海上风电场通航安全分析

王飞龙

最近几年，海上风电开发规模日趋扩大。海上风电场由数十台至数百台风机、海上升压站、海底电缆组成，需占用大范围的海域，其对通航环境影响不容忽视，船舶在风电场附近水域航行也存在一定风险，需要全面分析和应对。

一、风电场水域通航风险识别

船舶在风电场附近水域航行或锚泊可能存在的主要风险包括：

（1）在自然条件不良、操纵失误、船舶故障等情况下，船舶可能会驶入风电场，与风电机组发生碰撞。

（2）在大风、浪、流的作用下，或者锚泊方式不当，附近锚地的锚泊船只可能会走锚，与风电机组发生碰撞。

（3）在风电场海底电缆保护区内，船舶若随意抛锚或进行拖网作业，则可能会对管线造成损伤[1]。

（4）海上风电场的遮蔽及风机电磁辐射对船舶监管系统及船舶通信产生干扰。

二、通航风险因素分析

影响海上风电场水域通航安全的因素很多，这些因素可以归纳为自然因素、交通因素、风电场因素三个方面。

1.自然因素分析

影响风电场水域通航安全的自然因素主要有风、流、浪、雾及海冰：

风对船舶航行的影响主要表现为风致偏转、风致漂移，使得船舶保持航向的难度增大，航迹带宽度增加，风力较大时，船舶与风电场的安全距离亦相应增大。

当流与船首向存在一定夹角时，会使船舶产生漂移。船舶在风电场附近水域航行时，如果对流的影响估计不足，可能会航线偏移而驶入风电场水域。

较大的浪会使船舶结构强度受到一定影响，推进器可能会出现打空车现象，造成船速下降，舵效降低。

雾会导致能见度降低，驾引人员视觉瞭望受到很大限制。在大雾天气下，若船舶未能及时发现前方风电场，可能会出现触碰风电机组的事故。

大面积结冰会使船舶降速严重，舵效变差，受流冰挤压严重时会导致船舶偏离计划航线。

此外，较大的风、浪、流及流冰都可能会导致风电场附近的锚泊船只发生走锚或断锚链等事故，进而危及风电场及船舶的安全。

2.交通因素分析

（1）交通流量及航线密度

对于特定的水域，船舶交通量越大，航线越密集，船舶的会遇率也就越大，风险越高。对风电场选址而言，其选址水域过往船舶越多或交汇航线越多，其通航风险越高。

（2）导助航设施

导航标志是保障船舶安全航行的重要设施，可利用其形状、颜色、灯光、音响和无线电波等手段标示风电场水域船舶航向或危险水域位置，起到引导船舶、保障船舶航行安全的作用。

（3）通航管理规定

完善的通航规章制度对于合理组织水上交通、保障交通秩序和效率有重要作用。海事部门对风电场水域的船舶报告、船舶交通管理、船舶交通服务、信号与通信、法律责任等方面作出合理规定，对通过风电场海域船舶的交通秩序实施统一管理，可在一定程度上降低通航风险。

（4）海事监管

海事监管是保障风电场海域船舶通航安全的一个重要因素，主要包括VTS系统、AIS系统、交通管制及护航的情况、现场监管等。一般而言，风电场距离陆地越远，海事监管能力越弱。

（5）应急资源

风电场海域可能的突发事故，包括船舶、设施在海上发生火灾、爆炸、碰撞、搁浅、沉没，油类物质或化学危险品泄漏等可能造成人员伤亡、财产损失、环境污染的事件。事故发生后，为尽量降低损失，需要充足而有效的应急资源。

海上风电场突发事故有其独特性，有必要针对海上风电场可能发生的各种事故，统筹配备通信、救生、消防、防污等应急物资，制订专门的应急预案，并联系附近港口及救助基地，组织巡逻船艇、应急拖轮、直升机等加入应急体系，为海上风电场突发事故灾难应急救助提供更好的保障。

