江蘇省如東縣海上風(fēng)電場(chǎng)所處黃沙洋水道與爛沙洋水道，海域動(dòng)力泥沙環(huán)境和灘槽格局均較為復(fù)雜，周邊水域規(guī)劃建設(shè)有南通港洋口港區(qū)碼頭、航道、錨地等基礎(chǔ)設(shè)施。本文從海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃對(duì)海域形勢(shì)、通航通信導(dǎo)航系統(tǒng)的影響及港口航道、錨地綜合安全距離角度分析，提出海上風(fēng)電場(chǎng)工程規(guī)劃布置的建議，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與洋口港區(qū)港口協(xié)調(diào)發(fā)展。
江蘇省如東縣風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開發(fā)起步早、發(fā)展快，外海規(guī)劃海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址18個(gè)，總面積為856km2.工程海域處于輻射沙洲爛沙洋水道與黃沙洋水道交匯處，水動(dòng)力條件復(fù)雜，海床底質(zhì)對(duì)工程建設(shè)較為敏感;同時(shí)如東縣外海規(guī)劃建設(shè)有南通港洋口港區(qū)碼頭、航道、錨地等基礎(chǔ)設(shè)施。
本文從江蘇省如東縣海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃對(duì)區(qū)域海域形勢(shì)、通航通信導(dǎo)航系統(tǒng)的影響及港口航道、錨地綜合安全距離角度分析，提出海上風(fēng)電場(chǎng)工程規(guī)劃布置的建議。
1 江蘇省如東縣海域相關(guān)規(guī)劃概況
1.1 江蘇省如東縣海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃
江蘇省如東縣近海及潮間帶風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展處于全國(guó)領(lǐng)先水平，規(guī)劃海上風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址18個(gè)，規(guī)劃總面積為856km2.規(guī)劃裝機(jī)容量453萬KW。
1.2 南通港洋口港區(qū)規(guī)劃布局
根據(jù)港口資源和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，洋口港區(qū)分為長(zhǎng)沙作業(yè)區(qū)、環(huán)港作業(yè)區(qū)、預(yù)留老壩港作業(yè)區(qū)、預(yù)留東太陽(yáng)沙碼頭區(qū)。
(1)長(zhǎng)沙作業(yè)區(qū)分利用爛沙洋南、北水道開發(fā)建設(shè)。爛沙洋北水道深槽滿足15萬噸級(jí)滿載油輪乘潮單向通航。爛沙洋南水道深槽滿足7萬噸級(jí)散貨船乘潮進(jìn)港要求。
(2)環(huán)港作業(yè)區(qū)船舶進(jìn)出港規(guī)劃利用小洋港、黃沙洋為進(jìn)港航道，規(guī)劃等級(jí)為1萬噸級(jí)。
(3)老壩港作業(yè)區(qū)為預(yù)留港區(qū)，初選外航道自老壩港外條漁港起向東經(jīng)小洋港及黃沙洋至外海，規(guī)劃等級(jí)為5萬噸級(jí)。
(4)東太陽(yáng)沙碼頭區(qū)北側(cè)碼頭船舶考慮利用北側(cè)深槽水道乘潮進(jìn)出港，初步規(guī)劃等級(jí)為5萬噸級(jí);南側(cè)碼頭船舶考慮利用爛沙洋北水道乘潮進(jìn)出港，初步規(guī)劃等級(jí)為30萬噸級(jí)。
圖1南通港洋口港區(qū)規(guī)劃布置與海上風(fēng)電場(chǎng)位置示意圖
2 海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃對(duì)海域形勢(shì)的影響
工程海域處于輻射沙洲爛沙洋水道與黃沙洋水道交匯處，水動(dòng)力條件復(fù)雜，海床底質(zhì)對(duì)工程建設(shè)較為敏感，通過建立潮流泥沙數(shù)學(xué)模型計(jì)算分析評(píng)價(jià)了海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃對(duì)周邊港口資源開發(fā)建設(shè)的影響。
(1)潮流數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果表明由于風(fēng)電樁基不致影響到維持黃沙洋和爛沙洋水道深槽的歸槽水量;對(duì)進(jìn)入各水道總體潮量和分流比沒有直接影響，不會(huì)導(dǎo)致水道間潮流動(dòng)力此消彼長(zhǎng)的變化。
(2)樁基對(duì)流場(chǎng)的影響只局限于樁基500m附近，對(duì)工程區(qū)附近整體流態(tài)基本沒影響。
(3)風(fēng)電樁基對(duì)工程區(qū)水流漲、落潮平均流速的影響大部分是不連續(xù)的，只局限于樁基附近。
(4)風(fēng)電樁基的泥沙淤積僅局限于樁基附近，不會(huì)引起工程區(qū)附近灘面的整體性沖淤變化。0m以淺灘區(qū)樁基引起的泥沙沖淤僅局限于樁基100m附近，引起的沖淤幅度為10～20cm/a;0m以深水域樁基引起的泥沙淤積也只局限于樁基400m附近，引起的沖淤幅度為30～50cm/a。
圖2海上風(fēng)電場(chǎng)建成后工程海域流矢圖(漲急時(shí)刻)
圖4海上風(fēng)電場(chǎng)全規(guī)模建成后工程海域沖淤分布
