海上风电全生命周期海洋数据:从设计到运维的调查和监测要点及案例 - 海洋浮标测量仪

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海上风电项目全生命周期调查和监测是指在项目建设前、中、后期对周边海洋环境进行本底调查和跟踪监测,为海上风电项目提供数据支持。近日,青岛卓建海洋工程勘测技术有限公司(以下简称卓建海洋勘测)总经理卢胜强参加“海上风光电建造与运维创新技术发展论坛”,并结合公司业务情况和个人工作经验,针对海上新能源项目全生命周期六个阶段及其调查内容、海上风电项目全生命周期调查内容与监测方法作了详细介绍。

图1 卓建海洋勘测总经理卢胜强作报告

一、海上新能源项目全生命周期

六个阶段及其调查内容

海上新能源项目全生命周期分为工程可行性研究、工程设计、海域论证、海洋环境影响评价、施工和运营

等六个阶段。

在工程可行性研究阶段,需要收集基础资料;

在工程设计阶段,需对海洋气象、海洋水文、工程地质等进行调查;

在海域论证阶段,需对海洋地形地貌与冲淤、海洋环境、电磁环境以及水下噪声等进行调查;

在海洋环境影响评价阶段,应根据项目工况、海洋环境影响的特点,制定该项目的全生命周期、长期跟踪监测计划;

在施工和运营阶段,分别要进行海洋环境跟踪监测。

图2 海上新能源项目全生命周期六个阶段及其调查内容

二、海上风电项目全生命周期

调查内容与监测方法

海上风电项目调查内容分为周年气象观测、周年水文观测、全潮水文观测、海洋环境调查、海洋地形地貌冲淤、海洋工程地质调查等六类。

1.周年气象观测主要根据海上风电场区的水深地形、海底底质、海上风机高度等采用不同的方法进行连续一年的气象观测水深较浅、风机采用桩基础形式、地质沉积均匀的海域一般采用建设海上测风塔的方式,该方法优点是可分层对风速、风向进行观测,数据准确可靠,维护成本低,缺点是建设成本高、周期长;海上激光雷达测风浮标优点是建设成本低,可迅速投入观测,缺点是遇极端恶劣天气,如台风等强对流天气,设备安全无法保证。

图3 卓建海洋勘测在广东阳江海上风电场投放一台海上测风浮标2.周年水文观测主要有海洋水文观测浮标坐底式水文观测平台(海床基)两种方法。水文观测浮标优点:可通讯、有警示作用、不易丢失;缺点:怕极端恶劣天气、设备易被破坏。坐底式水文观测平台优点水下环境稳定、数据准确,缺点是不可通讯、易丢失、对水深、底质有要求。一般根据调查区域的极端恶劣天气、极端海况、海底地形、海冰等情况综合判定采用哪种方式。

图4 卓建海洋勘测在海南海上风电场投放一台3米水文观测浮标3.全潮水文观测根据设计规范要求,在冬、夏两季开展,根据场址规模、布局不同,一般设置6-8站位同步观测。调查单位租用多艘当地调查船舶,采用海流计、CTD、潮位仪、气象观测、采水器等设备进行潮汐、波浪、海流、水温、盐度、气温气压、风向风速、悬浮泥沙调查。

图5 天津北疆海上光伏项目全潮水文观测站位图4.海洋环境调查采用采水器、采泥器、生物网、拖网、工频电磁辐射测试仪、水听器(USR)等设备进行海水水质、海洋沉积物质量、海洋生物质量、海洋生态、渔业资源、特殊生境、电磁环境、水下噪声等调查。其调查频次主要为海域使用论证、环评阶段的春秋两季本底调查及施工期、运营期的海洋环境跟踪监测。

图6 秦皇岛海上风电项目2023年秋季海洋环境调查站位图5.海洋地形地貌冲淤一般采用单波束测深仪、多波束测深仪、侧扫声呐及海洋磁力仪等设备进行海底地形、地貌及障碍物扫测。单波束、多波束测深系统对海底地形、水深及冲淤断面进行测量,利用实测水深数据与历史数据比对,分析项目海区历年冲淤状态侧扫声呐对海底表面地貌、障碍物等进行全覆盖扫测分析项目海区地貌状况及水下障碍物分布情况海洋磁力仪对海底掩埋的电缆、管道、沉船等障碍物进行扫测,分析项目海区海底掩埋的障碍物分布情况。

图7 大连庄海上风电场项目扫测水下障碍物成果图6.海洋工程地质调查一般采用专业钻探船对海上风电风机桩或海上光伏板锚固点等位置进行钻探取样,查明地层结构及物理力学性质,为工程设计、施工建设提供宝贵的基础依据。钻探进尺深度一般根据当地地层结构,钻至中风化层。

图8 江苏大丰海上风电场项目工程地质调查成果图

卓建海洋勘测基础能力

卓建海洋勘测自成立以来,已完成各类海洋调查业务数百项,服务范围遍布我国沿海各个海域。目前,公司拥有一系列自主研发的海洋监测系统,包括岸基式海洋生态环境在线监测系统、浮标式海洋生态在线监测系统、海洋环境在线跟踪监测系统等;拥有一艘可进行海洋环境现状调查、渔业资源调查、海底管道路由复测等海洋调查任务的“卓建01”科学调查船。

图9 近年卓建海洋勘测开展海洋调查部分业务分布图

图10 目前卓建海洋勘测岸基、浮标式海洋生态环境在线监测系统运行布放点位图

图11 卓建海洋勘测为华能扩建100MW海上风电项目布设一套海洋生态环境在线监测系统

图12  “卓建01”科学调查船个人简介卢胜强,青岛卓建海洋工程勘测技术有限公司总经理,高级工程师。长期从事海洋工程调查、海洋工程勘察等工作,曾多次主持海上风电、海上光伏等海上新能源项目调查、监测、勘察等工作,足迹遍布中国沿海。主持参与项目130余项,积累了丰富的海上新能源项目调查工作经验。

卢胜强 15853289715

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公司现有100余人,其中博士3人,硕士38人,高级职称7人,中级职称16人,环评工程师5人,注册测绘师1人,注册规划师1人,海域评估师2人,注册会计师1人,船长1人,轮机长1人,潜水员4人,是一个由海洋科学、海洋地质、海洋生态、环境科学、城市规划、经济管理等多学科人才组成的协作团队。

公司拥有5家控股公司,其中3家国家级高新技术企业、专精特新和1家瞪羚企业,拥有海洋测绘资质、海洋工程勘察资质、检验检测机构资质认定(CMA),并通过生态环境部环境影响评价信用平台、自然资源部海域使用论证信用平台备案。公司积极参与社会团体活动,是中国太平洋学会海域使用研究分会会长单位、中国海洋工程咨询协会海洋论证评估质量管理分会和海洋产业分会理事单位、中国疏浚协会理事单位、深圳全球海洋中心城市建设促进会理事单位、海南省国土空间规划协会会员单位

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羊哥哥的店
活跃在2024-9-13
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