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欧洲海上风电项目的环境影响分析中,有一个极其重要的部分,便是施工打桩的噪音对海洋生物的影响。一般,项目都会被要求采取一定的噪音降低措施,来满足环保的要求。
(来源:微信公众号“欧洲海上风电” 作者:甄志)
目前,已经实际应用于工程的噪音降低措施有:
气泡幕墙:可分为大气泡(BBC)、小气泡(SBC)、双气泡(DBBC)等
水声阻尼器(HSD)
隔音筒(IHC-NMS)
围堰筒(Cofferdam)
今天,我们将介绍另一种与上述措施截然不同的噪音降低措施,其特点是直接从噪音源头,即打桩锤本身着手,降低施工噪音。
BLUEHammer技术近日经英国劳氏船级社(LR)评估,其在海上风电基础安装过程中所产生的水下噪音远远小于液压锤。早先(2016年3月),荷兰研究机构TNO也在对该技术进行了水下噪音测试,并得到类似的结论。
BlueHammer的基本原理可由下面这个动图中一目了然:
BlueHammer内部结构主要可分为上部蓄水桶和下部燃烧室,当设备就位于单桩之上后,首先向打桩锤内注水,并充满整个燃烧室和部分蓄水桶,整个注水过程小于10分钟;随后向燃烧室内注入混合燃烧气体,并点燃引爆,其内部爆破冲击力通过燃烧室内的水传递给单桩,同时抬升蓄水桶内的水位;最后上部蓄水桶内的水回落,再次撞击底部单桩。
BlueHammer除了其极低的噪音外,由于其内部结构十分简单,因此设备稳定性和可靠性也较高。目前,即将在明年交付使用的Bluehammer的最新型号25M也已经能够满足目前世上最大直径单桩的施工要求。
(点击图片观看视频)
近期,CarbonTrust和Fistuca公司,以及其他行业合作伙伴(E.ON、EDPR、EnBW、Equinor、Ørsted、Shell、Sif、SSE、VanOord、Vattenfall)共同合作,于8月13日在荷兰海域使用VanOord的浮吊船Svanen号进行了该项测试。
该海上测试提供了在“大蓝锤”作用下的单桩基础加速度和周围海域水下噪声水平的大量数据。通过分析这些试验数据,来验证其早先的研究成果,并对设备进行进一步优化,以备将来在实际工程中使用。
“大蓝锤”采用独特的上部大型水箱设计,利用水箱内水的自身重力对基础桩进行冲击并安装。其设计旨在将打桩时的水下噪音水平降低20dB(SEL),同时预计可降低单桩在安装过程中90%的疲劳伤害。
这不但可以让目前通用的水下噪音减缓措施变得不再重要,还可以在单桩基础安装前将二次钢结构预先焊接到单桩上,使得无过渡段单桩基础设计应用更为广泛。这也将间接导致海上施工时间、施工工序的减少和简化,可显著降低单桩基础的安装成本。
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