风电场地形地貌与冲淤环境预测评价

1.对工程海域的预测与评价

从潮流模型计算结果分析可知，风电场工程实施后只是对工程区海域流场稍有影响，对离电场区较远的海域几乎没有影响，因此可初步分析认为，风电场工程对泥沙冲淤影响应很小。为验证这一初步结论，采用刘家驹经验公式来估算各种工程条件下可能的最终平衡水深为

其中

式中 q——当地单宽流量；

d——当地平均水深；

u——当地平均流速；

下标1、2——工程前和工程后。

从预测结果来看，风电场对近岸水域地形冲淤影响甚小；工程引起的最终淤积最大为0.58m，最大冲刷为0.19m，说明风电场引起的水域地形冲淤变化幅度有限；风电场工程区稍有淤积，最大淤积厚度为0.71m，工程区周围测点出现轻微冲刷，最大冲刷为0.19m。

2.风力发电机组墩柱局部冲刷预测与评价

目前针对潮汐双向水流作用下的桥墩局部冲刷深度还没有较好的计算公式。JTG C30—2015中推荐的桥墩局部冲刷形式简单，结构合理，经过简单修改，该公式在河口、海湾桥墩局部冲刷计算中也取得了较好计算结果。该项目风电场工程区底质为黏土质粉砂，对于黏性土，采用JTG C30—2002中推荐的公式为

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式中 hb——桥墩局部冲刷深度，m；

Kξ——墩形系数；

B1——桥墩计算宽度，m；

hp——一般冲刷后的最大水深，m；

V——一般冲刷后墩前行近流速，m/s；

IL——冲刷坑范围内黏性土液性指数，适用范围为0.16～1.48。

引用的计算公式是针对恒定流的，由于潮流的反相输沙作用，将使冲刷坑有所减小，在计算时需考虑潮流作用校正系数KT，根据国内外研究成果，取KT=0.8。

工程区域为开敞海域，各桩基附近流速和底质分布差别不大，各桩基的冲刷情况差别不会很大，因此，计算一个桩基局部冲刷基本可以代表各桩基的情况。

潮汐作用下的墩柱冲刷过程是十分复杂的，本次只对风力发电机组墩柱局部冲刷作了初步分析计算，建议在工程可行性研究或初步设计阶段开展风力发电机组墩柱局部冲刷的专题研究。风力发电机组墩柱局部冲刷深度和冲刷坑直径预测结果见表7-20。

表7-20　风力发电机组墩柱局部冲刷深度和冲刷坑直径预测结果

对于风力发电机组墩柱局部冲刷的预测表明，在推算最大流速条件下，两方案冲刷范围在31～52m，冲刷深度在5.2m，在数模提供流速条件下，冲刷范围为20～33m，冲刷深度3.3m。因此，需对风力发电机组墩柱局部冲刷区进行防护处理。