#15風機）、西角選擇2個外圍風機（#16和#22風機），共6個作為SPS設置警示燈；在風電場東側外圍選擇3個風機（#02#4和#26風機）、西南側外圍選擇3個機（#27、#28和#32風機）、西北側外圍選擇3個風機（#06、#10和#17風機），共9個作為IPS設置警示燈。根據《離岸構筑物標志》建議，SPS警示燈燈光特性采用黃色閃光燈質且射程不少于5海里，IPS燈光射程不應少于2海里。我們根據GB-4696-84《中國海區水上助航標志》用“莫（C）黃12秒”用以水中構筑物專用標的燈光特性，同時用頂標“X”作為日間標示，燈光射程6海里。所有SPS警示燈采用同步閃。IPS警示燈燈光特性應與SPS警示燈進行明顯區分，我們根據GB17380-1998《中國海區水中建（構）助物標示》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風機標志牌

根據《離岸構筑物標志》建議，本海上風電場每個風機需設置標示其編號的標志牌。每個風機設置4塊標志牌，分別位于風機鋼平臺的四面，保證在任何方向上至少可以看到一塊標志牌。共設置136 塊標志牌，牌面刷黃色反光漆，并顯示對應的編號數字，采用黑色航標字體。根據《離岸構筑物標志》建議，每個風機從HAT水位高度（取2.5m）至15m高度之間的結構應全部涂裝黃色反光漆 。

3.2.3海底電纜登陸點標志牌

為了標示海底電纜登陸點位置，并保護海底電纜，應禁止船舶在電纜登陸點附近的水域拋錨、拖錨航行或垂放重物，因此在海底電登陸點設置標志牌。海底電纜共有5個海島登陸點，包括：“牛頭島海纜登陸點”、“三角島海纜北登陸點”、“三角島海纜南登陸點”、“東澳島海纜登陸點”和“大萬山島海纜登陸點”。在海底電纜的每個海島登陸點設置1座標志牌，共設置5座，標志牌主符號為“禁止拋錨”，輔助符號為“海底管道保護范圍”。參考《海底電纜管道保護規定》，本工程海底電纜標志牌保護范圍取中線兩側各300m。標牌頂邊和下邊各設置3個航標燈，分布于兩端和中間，燈光定紅，射程3海里。

根據相關工程技術規范的要求，結合本工程海上風機以及海底電纜平面布置、周圍海域狀況設置助航設施；共設置風機警示燈15個，風機標志牌136塊，以及海底電纜登陸點標志牌5座。

4.結束語

海上風電是能源發展的一種新方向、新趨勢。隨著技術進步，科技發展，海上風電項目在不久的將來會更多的列入規劃發展中。如何保障船舶安全通航的同時也保護好此類海上構筑物群，警示標志顯得尤為重要，是我們航標設置管理中需要思考的問題。

參考文獻：

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

[2]中國海區水中建（構）筑物標志規定.GB 17380-1998.

[3]海底電纜管道保護規定.國土資源部令.第24號.

[4]中國海區水上助航標志.GB 4696-1999.[5]海區浮動助航標志配布導則.G B / T 26781-2011.endprint