風(fēng)電場(chǎng)工程可行性研究報(bào)告

第1章綜合說(shuō)明.....................................................................................................1第2章工程地質(zhì).................................................................................................10第3章微觀選址.................................................................................................26第4章風(fēng)機(jī)及箱變基礎(chǔ).....................................................................................65第5章河堤處理及施工方法.............................................................................73第6章風(fēng)場(chǎng)道路及吊裝平臺(tái).............................................................................83第7章集電線路.................................................................................................93第8章升壓站設(shè)計(jì)...........................................................................................114第9章施工組織設(shè)計(jì).....................................................................................188第10章環(huán)境保護(hù)...........................................................................................211第11章水土保持...........................................................................................222第12章勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生.......................................................................229第13章工程概算...............................................................................................249天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告1靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)，天津西南部，海河流域下游。場(chǎng)區(qū)地處華北平原，靜海區(qū)的地形比較平緩但多洼淀，總的趨勢(shì)南高北底，西高東底。風(fēng)電場(chǎng)位于靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)境內(nèi)的老幸福河和幸福河人工河道及其支河上。老幸福河北起馬廠減河，南至鑫泰湖度假村，全長(zhǎng)約14.4km；幸福河人工河道北起靑靜黃排水河，南至子牙新河，全長(zhǎng)約10.6km。風(fēng)電場(chǎng)地理位置坐標(biāo)為東經(jīng)117.094343～117.102634，北緯38.728617～38.607271及東經(jīng)117.107871～117.118318，北緯38.694709～38.598544。項(xiàng)目場(chǎng)址位于靜海機(jī)場(chǎng)南側(cè)，風(fēng)場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)距離機(jī)場(chǎng)距離最近為7公里左右。項(xiàng)目場(chǎng)址中心東側(cè)3公里為中旺鎮(zhèn)，項(xiàng)目場(chǎng)址中心北側(cè)18公里為大邱莊工業(yè)園區(qū)。項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)周圍有王官莊村、羅莊子村、韓莊子村等村莊，風(fēng)機(jī)位置避開(kāi)周邊村莊民居，最近風(fēng)機(jī)距離民宅330米以上，滿足風(fēng)機(jī)噪音污染的最近距離要求。本風(fēng)場(chǎng)擬安裝40臺(tái)2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和新建一座110kV升壓站。升壓站按照100MVA建設(shè)，一次建成，不考慮后期擴(kuò)建。風(fēng)電場(chǎng)升壓站110kV側(cè)建設(shè)2回出線，2臺(tái)50000kVA主變壓器。風(fēng)電場(chǎng)地理位置圖詳見(jiàn)圖1.1-1風(fēng)機(jī)輪轂高度90/125m，葉輪直徑141m，基礎(chǔ)采用PHC預(yù)制管樁基礎(chǔ)。輪轂高度90m的基礎(chǔ)承臺(tái)總厚度為4.4m，下節(jié)為直徑17.6m，高0.9m的圓柱體，上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺(tái)下樁基分三圈布置，內(nèi)圈4根構(gòu)造樁，樁長(zhǎng)15m，布置在地錨籠下，中間直徑10.6米，布置8根工程樁，外圈直徑16.2m，布置16根工程樁，工程樁樁長(zhǎng)35m。每個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁數(shù)共計(jì)為24根工程樁、4根構(gòu)造樁，樁型為直徑為700mm的預(yù)制管樁。預(yù)制管樁型號(hào)為PHC700AB130-40。輪轂高度125m的基礎(chǔ)承臺(tái)總厚度為4.5m，下節(jié)為直徑18.6m，高0.9m的圓柱體，上節(jié)為直徑6.5m，高1.8m的圓柱體，中節(jié)為連接上下節(jié)高度的圓臺(tái)，高度為1.8m。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺(tái)下樁基分三圈布置，內(nèi)圈4根構(gòu)造樁，樁長(zhǎng)15m，布置在地錨籠下，中間直徑11.6米，布置12根工程樁，外圈直徑17.2m，布置28根工程樁，工程樁樁長(zhǎng)35m。每個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁數(shù)共計(jì)為28根工程樁、4根構(gòu)造樁，天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2樁型為直徑為800mm的預(yù)制管樁。預(yù)制管樁型號(hào)為PHC800AB130-40。集電線路電壓等級(jí)為35kV。根據(jù)風(fēng)機(jī)的分布、變電站的位置、單回線路輸送容量以及風(fēng)電場(chǎng)地形地貌、地質(zhì)、氣象條件，結(jié)合經(jīng)濟(jì)投資原則，并同時(shí)考慮到運(yùn)行、施工、制造和周邊環(huán)境等因素，本工程推薦采用4回35kV集電線路設(shè)計(jì)，分為A、B、C、D四回線路。采用電纜沿河道方向直埋方案，匯集至110千伏升壓站，路徑全長(zhǎng)為56.82km。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)道路直接或通過(guò)鄉(xiāng)村公路與國(guó)道205相連。風(fēng)電場(chǎng)距天津機(jī)場(chǎng)1.5小時(shí)車程、距天津港港口約2小時(shí)車程，陸路、水路運(yùn)輸條件發(fā)達(dá)，交通較為便利。設(shè)備可通過(guò)公路由汽車直接運(yùn)至風(fēng)場(chǎng)附近。圖1.1-1風(fēng)電場(chǎng)地理位置圖天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告31.2.1場(chǎng)址自然條件天津靜海中旺鎮(zhèn)風(fēng)電項(xiàng)目工程位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)，天津西南部，海河流域下游。場(chǎng)區(qū)地處華北平原，靜海區(qū)的地形比較平緩但多洼淀，總的趨勢(shì)南高北底，西高東底。項(xiàng)目場(chǎng)址位于靜海機(jī)場(chǎng)南側(cè)，風(fēng)場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)距離機(jī)場(chǎng)距離最近為7公里左右。項(xiàng)目場(chǎng)址中心東側(cè)3公里為中旺鎮(zhèn)，項(xiàng)目場(chǎng)址中心北側(cè)18公里為大邱莊工業(yè)園區(qū)。項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)周圍有王官莊村、羅莊子村、韓莊子村等村莊，風(fēng)機(jī)位置避開(kāi)周邊村莊民居，最近風(fēng)機(jī)距離民宅350米以上。