如東縣海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃對(duì)南通VTS系統(tǒng)洋口港雷達(dá)站產(chǎn)生的影響主要有兩個(gè)方面，一是風(fēng)場(chǎng)的建設(shè)遮擋了雷達(dá)信號(hào)的傳播，在航路上形成達(dá)覆蓋盲區(qū)，使得VTS無法獲取該區(qū)域的交通動(dòng)態(tài);二是海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)的多次反射干擾了正常的雷達(dá)信號(hào)，造成目標(biāo)辨識(shí)困難，影響VTS系性能的發(fā)揮。
圖6 南通港洋口港區(qū)雷達(dá)站覆蓋仿真示意圖
為了盡量降低對(duì)南通VTS系統(tǒng)的影響，確保海上風(fēng)電場(chǎng)周圍的水上交通安全，建議采取如下措施：進(jìn)出海上風(fēng)電場(chǎng)的船舶必須安裝AIS船臺(tái)設(shè)備和VHF船臺(tái)設(shè)備;在海上風(fēng)電場(chǎng)外延四角的風(fēng)機(jī)平臺(tái)上建設(shè)具有透霧功能的CCTV監(jiān)控點(diǎn);在海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)配備高音喇叭;在適當(dāng)?shù)奈恢醚a(bǔ)建雷達(dá)站，與現(xiàn)有系統(tǒng)融合，通過聯(lián)合覆蓋，彌補(bǔ)覆蓋盲區(qū)。
4 海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃布局與航道、錨地安全距離分析
港口航道與海上風(fēng)電場(chǎng)工程的安全距離主要由考慮海域形勢(shì)變化因素軸線預(yù)留選線范圍、進(jìn)港航道通航寬度、錨地與航道之間的安全距離、錨地尺度、錨地與風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址邊線安全距離組成。
4.1 海上風(fēng)電場(chǎng)工程與黃沙洋水道航道、錨地綜合安全距離分析
規(guī)劃老壩港作業(yè)區(qū)、環(huán)港作業(yè)區(qū)船舶進(jìn)出港均利用黃沙洋水道深水區(qū)，黃沙洋水道北側(cè)、南側(cè)均規(guī)劃布置有海上風(fēng)電場(chǎng)。參考相關(guān)規(guī)范，安全距離結(jié)論如下：
(1)不考慮風(fēng)電場(chǎng)與航道之間布置錨地時(shí)，自黃沙洋水道航道中心線至風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址邊線安全距離取為1690m。根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃，黃沙洋水道兩側(cè)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址邊線距離4400～5400m，規(guī)劃布置滿足安全距離的需要。
(2)黃沙洋水道為天然航道，參考相關(guān)規(guī)范，與天然航道應(yīng)按照船型進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照不小于2nmile控制，即黃沙洋水道單側(cè)布置風(fēng)電場(chǎng)時(shí)風(fēng)電場(chǎng)距離航道距離不小于3704m，現(xiàn)狀海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃距離嫌小，鑒于此提出以下措施：考慮到黃沙洋水道南北兩側(cè)存在水下沙洲，建議在征得相關(guān)部門同意后，在黃沙洋水道船舶航路沿程布置導(dǎo)助航設(shè)施，按照人工航道進(jìn)行管理，保證船舶通航安全。
4.2 海上風(fēng)電場(chǎng)工程與東太陽(yáng)沙碼頭區(qū)北側(cè)航道、錨地綜合安全距離分析
規(guī)劃東太陽(yáng)沙碼頭區(qū)北側(cè)進(jìn)港航道以北規(guī)劃布置海上風(fēng)電場(chǎng)。參考相關(guān)規(guī)范，不考慮風(fēng)電場(chǎng)與航道之間布置錨地時(shí)，自東太陽(yáng)沙北側(cè)航道中心線至風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址邊線安全距離取為1690m;考慮風(fēng)電場(chǎng)與航道之間布置錨地時(shí)，自東太陽(yáng)沙北側(cè)航道中心線至風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址邊線安全距離取為3390m。距離東太陽(yáng)沙北側(cè)深槽距離最近的海上風(fēng)電場(chǎng)邊線距離航道距離為4300m，規(guī)劃布置滿足安全距離的需要。
5 建議
海上風(fēng)電場(chǎng)海底電纜穿越黃沙洋水道，根據(jù)規(guī)范，穿越航道的水下電纜、管道、涵管和隧道等應(yīng)埋置于海床內(nèi)，埋深不應(yīng)小于遠(yuǎn)期規(guī)劃航道底高程以下2m。考慮到港區(qū)規(guī)劃仍在不斷調(diào)整中，建議在不顯著增加工程投資的基礎(chǔ)上，根據(jù)規(guī)范適當(dāng)增加管線埋深。同時(shí)根據(jù)港區(qū)規(guī)模的調(diào)整，適時(shí)調(diào)整海上風(fēng)電場(chǎng)的布局，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與港口航運(yùn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。(作者：王曉宇張晉愷楊玉森)
