3.3.4.1 施工期环境影响
1.对海域水质沉积物的影响
海上风力发电机组基础结构具有重心高、所受海洋环境荷载复杂、承受的水平风力和倾覆弯矩较大等受力特点。目前国外研究和应用的海上风力发电机组基础从结构型式上主要分为重力固定式、支柱固定式及浮置式基础。根据国内外现有海上风力发电机组塔架基础结构型式,并借鉴海上石油平台、海上灯塔及海上跨海大桥的设计经验,目前国内海上风电场风力发电机组基础均采用固定式桩柱基础。典型的风力发电机组桩基基础型式有3种:第一种为六桩导管架组合式基础,这种方案是参考海上石油平台、海上灯塔基础的结构型式;第二种为钢管桩高桩承台群桩基础,其参考了国内施工建设中已趋成熟的海上独立式墩台基础和跨海大桥桥墩基础结构型式,目前已建的上海东海大桥100MW海上风电示范项目采用这种基础型式;第三种为单根钢管桩基础方案,其为国外海上浅海风力发电机组基础的常用结构型式。无论选用哪种型式,都需要在水上施打钢管桩。
钢管桩施工时产生的振动导致海底泥沙再悬浮引起水体浑浊,污染局部海水水质,影响局部沉积物环境。铺设海底输电电缆时,开沟犁开槽导致海底泥沙再悬浮引起水体浑浊,污染局部海水水质,影响局部沉积物环境。
风力发电机组基础钢管桩内吸泥施工产生的淤泥若就地排放,产生的悬浮物对海洋水质将造成影响。承台混凝土灌注时可能发生混凝土砂浆泄漏、溢出,进而可能对桩基附近水质和沉积物环境造成污染。混凝土承台防腐施工时,防腐喷剂有可能发生滴漏进入海洋,对海水水质产生一定的影响。
2.对大气环境的影响
施工期间,风力发电机组安装和海缆铺设环节,施工船舶和机械在运行中会排放一定量的废气,影响海上大气环境质量;若升压站建在陆域,施工期间土方开挖、回填、混凝土拌和以及土方、物料装卸、堆放、运输等将产生大量扬尘,污染环境;若升压站建在海上,升压站基础和构件安装时施工船舶和机械排放的废气会影响海上大气环境质量。
3.对声环境的影响
风力发电机组基础的打桩作业以及施工船舶的行驶将产生噪声和振动,影响海上声环境质量;陆上各种施工机械运作和车辆运输也将产生施工噪声,影响周边声环境。
4.固体废弃物影响
施工期间会产生一定量的固体废弃物,如施工人员生活垃圾、陆上升压站的废弃土石方和建筑渣土等,若处理不当,会对土壤和水环境造成污染,并影响环境卫生。
5.对海洋生态和渔业的影响
风力发电机组基础结构施工时占用海域、施工打桩引起的悬浮泥沙对海洋生物可能产生一定的影响;与此同时基础打桩产生的噪声对海洋生物存在一定影响,有研究表明,基础打桩时水下噪声源强可达200dB/re 1μPa,不同鱼类在不同声压级条件下会产生逃离、昏迷、死亡等的反应。
海缆施工前扫海清障作业会扰动底栖生境造成底栖生物的损失,风电场电缆需要开沟埋设,电缆沟开挖范围内的底栖生物受到完全的损害,同时,电缆沟开挖使海底泥沙再悬浮,增加所在海域的含沙量,降低海洋中浮游植物生产力,对海洋生态系统带来影响;同时对鱼卵、仔稚鱼的生境产生影响,进而对鱼卵仔鱼资源量造成影响。
施工期间,为保证施工作业及渔业生产船舶的安全需禁止渔船进入施工海域捕捞生产,由此导致作业渔场范围减少,同时受施工扰动影响,施工附近海域渔获率将有所降低,从而影响工程及周围海域捕捞产量。
6.对鸟类的影响
工程施工期间,主要由于人类活动、交通运输工具、施工机械的机械运动,相应施工过程中产生的噪声、灯光等可能对岸边及近岸地区的鸟类栖息地和觅食的鸟类产生一定影响,使施工区域及周边区域中分布的鸟类迁移,导致数量减少、多样性降低。影响的种类多为滨水种类和空中飞翔种类,可能造成该区域的鸟类在种类、数量及群落结构上发生一定变化。
3.3.4.2 营运期环境影响(www.xing528.com)
海上风电场营运期间对环境的影响主要表现为以下6个方面。
1.对海域水文动力的影响
海上风电场建成后,风力发电机组墩柱在一定程度上改变了局部海底地形,对工程区附近,包括对风电场海域及邻近海工设施如跨海大桥、港口码头、航道、排污口、钻井平台等的潮流场将产生一定影响,工程区等流速线,尤其是风力发电机组墩柱周围的流速可能发生变化。
2.对海域地形地貌与冲淤环境的影响
海上风电场在区域海域内呈斑点状分布,风力发电机组之间间距较大。由于底流在钢管桩周围产生涡流,将海底泥沙搅动悬浮带走,因此将在一定程度上改变局部海床自然性状,使该区域的冲淤情况发生一定改变。
3.对海域水质、沉积物环境的影响
风电场运行无生产污水排放,但风力发电机组设备日常运行需定期更换润滑油机油等,部分油类可引起轻微水污染,若处置不当可能造成海水水体污染。
此外,由于海水、底泥等具有腐蚀性,钢管桩需采取防腐措施。国内海上风电场钢管桩目前普遍采用阴极保护的防腐方法,一般采用的牺牲阳极为高效合金。当阳极溶解时,释放金属元素,对海洋水质及钢管桩附近的沉积物环境可能产生一定的影响,进而可能被生物体富集。
4.对海洋生态和渔业的影响
海上风电场营运期对海洋生态和渔业的影响主要来自于风力发电机组运转产生的水下噪声对海洋生物的影响、风力发电机组基础结构占压影响底栖生物和风电场用海影响渔业生产3个方面。
(1)风力发电机组运转引起的水下噪声值增加可能对鱼类等海洋生物的声学特性、行为和生理指标产生一定的影响。
(2)风力发电机组桩基群占海部分范围内的原有底栖生物类群不可恢复。
(3)风电场建成运行后,为保护海底电缆和风力发电机组的安全运行,风电场海域禁止底拖网、抛锚,渔业捕捞面积缩小,在一定程度上降低了渔业捕捞量,从而引起经济收入下降,对渔民的生活产生一定影响。
5.对鸟类的影响
海上风电场对鸟类的影响与陆上风电场类似,目前的研究结果显示,潮间带风电场对鸟类的影响大于近海或远海风电场。
6.对通航环境的影响
在风电场设计过程中,风力发电机组的布置会避开周围航道,从源头上减轻了对通航环境的影响。但在天气不好、视程不良的条件下,船舶和风力发电机组相撞的概率增加,可能造成船舶和风力发电机组设施受损。此外,由于风力发电机组桩的存在,特别是在迷雾天气,渔船与风力发电机组桩相撞的概率大大增加,对渔船和风力发电机组都存在一定的安全隐患。
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