靜海區(qū)的地形比較平緩但多洼淀。總的趨勢(shì)是南高北低，西高東低。最高地點(diǎn)在西南端的小河附近，海拔約7.0米左右；最低點(diǎn)在團(tuán)泊洼水庫(kù)北端庫(kù)區(qū)內(nèi)，海拔為2.4米。靜海區(qū)的主要洼淀有賈口洼、團(tuán)泊洼及東淀，歷史上曾是黑龍港河、子牙河、大清河等河系的滯瀝和分洪區(qū)。靜海區(qū)為平原地貌類型，按其成因又可分為洼地沖擊平原和濱海平原兩部分。南運(yùn)河以西為黑龍港洼地沖擊平原，南運(yùn)河以東屬于濱海平原。靜海區(qū)的地形平緩，適于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的機(jī)械化耕作，但地勢(shì)低洼，易生澇災(zāi)。1.2.2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)概述本工程勘察工作主要采用平面測(cè)繪、坑探及室內(nèi)試驗(yàn)等手段進(jìn)行。高程系統(tǒng)采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)，坐標(biāo)系統(tǒng)采用國(guó)家2000坐標(biāo)系。場(chǎng)地基本地質(zhì)條件工程區(qū)所處構(gòu)造單元為華北沉降帶的東北部，一級(jí)沉降帶的黃驊坳陷構(gòu)造北部，具有基巖埋藏深，第四系松散堆積物厚度大，地震活動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。工程區(qū)基底構(gòu)造形跡主要為：北部北東向的大名～滄州深斷裂，南部北東向的羊二莊斷裂，工程區(qū)處于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較發(fā)育的區(qū)域內(nèi)。據(jù)相關(guān)資料分析，上述斷裂在晚更新世中晚期以來(lái)沒(méi)有明顯活動(dòng)跡象，場(chǎng)地及鄰近未發(fā)觀活動(dòng)性斷層通過(guò)，因此，擬建風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地屬相對(duì)構(gòu)造穩(wěn)定場(chǎng)地。風(fēng)電場(chǎng)周圍區(qū)域內(nèi)，歷史上未發(fā)生過(guò)大于4.7級(jí)的地震，且現(xiàn)代弱震也很少，有記載的僅有1968年4月至1977年3月間7次M為2.3級(jí)到3.8級(jí)地震。自1977年4月至1986年未記有2級(jí)以上的弱震，這期間，河北省和山東省區(qū)天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告4域臺(tái)網(wǎng)完全有能力控制廠址附近M>2級(jí)的弱震，這說(shuō)明該區(qū)域范圍內(nèi)的弱震活動(dòng)確實(shí)稀少。6.3級(jí)地震；1888年7.5級(jí)渤海灣地震。距場(chǎng)址最近的一次M>4.75級(jí)地震是1921年6月14日山東樂(lè)陵的5.2級(jí)地震。根椐1/400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，相應(yīng)基本烈度為7度。工程區(qū)為海陸交互相松散沉積地層，勘探深度60.00m范圍內(nèi)，根據(jù)沉積年代、成因類型、巖性特征，自上而下揭露的地層巖性為：人工填土層（Qml粘土、粉土、粉砂，第Ⅱ陸相層（Q41al）粉質(zhì)粘土、粉土；上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相層（Q3eal）粉質(zhì)粘土，第Ⅱ海相層（Q3dmc）粉質(zhì)粘土，第Ⅳ陸相層（Q3cal）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅲ海相層（Q3bm）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅴ陸相風(fēng)電場(chǎng)地下水類型主要為孔隙潛水，主要接受河道和大氣降水補(bǔ)給?？辈炱陂g地下水穩(wěn)定水位與臨近河道水位相近，地下水埋深約為1.20～2.60m，地下水位高程0.76～1.08m。風(fēng)機(jī)場(chǎng)地地下水、地表水對(duì)混凝土具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長(zhǎng)期浸水作用具微腐蝕性、在干濕交替作用下具中腐蝕性。1.2.3水文氣象條件（1）水文條件靜海區(qū)地處海河流域下游，河流河道眾多，素有“九河下梢”之稱。靜海區(qū)有一級(jí)河道6條，二級(jí)河道2條。根治海河之前，水源豐沛，汛期常有大洪。根治海河之后，各河道均成為季節(jié)性河流，只在汛期河道中才能見(jiàn)水，一年之中，大部分時(shí)期處于干涸、半干涸狀態(tài)。南運(yùn)河、子牙河、大清河、獨(dú)流減河、馬廠減河流經(jīng)全境。（2）氣象條件天津靜海區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。雖臨渤海，但屬內(nèi)陸海灣，海洋氣候天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告5影響不大，而大陸性氣候顯著，四季分明。春季（3～5月）干燥、多風(fēng)、光照靜海多年平均年降水量為566.1mm。降水量主要集中在6～9月，占全年降水量的79.9%，最大年降水量為941.5mm，最小年降水量為299.9mm；多年平均氣溫為12.6℃，極端最高氣溫40.9℃，極端最低氣溫-15.4℃；多年平均水面蒸發(fā)量(ф20)為1946.1mm；多年平均風(fēng)速為4.3m/s，最大風(fēng)速為27.0m/s，年最靜海區(qū)陽(yáng)光充足，年平均日照時(shí)數(shù)為2699小時(shí)。年平均氣溫為11.8℃，最熱為7月，月平均氣溫為26.2℃，最冷為1月，月平均氣溫為-4.8℃。1.2.4征地拆遷本工程依據(jù)《電力工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)（風(fēng)電場(chǎng)）》及國(guó)家有關(guān)征用國(guó)有土地的規(guī)定。按規(guī)定向國(guó)土資源管理部門(mén)及水務(wù)部門(mén)繳納征地、租地管理費(fèi)用，同時(shí)繳納國(guó)家規(guī)定應(yīng)支付的其他費(fèi)用。體現(xiàn)科學(xué)、合理和節(jié)約集約用地的原則。本期工程用地包括永久性用地、長(zhǎng)期租地、施工臨時(shí)用地，永久性用地及長(zhǎng)期租地用地類型均為建設(shè)用地。1.3.1微觀選址盡量選擇風(fēng)能密度大的區(qū)域排布風(fēng)機(jī)，根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖，盡可能垂直于主導(dǎo)風(fēng)能方向排列。集中布置風(fēng)機(jī)點(diǎn)位，達(dá)到充分利用風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)能資源，并盡量減少風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)道路和集電線路投資。所有風(fēng)電機(jī)組、集電線路所在范圍均為水工用地，不占用基本農(nóng)田。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所布置的位置應(yīng)滿足交通運(yùn)輸及施工的要求。機(jī)位應(yīng)滿足機(jī)組安全性要求，必須經(jīng)過(guò)機(jī)組載荷計(jì)算。本風(fēng)場(chǎng)擬安裝40臺(tái)2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該機(jī)組輪轂高度90/125m（2/38臺(tái)葉輪直徑均為141m。風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量為100MW。1.3.2道路場(chǎng)區(qū)對(duì)外交通道路路況良好，可以通過(guò)G205國(guó)道、清西路、縣道X541、李姚路到達(dá)場(chǎng)內(nèi)道路，滿足本風(fēng)電場(chǎng)施工期和運(yùn)行期的交通條件。場(chǎng)區(qū)內(nèi)部分道路天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告6兩側(cè)有電線桿或樹(shù)木。場(chǎng)內(nèi)道路總長(zhǎng)約17.3km，其中新建道路長(zhǎng)度約14km，局部現(xiàn)有道路擴(kuò)建約3.3km。場(chǎng)內(nèi)永久道路與施工道路均采用永臨結(jié)合方式，考慮到大型機(jī)械運(yùn)輸需要，永久及施工臨時(shí)道路均按路基寬4.5m設(shè)計(jì)，泥結(jié)碎石路面寬4.0m，左右土路肩各0.25m。根據(jù)場(chǎng)地情況，檢修道路不設(shè)路肩排水溝，道路排水采用自然散排滲流方式。新建排水圓管涵洞22座。另外，跨河施工臨時(shí)便道，共計(jì)7處。1.3.3集電線路根據(jù)風(fēng)機(jī)的分布、變電站的位置、單回線路輸送容量以及風(fēng)電場(chǎng)地形地貌、地質(zhì)、氣象條件，結(jié)合經(jīng)濟(jì)投資原則，并同時(shí)考慮到運(yùn)行、施工、制造和周邊環(huán)采用電纜沿河道方向直埋方案，匯集至110千伏升壓站，路徑全長(zhǎng)為56.82m。