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海上风力涡轮机周边防冲刷设计-来自horn Rev I的经验

2008年7月21日


近年来,海上风力发电场的数量显著增加。海上风力发电场已经变得有吸引力,因为风力发电机更大,而且很难在岸上找到新的好位置。风力发电场通常位于近岸的浅水区,在那里它们经常暴露在强烈的水流和巨大的破浪中。在这种情况下,大约30%的总建设成本与基础有关,其中很大一部分是防冲刷的成本。

DHI、Vestas和Dong Energy最近完成了在horn Rev I风电场实施的冲刷保护评估。霍恩雷夫位于丹麦北海海岸附近。风力发电场建立在6.5米至13米的水(相对于平均海平面)的单桩上。海床由沙子组成,冲刷防护层由一层过滤层和一层石头盔甲组成。

风力发电场的建设是在2002年夏天进行的,安装后不久就对冲刷防护进行了调查。2005年进行了一项对照调查。对比2002年和2005年的海床水平,可以发现冲刷防护层边缘附近的海床水平有所下降,但没有下降到临界水平。然而,在靠近地基的地方出现了较大的冲刷洞,通常有1 ~ 2米深,有时更大。图中可以看到降低涡轮35的一个例子。


计算表明,适当的冲刷防护措施,特别是靠近地基处的冲刷防护措施会导致砂土流失,从而导致冲刷防护失效。因此,在设计未来的防冲刷措施时必须特别小心。

在该工程中,DHI开发了一个计算无防护桩冲刷发展的数值模型WiTuS。该模型计算了波浪、水流和潮汐力随时间的冲刷发展。


风电场与海床相互作用是一个非常复杂的现象,DHI将在未来几年继续在这一领域进行研究。

该项目由丹麦公共服务计划(PSO)根据6508 (FU5102)合同提供支持。

安德斯尼尔森威德尔

awn@dhigroup.com

Erik Damgaard克里斯坦森

edc@dhigroup.com