3.3.3.1 施工期主要污染源
海上风电场工程施工期的主要污染源包括:海缆敷设、陆上施工营地施工及施工船舶产生的污废水;陆上升压站土方开挖、施工便道修建、施工机械和施工车船运作产生的扬尘和废气;风力发电机组桩基础打桩、施工机械运作、施工车辆船舶行驶等产生的水面噪声和水下噪声;钢管桩吸泥产生的固体废弃物、陆上施工活动产生的废弃物和施工人员产生的生活垃圾。生态破坏主要表现为陆上升压站建设、施工便道修建、风力发电机组构件预制组装等产生的植被破坏、水土流失和野生动物影响等;风力发电机组基础施工、海底电缆沟开挖等对底栖生境的压占破坏及其引起的生物资源损失。
1.施工污废水
(1)电缆敷设引起的悬浮物源强。电缆敷设引起的海底泥沙再悬浮与施工速度、沟槽开挖强度有关。可估算为
式中 P——施工悬浮物源强,kg/s;
d——施工速度,m/s;
A——开沟犁面积,m2;
i——悬浮物起伏比,%;
γ——淤积物干容重,kg/m3。
(2)其他污废水。船舶污废水的产生量可根据《港口工程环境保护设计规范》(JTS 149—1—2007)船舶舱底油污水水量表计算。其他施工废水还包括砂石料拌和废水、混凝土养护废水、机械维护冲洗废水等。施工污水主要来源于施工人员排放的生活污水。源强估算方法和陆上风电场基本相似。
2.施工废气
海上风电场工程施工废气来源组成和陆上风电场工程大体相近,源强估算方法和陆上风电场基本相似。
3.施工噪声
(1)水面噪声源强。
1)海上施工噪声污染源主要包括风力发电机组基础打桩、施工船舶行驶和电气接线埋设等。相对于其他噪声源,风力发电机组基础打桩产生的噪声污染最为明显。水面噪声源强可通过实测或类比得到。
2)陆上施工噪声污染源主要包括施工机械运作、车辆行驶等,其噪声源强估算方法和陆上风电场基本相似。
(2)水下噪声源强。施工水下噪声污染主要来自基础打桩,桩基施打的水下噪声源强主要取决于液压振动锤,数据可通过实测获得。根据国外工程经验,桩基施打时水下噪声源强可达200d B/re 1μPa。
4.生态影响
(1)海洋生态影响。海洋生态影响主要为风力发电机组基础施工、海底电缆沟开挖等对底栖生境的破坏和对海洋生物的影响。
1)风力发电机组基础施工影响面积估算。影响面积可计算为
式中 S1——基础占压面积,m2;
R——施工影响半径,一般以桩基础半径外扩3~5m计;
N——单台风力发电机组桩数量;
M——风力发电机组台数。
2)电缆埋设开沟影响面积计算为(www.xing528.com)
式中 S2——开沟影响面积,m2;
W——影响宽度,一般以开沟犁宽度外扩3~5m计;
L——电缆沟施工长度,m。
(2)陆上生态影响。陆上生态影响的来源组成、影响方式和陆上风电场大体接近,影响分析和陆上风电场基本相似。
3.3.3.2 营运期主要污染源强
海上风电场工程营运期产生的主要污染源为防腐设计中牺牲阳极金属的溶解、管理人员的生活污水、风力发电机组运转产生的水下噪声以及海底电缆产生的电磁辐射等。生态破坏主要为风力发电机组基础对底栖生境的压占及其引起的生物资源损失。
1.污废水
(1)牺牲阳极金属溶解强度计算为
式中 G——牺牲阳极金属元素释放量,kg/a;
δ——单块牺牲阳极金属块设计年消耗率,kg/(A·a);
η——电流效率,%;
n——单桩设计牺牲阳极金属块数量;
m——单块牺牲阳极金属块质量,kg;
I——阳极输出电流,A;
c——单块牺牲阳极金属元素含量,%。
(2)生活污水。源强估算和陆上风电场相同。
2.噪声
海上风电场工程营运期产生的水下噪声主要是由风力发电机组运转而产生,尤其是低频噪声通过结构振动经塔筒、风力发电机组桩基等不同路径传入水中而产生了水下噪声。英国North Hoyle海上风电场2003年水下噪声实测变化范围为90~150dB/re 1μPa,平均值约为116dB/re 1μPa;英国Scroby Sands海上风电场水下噪声实测变化范围为100~135dB/re 1μPa,平均值约为120dB/re 1μPa;我国东海大桥海上风电场营运期水下噪声实测变化范围为65~140dB/re 1μPa,噪声强度随频率增加而明显减小。总体上由于风力发电机组运转引起的水下噪声的强度变化不大,相较于背景噪声,增加幅度一般在10~20dB/re 1μPa。
3.固废
营运期管理人员的生活垃圾污染物量估算和陆上风电场相同。
4.电磁辐射
海底电缆的电磁辐射主要包括电场辐射和磁场辐射两个方面。通常电缆护套可提供良好的电场屏蔽,使电缆线外的工频电场强度很小,接近背景值。工频磁场强度可根据计算公式或类比监测分析得出,根据已有类比监测经验,220k V单根三芯海底电缆的电磁感应强度在海床面上很小,小于10μT;220k V单芯海底电缆在分开20m、埋深2m的情况下铺设时,其辐射的电磁感应强度一般不超过100μT。
5.生态影响
营运期风力发电机组基础将永久占用海域,造成所占海域原有底栖生境的丧失和资源量的损失。影响面积为风力发电机组基础的实际占海面积,根据占海面积和生物资源调查结果,估算生物资源损失量。
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