1.3.4風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)輪轂高度90/125m，葉輪直徑141m，基礎(chǔ)采用PHC預(yù)制管樁基礎(chǔ)。輪轂高度90m的基礎(chǔ)承臺(tái)總厚度為4.4m，下節(jié)為直徑17.6m，高0.9m的圓柱體，上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺(tái)下樁基分三圈布置，內(nèi)圈4根構(gòu)造樁，樁長(zhǎng)15m，布置在地錨籠下，中間直徑10.6米，布置8根工程樁，外圈直徑16.2m，布置16根工程樁，工程樁樁長(zhǎng)35m。每個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁數(shù)共計(jì)為24根工程樁、4根構(gòu)造樁，樁型為直徑為700mm的預(yù)制管樁。預(yù)制管樁型號(hào)為PHC700AB130-40。輪轂高度125m的基礎(chǔ)承臺(tái)總厚度為4.5m，下節(jié)為直徑18.6m，高0.9m的圓柱體，上節(jié)為直徑6.5m，高1.8m的圓柱體，中節(jié)為連接上下節(jié)高度的圓臺(tái)，高度為1.8m。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺(tái)下樁基分三圈布置，內(nèi)圈4根構(gòu)造樁，樁長(zhǎng)15m，布置在地錨籠下，中間直徑11.6米，布置12根工程樁，外圈直徑17.2m，布置28根工程樁，工程樁樁長(zhǎng)35m。每個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁數(shù)共計(jì)為28根工程樁、4根構(gòu)造樁，樁型為直徑為800mm的預(yù)制管樁。預(yù)制管樁型號(hào)為PHC800AB130-40。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)埋置于河堤的一側(cè)，只露出極少部分直徑6.5m的圓柱體承臺(tái)及鋼塔筒?；A(chǔ)施工完成后，對(duì)河堤進(jìn)行回填至原狀位置并在基礎(chǔ)上游35m、下游35m范圍內(nèi)使用預(yù)制連鎖塊進(jìn)行河堤砌護(hù)。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告7圖1.1-2風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)典型橫斷面圖天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告81.3.5升壓站升壓站位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)姚莊子村和李莊子村之間的二磚廠路邊上。周圍地勢(shì)平坦，主要為廠房及空地。站址緊鄰二磚廠路，二磚廠路外接李姚路，李姚路為路面寬4m的混凝土鄉(xiāng)村路，李姚路對(duì)外連接主干道X541。本站主變等大件經(jīng)天津境內(nèi)的高速運(yùn)輸至靜海區(qū)后，從省道S213、S311等至大邱莊，再經(jīng)X541到達(dá)中旺鎮(zhèn)，再經(jīng)李姚路、二磚廠路運(yùn)至站址，沿途路線滿足大件運(yùn)輸要求。圖1.1-4升壓站站址位置示意1.3.6工程消防本期工程消防設(shè)計(jì)貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)防火規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)工程的具體情況，積極采用行之有效的先進(jìn)防火技術(shù)，做到保障安全，使用方便，經(jīng)濟(jì)合理。消防水源為管網(wǎng)供水，送到生活及消防水池，消防水池容積200m3，生活水池約8m3。消防系統(tǒng)配置2臺(tái)消防水泵與站區(qū)內(nèi)的兩套室外地下消火栓連接。消防水泵兩臺(tái)，流量25L/s，壓力0.6MPa，功率為30kW，設(shè)在水泵房?jī)?nèi)，一用一備，需滿足《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》（DL5027-2015）及有關(guān)的消防規(guī)范。埋地的消防管道采用熱浸鍍鋅鋼管，采用外涂聚胺脂進(jìn)行防腐。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告91.3.7供水排水站區(qū)生產(chǎn)廢水和生活污水采用合流制管道排水系統(tǒng)，雨水采用有組織排水和地面排水相結(jié)合的方法。站區(qū)生活污水經(jīng)化糞池處理后，通過(guò)當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門(mén)定期清理。電纜溝雨季可能滲進(jìn)雨水，通過(guò)集水溝及排水管排到附近滲水井。1.3.8采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)綜合樓各房間均采用電暖器采暖，中控室、會(huì)議室、計(jì)算機(jī)室、繼電保護(hù)盤(pán)及UPS室采用分體柜式空調(diào)，其余房間預(yù)留分體空調(diào)插座。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2.1.1自然地理中旺鎮(zhèn)電場(chǎng)位于天津市西南部的靜海行政區(qū)東南部，東瀕臨渤海灘涂，南部與河北省黃驊市接壤，地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，距天新津港80km，距天津機(jī)場(chǎng)60km，距首都北京120km，交通便捷。中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)位于中緯度歐亞大陸東岸，面對(duì)太平洋，季風(fēng)環(huán)流影響顯著，冬季受蒙古冷高氣壓控制，盛行偏北風(fēng)；夏季受西太平洋副熱帶高氣壓影響，多偏南風(fēng)。氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸季風(fēng)型氣候，有明顯從陸地到海洋的過(guò)處濱海，大陸性強(qiáng)。2.1.2地形地貌中旺鎮(zhèn)電場(chǎng)位于天津市西南部的靜海行政區(qū)東南部，地貌上屬于沖積平原，隸屬華北平原一部分，地勢(shì)自西南向東北微傾，地面坡度一般1/6000左右。地面高程約3.00m左右。2.1.3地層巖性工程區(qū)基巖主要為中生代地層（砂礫巖）及古生代地層（灰?guī)r上部為第三系、第四系海陸交互相松散沉積地層。根據(jù)沉積年代、成因類型、巖性特征，自上而下第四系海陸交互相松散沉積粉質(zhì)粘土、粉土；上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相層（Q3eal）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅱ海相層（Q3dmc）粉質(zhì)粘土，第Ⅳ陸相層（Q3cal）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅲ海相層（Q3bm）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅴ陸相層（Q3aal）粉質(zhì)粘土。2.1.4地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)所處構(gòu)造單元為華北沉降帶的東北部，一級(jí)沉降帶的黃驊坳陷構(gòu)造北部，具有基巖埋藏深，第四系松散堆積物厚度大，地震活動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。工程區(qū)天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告基底構(gòu)造形跡主要為：北部北東向的大名～滄州深斷裂，南部北東向的羊二莊斷裂，工程區(qū)處于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較發(fā)育的區(qū)域內(nèi)。據(jù)相關(guān)資料分析，上述斷裂在晚更新世中晚期以來(lái)沒(méi)有明顯活動(dòng)跡象，場(chǎng)地及鄰近未發(fā)觀活動(dòng)性斷層通過(guò)，因此，擬建風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地屬相對(duì)構(gòu)造穩(wěn)定場(chǎng)地。2.1.5地震風(fēng)電場(chǎng)周圍區(qū)域內(nèi)，歷史上未發(fā)生過(guò)大于4.7級(jí)的地震，且現(xiàn)代弱震也很少，有記載的僅有1968年4月至1977年3月間7次M為2.3級(jí)到3.8級(jí)地震。自1977年4月至1986年未記有2級(jí)以上的弱震，這期間，河北省和山東省區(qū)域臺(tái)網(wǎng)完全有能力控制廠址附近M>2級(jí)的弱震，這說(shuō)明該區(qū)域范圍內(nèi)的弱震活動(dòng)確實(shí)稀少。6.3級(jí)地震；1888年7.5級(jí)渤海灣地震。距場(chǎng)址最近的一次M>4.75級(jí)地震是1921年6月14日山東樂(lè)陵的5.2級(jí)地震。根椐1/400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，相應(yīng)基本烈度為7度。