3.风电场因素分析

（1）与航线、锚地、碍航物的距离

目前，我国尚未制定关于风电场与其他功能水域、水工建筑物的安全距离的规定，但通常建议风电场与周围航道、航线、锚地及其他水工建筑物的距离至少保持在1千米以上[2]。如我国第一座海上风电场——上海东海大桥海上风电场，其西侧距东海大桥的距离为1千米。

（2）风电场范围及风机数量

一般来说，风电场范围越大，风机分布越集中，对船舶通航的影响越大。此外，风机分布较为集中，可能会对局部海域的风况、流场、泥沙淤泥（水深）等产生轻微影响，过往船舶驶过时应对上述要素保持密切关注。

（3）靠船防撞设施

由于风机设备调试、运行和检修工作的需要，风电场一般选择200~500吨的日常工作船，并在风机基础与塔筒之间的连接钢管四周设置靠船设施。应参考《港口工程荷载规范》，设计系缆、护舷的承受载荷。当防撞设施损坏时，应进行及时维修。

（4）电磁干扰

海上风机对雷达信号的多次反射、阻挡等会对VTS及船舶雷达的方位分辨力、距离分辨力产生影响，并形成一定的探测盲区[3]。风电场还可能对VHF通信、磁罗经、GPS定位等产生一定的影响，目前国内外相关研究还比较缺乏，难以对其影响进行定量分析。在风电场运营后，相关部门应对工程及其附近水域的VTS监管盲区及通信信号、磁场方向的变化进行确认，并根据实际情况采取相应措施，综合运用各种有效手段保障该水域的通航安全。

三、风险缓解措施

（1）对工程可能影响到的附近水域船舶的习惯航法进行必要的调整和规范，结合工程建设，完善附近水域通航管理规定。

（2）为防止船舶误闯风电场海域，可在风电场周边及海底电缆水域布设相应的警戒标志，并可采取在风电场外侧风机上安装警示航标灯、雷达应答器、AIS，将风机塔筒涂黄色，在风电场外围布设防撞保护圈等辅助措施，如条件允许，可考虑安装CCTV监控系统。

（3）密切关注台风消息，同时加强不良水文、气象情况预警工作，提醒过往船只注意。在台风来临前，及时、有序地组织施工船舶、附近锚地锚泊船舶到其他锚地或外海避风。

（4）海事部门应着重加强附近锚地的监管，研究定点抛锚的可行性，防止船舶随意抛锚，对走锚船只应尽早发现并及时提醒。锚泊船只应加强锚泊值班，结合风、流情况，密切注意船舶动态，如发现走锚，应立即通知船长启动船舶走锚应急预案。台风到来前应到外海避风，出现冰情时锚泊应备车。

（5）及时发布航海通告，提醒船舶驶经风电场海域时，保持在风电场尽可能远的海域航行。驾驶人员应谨慎驾驶，对外界因素的影响有充分估计，开启助航仪器，加强瞭望，保持安全航速，准确掌握周围动态，能见度不良时，应做好应急准备，并按章鸣放雾号，能见度太差时应延迟进出港。

（6）工程建成后，应及时更新航海图书资料，标明风电场及电缆海域，并合理划定风电场及电缆保护区，严禁船舶在保护区内抛锚。同时应加强对渔民的管理，避免渔业捕捞对电缆产生危害。

（7）针对工程在施工期及营运期可能发生的各种事故，制订及完善专门的应急预案，定期进行应急演练及总结。

（8）在风电场运营后，对工程及其附近水域的VTS监管盲区及通信信号、磁场方向变化进行确认，并根据实际情况采取相应措施，完善监管方式，加强监管设施配备，综合运用各种手段保障该水域的通航安全。

四、结语

本文对船舶在风电场附近水域航行或锚泊时可能存在的主要风险进行了识别，从自然因素、交通因素、风电场因素三个方面对风险因素进行了系统分析，并提出了针对性的通航安全保障措施，有利于降低风电场海域的通航风险，减少船舶碰撞风机的可能性。关于海上风电场与船舶交通流的安全距离，还需要及时制定标准予以规范。