2.2場(chǎng)地工程地質(zhì)條件2.2.1地層巖性工程區(qū)為海陸交互相松散沉積地層，勘探深度60.00m范圍內(nèi)，根據(jù)沉積年代、成因類型、巖性特征，自上而下揭露的地層巖性為：人工填土層（Qml粘土、粉土、粉砂，第Ⅱ陸相層（Q41al）粉質(zhì)粘土、粉土；上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相層（Q3eal）粉質(zhì)粘土，第Ⅱ海相層（Q3dmc）粉質(zhì)粘土，第Ⅳ陸相層（Q3cal）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅲ海相層（Q3bm）粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂，第Ⅴ陸相現(xiàn)將各風(fēng)機(jī)分述如下:①層人工填土，粉質(zhì)粘土，黃褐色、褐色，濕，硬塑，含植物根系，偶見(jiàn)磚天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告渣。厚度0.70～2.10m，層底高程2.32～1.07m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)5～8，平均6.3②層粉質(zhì)粘土，黃褐色、灰黃色、灰褐色，濕，可塑，含鐵質(zhì)，局部夾粉土、③層粉土，灰黃色，松散～稍密，濕~飽和，含鐵質(zhì)、云母，偶見(jiàn)貝殼碎片，搖震反應(yīng)迅速。厚度0.60～3.70m，層底高程0.12～-4.63m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)4～3）第四系全新統(tǒng)第Ⅰ海相層（Q42m）包括④⑤⑥層④層粉質(zhì)粘土（局部淤泥質(zhì)粉粘土灰色，很濕，軟塑～流塑，局部呈淤泥質(zhì)狀，含有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)，夾粉土薄層及團(tuán)塊，偶見(jiàn)貝殼碎片。層厚2.70～5.00m，層底高程-7.49～-9.33m。粉質(zhì)粘土標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)5～7，平均6.2擊（6⑤層粉土，灰色，飽和，稍密～中密，含云母，偶見(jiàn)貝殼搖震反應(yīng)迅速。層僅在Z3、Z6鉆孔揭露有粉砂，灰色，飽和，中密，以長(zhǎng)石-石英為主，含云母，砂質(zhì)均勻，偶見(jiàn)貝殼碎片。層厚1.20～2.90m，層底高程-10.88m～-12.24m。⑥層粉質(zhì)粘土（局部淤泥質(zhì)粉粘土淺灰色、灰色，濕～飽和，可塑、局部流塑，局部夾粉土薄層，韌性一般，偶見(jiàn)貝殼碎片。層厚1.00～5.10m，層底高程-11.42～-16.99m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)4～9，平均7.2擊（14段次）。4）第四系全新統(tǒng)第Ⅱ陸相層（Q41al）包括⑦層⑦層粉質(zhì)粘土、粉土粉質(zhì)粘土，淺灰色、灰黃色，濕，可塑，含鐵質(zhì)，頂部可見(jiàn)黑色泥炭層。層厚1.20～4.60m，層底高程-13.79～-17.64m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)7～14，平均10.8僅在Z3鉆孔揭露有粉土，褐黃色，飽和，中密，含云母、鐵質(zhì)，搖震反應(yīng)迅速。層厚1.70m，層底高程-19.34m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)20擊（1段次）。5）第四系上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相層（Q3eal）包括⑧層⑧層粉質(zhì)粘土（局部粘土黃褐色、灰褐色，濕，可塑，含鐵質(zhì)，韌性高，局部夾粉土薄層及團(tuán)塊，偶見(jiàn)貝殼碎片、姜石。層厚6.10～11.40m，層底高程-24.48～-26.44m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)10～21，平均14.0擊（29段次）。6）第四系上更新統(tǒng)第Ⅱ海相層（Q3dmc）包括⑨層⑨層粉質(zhì)粘土（局部粘土褐灰色，濕，可塑，含有機(jī)質(zhì)，偶見(jiàn)貝殼碎片，夾粉土薄層。層厚2.90～4.60m，層底高程-28.34～-31.04m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)9～7）第四系上更新統(tǒng)第Ⅳ陸相層（Q3cal）包括⑩????層⑩層粉質(zhì)粘土（局部粘土褐灰色、褐黃色、灰黃色，濕，可塑～硬塑，含鐵質(zhì)，偶見(jiàn)貝殼碎片、姜石，局部夾粉土薄層。層厚1.10～10.40m，層底高程-30.42～-39.63m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)12～36，平均19.4擊（19段次）。?層粉土，褐黃色、灰黃色，飽和狀，中密～密實(shí)，含鐵質(zhì)、云母，偶見(jiàn)貝殼碎片，搖震反應(yīng)迅速。層厚1.60～9.40m，層底高程-32.02～-47.52m。標(biāo)僅在Z1、Z3鉆孔揭露有粉砂，灰色，飽和，密實(shí)，以長(zhǎng)石-石英為主，含云母，砂質(zhì)均勻，偶見(jiàn)貝殼碎片。層厚2.60～4.90m，層底高程-43.04m～-45.44m。?層粉質(zhì)粘土，灰褐色、黃褐色，可塑，含鐵質(zhì)，韌性高，偶見(jiàn)貝殼碎，局部夾粉土薄層、粉土團(tuán)塊。層厚1.00～5.70m，層底高程-33.02～-48.34m。?層粉土，褐黃色、灰黃色，飽和狀，中密～密實(shí)，含鐵質(zhì)、云母，偶見(jiàn)貝殼碎片，搖震反應(yīng)迅速。層厚1.00～14.50m，層底高程-42.58～-51.64m。標(biāo)僅在Z4鉆孔揭露有粉砂，灰黃色，飽和，密實(shí)，以長(zhǎng)石-石英為主，含云母，砂質(zhì)均勻，偶見(jiàn)貝殼碎片。層厚7.3m，層底高程-47.52m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)45～50?層粉質(zhì)粘土，灰黃色、黃褐色，可塑～硬塑，含鐵質(zhì)，韌性高，偶見(jiàn)貝殼碎，局部夾粉土薄層、粉土團(tuán)塊。揭露層厚2.50～10.10m，層底高程-52.68～天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告8）第四系全新統(tǒng)第Ⅲ海相層（Q3bm）包括?層?層粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂粉質(zhì)粘土，褐灰色，濕，可塑，含鐵質(zhì)，夾粉土薄層、粉土團(tuán)塊，韌性高，偶見(jiàn)貝殼碎片。揭露層厚1.90～4.30m，層底高程-56.04～-56.98m。標(biāo)準(zhǔn)貫入粉土，淺灰色、灰色，飽和，密實(shí)，含云母、鐵質(zhì)，搖震反應(yīng)迅速，偶見(jiàn)貝殼碎片，局部夾砂性顆粒。揭露層厚1.50～3.30m，層底高程-49.02～-56.64m。粉砂，灰黃色、灰色，飽和，密實(shí)，含云母、鐵質(zhì)，成分以石英、長(zhǎng)石為主，偶見(jiàn)貝殼碎片，砂質(zhì)均勻。揭露層厚2.00～3.40m，層底高程-52.42～-58.04m。9）第四系全新統(tǒng)第Ⅴ陸相層（Q3aal）包括?層?層粉質(zhì)粘土，褐灰色，可塑，含有機(jī)質(zhì)，偶見(jiàn)貝殼碎，局部夾粉土薄層、粉土團(tuán)塊。揭露層厚5.3m，層底高程-57.72m。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)22～23，平均22.32.2.2水文地質(zhì)條件風(fēng)電場(chǎng)地下水類型主要為孔隙潛水，主要接受河道和大氣降水補(bǔ)給?？辈炱陂g地下水穩(wěn)定水位與臨近河道水位相近，地下水埋深約為1.20～2.60m，地下水位高程0.76～1.08m。勘察中取地下水、地表水進(jìn)行分析，根據(jù)水樣分析成果，各水樣主要指標(biāo)詳見(jiàn)表2.2-1。依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001（2009年版）中Ⅲ類環(huán)境判定，風(fēng)機(jī)場(chǎng)地地下水、地表水對(duì)混凝土具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長(zhǎng)期浸水作用具微腐蝕性、在干濕交替作用下具中腐蝕性。工程基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)耐久性要求采取相應(yīng)的防腐蝕措施。表2.2-1地下水水樣腐蝕性分析成果表天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告取樣位置樣號(hào)腐蝕類型、分析指標(biāo)腐蝕性評(píng)價(jià)HCO-3mmol/LpH侵蝕性CO2mg/LMg2+mg/LSO42-mg/LCl-mg/L總礦化度mg/LGB50021-2001（2009版）ZK28ZK28-地5.807.650.0127.68552.351028.052716.51微腐蝕性Z5Z5-表6.628.130.0185.90941.391819.654352微腐蝕性ZK54ZK54-表3.608.070.0115.52576.361063.502705.88微腐蝕性2.2.3不良地質(zhì)現(xiàn)象根據(jù)勘察成果及對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件的分析判定，在本工程擬建風(fēng)機(jī)場(chǎng)地范圍內(nèi)，無(wú)斷裂通過(guò)，無(wú)潛在的滑坡、泥石流、墓穴、空洞等影響擬建場(chǎng)地整體穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用現(xiàn)象?？辈炱陂g各勘探孔內(nèi)亦未發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地內(nèi)有大面積拋石等地下障礙物。2.2.4場(chǎng)地電阻率測(cè)試每個(gè)風(fēng)機(jī)位布置2組電阻率測(cè)試點(diǎn)，共計(jì)12組測(cè)點(diǎn)，以手持GPS定位。電溫納裝置。根據(jù)探測(cè)任務(wù)要求，最小供電極距（AB/2）min取值0.9m，最大供電極距（AB/2）max取值51.0m，極距組合見(jiàn)表6.2.2-2。最大供電電壓180V。測(cè)試儀器為國(guó)產(chǎn)WDA－1超級(jí)數(shù)字直流電法儀（設(shè)備號(hào)7838）及附屬設(shè)備。表2.2-2對(duì)稱四極電測(cè)深電極距組合表0.70.951.72.28.711.428.52.93.8579.5根據(jù)外業(yè)實(shí)測(cè)電測(cè)深資料，確定曲線類型并采用圖解法進(jìn)行測(cè)點(diǎn)部位巖土體電阻率及深度解釋。本次巖土電阻率測(cè)試最大深度可控制在地表以下15.0m范圍內(nèi)，各風(fēng)機(jī)位處巖土電阻率測(cè)試成果見(jiàn)表2.2-3。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告表2.2-3靜海中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)工程巖土電阻率成果表風(fēng)機(jī)編號(hào)鉆孔編號(hào)第一層第二層第三層m）層底深度m）層底深度m）F2Z16.7~~8.2F8Z214.1~16.93.0~3.13.02.1~2.315.52.2F15Z37.3~16.33.7~~3.411.83.3F19Z42.9~3.13.3~3.0F24Z53.0~11.31.9~~F31Z610.0~2.6~2.712.92.7根據(jù)巖土電阻率測(cè)試成果除局部人工回填部位電阻率相對(duì)較大，各勘探點(diǎn)埋深10.0m以內(nèi)巖土體電阻率變化不大，測(cè)試范圍內(nèi)巖土體電阻率一般低于10Ω?m，多在2.1～4.2Ω?m，究其原因?yàn)?，測(cè)區(qū)內(nèi)地下水埋深較淺且礦化度較高，故巖土體電阻率整體較低。2.2.5場(chǎng)地地震效應(yīng)1）抗震設(shè)防烈度根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，風(fēng)電場(chǎng)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。2）場(chǎng)地土類型及場(chǎng)地類別按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010判別，場(chǎng)地土的類別屬中軟土。根據(jù)中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)剪切波測(cè)試成果，F(xiàn)2風(fēng)機(jī)場(chǎng)地測(cè)試深度內(nèi)剪切波速范圍值為82～454m/s，20.0m深度內(nèi)剪切波速范圍值為82～262m/s，等效剪切波速值為165m/s；F15風(fēng)機(jī)場(chǎng)地測(cè)試深度內(nèi)剪切波速范圍值為100～379m/s，20.0m深度內(nèi)剪切波速范圍值為100～258m/s，等效剪切波速值為164m/s。根據(jù)土層等天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告效剪切波速度值，取覆蓋層厚度大于80.0m，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)2風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地類別為Ⅲ類。按《工程地質(zhì)手冊(cè)》提供的經(jīng)驗(yàn)公式估算，F(xiàn)2、F15風(fēng)機(jī)場(chǎng)地土層厚度50m的卓越周期均為0.78s。中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)地層巖土性狀與F2、F15風(fēng)機(jī)場(chǎng)地特征相近，故判定中旺鎮(zhèn)工程區(qū)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地類別為Ⅲ類。3）抗震地段劃分根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，綜合判別本場(chǎng)地屬對(duì)建筑抗震屬不利地段。2.2.6液化判別1）初判中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)場(chǎng)地，勘探深度20.00m范圍內(nèi)，飽和少粘性土和飽和砂土為③粉土、⑤層粉土、粉砂和⑦層局部粉土，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，粉砂的粘粒（粒徑<0.005mm）含量均小于10%，初判地震設(shè)防烈度7度時(shí)，鉆孔Z3、Z6⑤層粉土、粉砂為可液化土。2）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)復(fù)判根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（2.2.1式）對(duì)飽和少粘性土和飽和砂土中粘粒（粒徑<0.005mm）含量小于10%的粉砂中標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行液化復(fù)判，N63.5＞Ncr即為非液化土。cN0-標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)基準(zhǔn)值；設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g，N0=10ds-飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度（m）dw-地下水位深度（m）ρc-土的粘粒顆粒含量質(zhì)量百分率（%）N63.5-標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)在地面以下深度處的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)β-調(diào)整系數(shù)，設(shè)計(jì)地震第二組取0.95。N63.5＞Ncr即為非液化土。風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)場(chǎng)地⑤層中粉土、粉砂的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)液化復(fù)判計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2.2-4。表2.2-4風(fēng)電場(chǎng)地基土液化判別表孔號(hào)層號(hào)巖性ddsmddwmcρc%Ncr擊NN63.5擊復(fù)判結(jié)果液化指數(shù)I鉆孔液化ZK27⑤粉土6.468不液化0.000⑤粉土8.29不液化0.00⑤粉土8.36不液化0.00⑤粉土8.25不液化0.00⑧粉土10.51不液化0.00ZK48③粉土7.805液化5.865.86⑤粉土11.93不液化0.00⑤粉土12.81不液化0.00ZK49③粉土2.82.757.15.458不液化0.00③粉土7.32.755.110.90液化⑤粉土14.32.758.211.70液化0.48ZK51③粉土5.117不液化0.000ZK53③粉土2.32.511.43.943不液化0.000.32③粉土3.32.529.13.045不液化0.00③粉土8.28不液化0.00③粉土9.90不液化0.00⑤粉土16.43液化0.32采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法進(jìn)行本場(chǎng)地砂土層地震液化評(píng)價(jià)，本次勘察對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)存在粉土層的5個(gè)可能液化標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)鉆孔進(jìn)行液化判別，液化判別計(jì)算表見(jiàn)表3.7-1。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，5個(gè)鉆孔中有不液化鉆孔2個(gè)，輕微液化鉆孔3個(gè)。砂土內(nèi)17個(gè)標(biāo)貫點(diǎn)中有4個(gè)標(biāo)貫點(diǎn)液化、且液化標(biāo)貫點(diǎn)分布不連續(xù)，液化點(diǎn)僅5.86，液化等級(jí)屬輕微液化。分析本次勘察資料，風(fēng)機(jī)場(chǎng)地埋深20.00m以上判定液化的⑤層及③層中飽和粉土僅有少量、不連續(xù)液化點(diǎn)，亦屬輕微液化等級(jí)，且其分布范圍有限、無(wú)成層性。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告另?yè)?jù)宏觀調(diào)查，1976年唐山地震波及天津時(shí)，本場(chǎng)地?zé)o噴砂冒水等液化現(xiàn)綜合可能液化砂土層在水平及垂直向的分布特征等因素考慮，綜合分析評(píng)價(jià)，地震設(shè)防烈度7度時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地屬不液化場(chǎng)地。2.2.7震陷風(fēng)機(jī)場(chǎng)地上部全新統(tǒng)第Ⅰ海相層（Q42m）的④層粉質(zhì)粘土，其高含水率、大孔隙比，流塑狀，且厚度大，承載力低，含有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)，其具有一定的震陷特性。據(jù)區(qū)域資料，抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)，其震陷量20～30cm。2.2.7標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度根據(jù)天津市氣象資料及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011本場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.60m。2.3場(chǎng)地工程地質(zhì)評(píng)價(jià)2.3.1場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)本場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，可忽略發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)地面建筑的影響。本場(chǎng)地地勢(shì)平坦，地基土分布基本穩(wěn)定，無(wú)不良地質(zhì)作用，故擬建場(chǎng)地屬穩(wěn)定場(chǎng)地，適宜本工程建設(shè)。鑒于地基各土層的強(qiáng)度、壓縮性尚較均一，巖性分布基本穩(wěn)定，地基土對(duì)建筑物產(chǎn)生不均勻沉降影響相對(duì)較小。2.3.2天然地基評(píng)價(jià)依據(jù)《天津市巖土工程技術(shù)規(guī)范》DB/T29-20-2017，根據(jù)各土層的物性力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果，分析場(chǎng)區(qū)地基土特性，綜合給出風(fēng)電場(chǎng)各風(fēng)機(jī)各土層地基承載力特征值，詳見(jiàn)表2.3-1。從地層巖性及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)可以承載力特征值110kPa，強(qiáng)度較低，且埋深淺，厚度變化較大，僅可考慮作為低荷載建筑物之天然地基，建筑物基礎(chǔ)可采用筏板基礎(chǔ)。采用天然地基的淺基礎(chǔ)，開(kāi)槽時(shí)應(yīng)加強(qiáng)釬探，以探明持力層及下臥土層強(qiáng)度的均一程度，遇有不良下臥土層予以清除或補(bǔ)強(qiáng)處理，同時(shí)增強(qiáng)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告20的剛度，以提高和改善建筑物對(duì)地基變形的適應(yīng)能力。風(fēng)機(jī)為高聳結(jié)構(gòu)建筑物，風(fēng)機(jī)重心高，風(fēng)電機(jī)組需承受360°重復(fù)荷載和大偏心受力的特殊性，受水平風(fēng)荷載時(shí)，其水平力和傾覆彎矩很大，對(duì)基礎(chǔ)的沉降變形及傾斜度具有較高的控制要求。本場(chǎng)地淺層土體為中軟土，故天然地基條件不能滿足風(fēng)機(jī)對(duì)地基土承載力和變形的要求，建議風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。表2.3-1風(fēng)電場(chǎng)各巖土層參數(shù)特征表層號(hào)巖性承載力特征值fa（kPa）壓縮模量Es12（MPa）自然快剪垂直滲透系數(shù)K20cm/s凝聚力C（kPa）摩擦角①人工填土903②粉質(zhì)黏土412.515.51.556E-07③粉土9.510.56.95E-6④粉質(zhì)黏土412.59.58667E-07⑤粉土91.71E-6⑥粉質(zhì)黏土6⑦粉質(zhì)黏土2005⑧粉質(zhì)黏土4.5粉土⑨粉質(zhì)黏土4⑩粉質(zhì)黏土5粉土7?粉土7?粉質(zhì)黏土4.5?粉土250?粉質(zhì)黏土樁基礎(chǔ)評(píng)價(jià)鑒于淺層土體性狀和風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)要求，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)可采用樁基礎(chǔ)。依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)工程部位巖土特點(diǎn)及場(chǎng)地周圍施工環(huán)境，建議風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用混凝土預(yù)制樁或鉆孔灌注樁。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告21孔漿液易污染環(huán)境，且施工孔底沉渣不易控制、工期較長(zhǎng)，由于地下水對(duì)混凝土具有腐蝕性，灌注樁水下混凝土澆筑存在施工用水難不易解決的問(wèn)題。混凝土預(yù)制樁：對(duì)樁周土體具有明顯的擠密效果，施工效率高，工期較短；缺點(diǎn)是動(dòng)力錘施工噪聲較大，靜壓機(jī)施工機(jī)具搬移較困難，且抗水平荷載能力弱于同等樁徑灌注樁。1）樁端持力層的確定及樁型選擇中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)各風(fēng)機(jī)場(chǎng)地內(nèi)：地層達(dá)到第四系上更新統(tǒng)第Ⅳ陸相層（Q3cal）⑩層粘性土（粉質(zhì)粘土為主可塑～硬塑，含鐵質(zhì)，偶見(jiàn)貝殼碎片、姜石，局部夾粉土薄層，層厚1.10～10.40m，層底高程-30.42～-39.63m，中等壓縮性，平均壓縮模量Es1-27.23MPa。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)12～36，平均19.4擊（19段次）。其下第四系上更新統(tǒng)第Ⅳ陸相層（Q3cal）?粉土（局部為粉砂層密實(shí)，含-47.52m，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)17～50，平均42.5擊（12段次其中Z1、Z3見(jiàn)較厚粉砂層；壓縮模量Es1-2：13.01～22.58MPa、平均19.02MPa，粉土、粉細(xì)砂層均屬中～低壓縮性。分析比較各風(fēng)機(jī)場(chǎng)地巖土性狀，進(jìn)入⑩層粘性土（粉質(zhì)粘土為主強(qiáng)度逐漸增高，工程地質(zhì)條件較好；?粉土（局部為粉砂層）與⑩層粘性土（粉質(zhì)粘可選?粉土做為擬建風(fēng)機(jī)的樁端持力層。建議樁端進(jìn)入持力層深度不小于1.5~2.0D，樁端下持力層厚度不小于3.0D。樁長(zhǎng)及進(jìn)入持力層深度宜根據(jù)鉆孔柱狀圖、并結(jié)合施工最后貫入度進(jìn)行雙控，確保樁端有效進(jìn)入較好持力層部位。各風(fēng)機(jī)樁端持力層特征及建議層位詳見(jiàn)表2.3-2。本次6臺(tái)風(fēng)機(jī)樁基建議采用φ600mm高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁或鉆孔灌注樁。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告22表2.3-2各風(fēng)機(jī)樁端持力層特征表風(fēng)機(jī)編號(hào)建議樁端持力層層號(hào)及巖性層頂高程（m）地層厚度（m）平均標(biāo)貫擊數(shù)（段F14⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-28.52～-28.9111.45F24⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-28.81～-29.2310.5F25⑩層粉質(zhì)黏土-28.60～-29.3210.5F26⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-27.83～-28.9810.4F27⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-29.37～-29.6612.052）樁基設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)對(duì)風(fēng)機(jī)各土層物性指標(biāo)的成果分析，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，依據(jù)《天津市筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011，綜合給出風(fēng)電場(chǎng)各風(fēng)機(jī)地基土層不同樁型的樁參數(shù)，詳見(jiàn)表2.3-3。表2.3-3風(fēng)電場(chǎng)樁基參數(shù)極限標(biāo)準(zhǔn)值表層號(hào)巖性預(yù)制樁鉆孔灌注樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik（kPa）極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk（kPa）地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik（kPa）極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk（kPa）地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m值①人工填土②粉質(zhì)黏土57③粉土456④粉質(zhì)黏土57⑤粉土57⑥粉質(zhì)黏土668⑦粉質(zhì)黏土657⑧粉質(zhì)黏土647粉土668⑨粉質(zhì)黏土476424008⑩粉質(zhì)黏土8036609粉土340065900天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告23?粉土27008735?粉質(zhì)黏土2980867745?粉土803700?粉質(zhì)黏土3200*表中預(yù)制樁的水平向位移小于10mm時(shí)，m值可適當(dāng)提高；灌注樁m值為相應(yīng)單樁在地面處水平向位移5mm；當(dāng)水平荷載為長(zhǎng)期或經(jīng)常出現(xiàn)的荷載時(shí)，m值乘以0.4降低采用?？拱螛稑抖寺裆羁筛鶕?jù)復(fù)核計(jì)算后確定，抗拔系數(shù)砂土取0.60，粘性土、粉土取0.70。地基土極限標(biāo)準(zhǔn)值qck可按地基土特征值fak計(jì)算。3）單樁豎向承載力特征值估算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011，對(duì)各風(fēng)機(jī)估算單樁豎向承載力特征值Ra，考慮淺層人工填土及質(zhì)粘土（F19、F31風(fēng)機(jī)以?層粉土、粉砂）作為樁端持力層?，F(xiàn)對(duì)預(yù)制樁，按樁徑φ600mm估算各風(fēng)機(jī)單樁豎向承載力特征值Ra（安全系數(shù)K取值2估算結(jié)果詳見(jiàn)表2.3-5。表2.3-5各風(fēng)機(jī)抗壓樁單樁豎向承載力特征值估算表風(fēng)機(jī)編號(hào)樁端持力層及巖性樁端高程樁端入土深度（m）樁端進(jìn)入持力層深度（m）預(yù)制樁單樁豎向承載力特征值Ra（kN）F14⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-36.7239.6182164F24⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-36.0238.9172113F25⑩層粉質(zhì)黏土-36.4639.457.52135F26⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-35.438.8572052F27⑩層粉質(zhì)黏土、粉土-38.5741.369.062275最終單樁豎向抗壓承載力特征值、單樁豎向抗拔承載力特征值和單樁水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定。4）成樁可能性分析選擇⑩粉質(zhì)粘土做為擬建風(fēng)機(jī)的樁端持力層基礎(chǔ)，F(xiàn)19、F31風(fēng)機(jī)以?層粉土、粉砂做為擬建風(fēng)機(jī)的樁端持力層基礎(chǔ)，其上部地層強(qiáng)度性狀普遍相對(duì)較弱。采用天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告24混凝土預(yù)制樁，對(duì)樁周土體具有明顯的擠密效果，施工時(shí)須安排好合理的打樁順序，樁間距不宜小于4.0～4.5D，施工中選擇合適的施工機(jī)具，可避免出現(xiàn)沉樁困難，保證施工的順利進(jìn)行。由于風(fēng)機(jī)場(chǎng)地離后民點(diǎn)遠(yuǎn)，不存在施工噪聲擾民問(wèn)題，但風(fēng)機(jī)北側(cè)為養(yǎng)蝦池，施工噪音對(duì)蝦類生長(zhǎng)的影響不明，應(yīng)盡量避免蝦池養(yǎng)殖期間施工。建議本工程風(fēng)機(jī)工程樁采用合適的柴油錘（D80～D90筒式柴油錘，沖擊力6000kN以上）錘擊法施工。由于表層土軟弱，打樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)前需對(duì)各風(fēng)機(jī)場(chǎng)地進(jìn)行加固處理，防止打樁施工時(shí)樁基設(shè)備傾倒。2.4結(jié)論與建議1、風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地類別為Ⅲ類，場(chǎng)地土類型為中軟土，工程場(chǎng)地屬對(duì)建筑抗震不利地段。中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)場(chǎng)地⑤層的粉砂僅有少量，綜合分析評(píng)價(jià)，地震設(shè)防烈度7度時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地屬不液化場(chǎng)地。風(fēng)機(jī)場(chǎng)地④層粉質(zhì)粘土具有一定的震陷特性，其震陷量20～30cm。2、風(fēng)電場(chǎng)地下水對(duì)混凝土具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長(zhǎng)期浸水作用具微腐蝕性、在干濕交替作用下具中腐蝕性。工程基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)耐久性要求采取相應(yīng)的防腐蝕措施。3、風(fēng)機(jī)為高聳結(jié)構(gòu)建筑物，天然地基條件不能滿足風(fēng)機(jī)對(duì)地基土承載力和變形的要求，建議風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁型可采用混凝土預(yù)制樁或鉆孔灌注樁。風(fēng)機(jī)樁端持力層可首選⑩粉質(zhì)黏土，樁基設(shè)計(jì)所需參數(shù)列于表4.3-2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方面參照使用。預(yù)制樁施工可采用D80以上柴油錘錘擊法施工，且樁長(zhǎng)及進(jìn)入持力層深度宜根據(jù)工程地質(zhì)剖面圖、并結(jié)合施工最后貫入度進(jìn)行雙控，并在代表性位置進(jìn)行試沉樁，以確定最佳施工樁長(zhǎng)、樁徑及柴油錘重量等施工參數(shù)，為設(shè)計(jì)提供確切依據(jù)?？拱螛稑抖寺裆羁筛鶕?jù)復(fù)核計(jì)算后確定，抗拔系數(shù)砂土取0.60，粘性土、粉土取0.70。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告25最終單樁豎向抗壓承載力特征值、單樁豎向抗拔承載力特征值和單樁水平承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定。4、根據(jù)物探成果，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地電阻率變化幅度較小，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)接地條件較5、風(fēng)電場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.60m26天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告263.1.1項(xiàng)目概況地理位置和場(chǎng)址范圍風(fēng)電場(chǎng)位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)，天津西南部，海河流域下游。場(chǎng)區(qū)地處華北平原，靜海區(qū)的地形比較平緩但多洼淀，總的趨勢(shì)南高北底，西高東底。靜海區(qū)為平原地貌類型，按其成因又可分為洼地沖擊平原和濱海平原兩部分。南運(yùn)河以西為黑龍港洼地沖擊平原，南運(yùn)河以東屬于濱海平原。靜海區(qū)的地形平緩，適于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的機(jī)械化耕作。風(fēng)電場(chǎng)位于靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)境內(nèi)的老幸福河和幸福河人工河道及這兩條河道的支河上。老幸福河北起馬廠減河，南至鑫泰湖度假村，全長(zhǎng)約14.4km；幸福河人工河道北起靑靜黃排水河，南至子牙新河，全長(zhǎng)約10.6km。風(fēng)電場(chǎng)地理位置坐標(biāo)為東經(jīng)117.094343～117.102634，北緯38.728617～38.607271及東經(jīng)117.107871～117.118318，北緯38.694709～38.598544，本風(fēng)場(chǎng)擬安裝40臺(tái)2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該機(jī)組輪轂高度90/125m（2/38臺(tái)葉輪直徑均為141m。風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量為100MW。風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)布置詳見(jiàn)圖3.1.1-1。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2氣候特征天津靜海區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。雖臨渤海，但屬內(nèi)陸海灣，海洋氣候影響不大，而大陸性氣候顯著，四季分明。春季（3～5月）干燥、多風(fēng)、光照靜海多年平均年降水量為566.1mm。降水量主要集中在6～9月，占全年降水量的79.9%，最大年降水量為941.5mm，最小年降水量為299.9mm；多年平均氣溫為12.6℃，極端最高氣溫40.9℃，極端最低氣溫-15.4℃；多年平均水面蒸發(fā)量(ф20)為1946.1mm；多年平均風(fēng)速為4.3m/s，最大風(fēng)速為27.0m/s，年最靜海區(qū)陽(yáng)光充足，年平均日照時(shí)數(shù)為2699小時(shí)。年平均氣溫為11.8℃，最熱為7月，月平均氣溫為26.2℃，最冷為1月，月平均氣溫為-4.8℃。項(xiàng)目規(guī)模本風(fēng)場(chǎng)規(guī)劃裝機(jī)容量為100MW，擬安裝40臺(tái)2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和新建一座110kV升壓站。升壓站按照100MVA建設(shè)，一次建成，不考慮后期擴(kuò)建。風(fēng)電場(chǎng)升壓站110kV側(cè)建設(shè)2回出線，2臺(tái)50000kVA主變壓器。場(chǎng)內(nèi)地形和植被情況靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)，天津西南部，海河流域下游。場(chǎng)區(qū)地處華北平原，靜海區(qū)的地形比較平緩但多洼淀，總的趨勢(shì)南高北底，西高東底。風(fēng)電場(chǎng)位于靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)境內(nèi)的老幸福河和幸福河人工河道，地形整體較平坦，地貌主要為農(nóng)田、林帶、河道和村莊及輸電線塔。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告28圖圖2-2靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)地形地貌圖A圖2-3靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)地形地貌圖B天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告29圖圖2-4靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)地形地貌圖C圖2-5靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)地形地貌圖D天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告30場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)外交通概況靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)位于天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)，天津西南部，海河流域下游。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)道路直接或通過(guò)鄉(xiāng)村公路與國(guó)道205相連。風(fēng)電場(chǎng)距天津機(jī)場(chǎng)1.5小時(shí)車程、距天津港港口約2小時(shí)車程，陸路、水路運(yùn)輸條件發(fā)達(dá)，交通較為便利。設(shè)備可通過(guò)公路由汽車直接運(yùn)至風(fēng)場(chǎng)附近。3.1.2風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)及微觀選址重點(diǎn)風(fēng)電場(chǎng)地處河流域下游平原區(qū)，為沖積平原地貌，地勢(shì)低平。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不存在礦藏、軍事設(shè)施及古文物保護(hù)區(qū)，但大部分風(fēng)機(jī)機(jī)位處于耕地邊緣。在靜海中旺鎮(zhèn)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)布置和微觀選址中應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：（1）大部分風(fēng)機(jī)機(jī)位處于耕地邊緣，最終的風(fēng)機(jī)位應(yīng)由國(guó)土部門(mén)確認(rèn)，不占用基本農(nóng)田。（2）風(fēng)電場(chǎng)部分機(jī)位距離村莊較近,應(yīng)取得環(huán)評(píng)部門(mén)的環(huán)境評(píng)估確認(rèn)。（3）風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)電纜、輸水、燃?xì)夤艿垒^多，應(yīng)予以避讓管線路徑。3.1.3工作方法靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)微觀選址的工作方法為：首先根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)電場(chǎng)地形資料等進(jìn)行內(nèi)業(yè)風(fēng)機(jī)定位，計(jì)算發(fā)電量、年利用小時(shí)數(shù)等；然后根據(jù)風(fēng)機(jī)內(nèi)業(yè)微觀選址的坐標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，熟悉風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)地形地貌，詳細(xì)調(diào)查和記錄風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域植被高低和疏密程度、房屋范圍及高度等；最后綜合考慮道路、施工平臺(tái)、障礙物的影響等因素，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)微觀選址和高比例尺地形圖最終確定風(fēng)機(jī)坐標(biāo)，并進(jìn)行資料整理、統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算，提出本項(xiàng)目風(fēng)資源評(píng)價(jià)和微觀選址報(bào)告。3.1.4執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程（1）風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法（GB/T18710-2002）（2）風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范（DL/T5383-2007）（3）風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)測(cè)量?jī)x器檢測(cè)規(guī)范（QX/T73-2007）（4）風(fēng)電場(chǎng)氣象觀測(cè)及資料審核、訂正技術(shù)規(guī)范（QX/T74-2007）（5）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求IEC61400-1（6）風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB51096-2015）313.1.5設(shè)計(jì)依據(jù)（1）風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址范圍內(nèi)測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)資料（2）氣象站資料（3）風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址范圍內(nèi)及外延5km范圍1:10000地形圖、主要布機(jī)區(qū)域1:1000地形圖；（4）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際踏勘情況；（5）規(guī)劃與國(guó)土部門(mén)對(duì)項(xiàng)目用地的具體要求。3.2.1區(qū)域風(fēng)能資源概況天津靜海區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。雖臨渤海，但屬內(nèi)陸海灣，海洋氣候影響不大，而大陸性氣候顯著，四季分明。春季（3～5月）干燥、多風(fēng)、光照靜海多年平均年降水量為566.1mm。降水量主要集中在6～9月，占全年降水量的79.9%，最大年降水量為941.5mm，最小年降水量為299.9mm；多年平均氣溫為12.6℃，極端最高氣溫40.9℃，極端最低氣溫-15.4℃；多年平均水面蒸發(fā)量(ф20)為1946.1mm；多年平均風(fēng)速為4.3m/s，最大風(fēng)速為27.0m/s，年最靜海區(qū)陽(yáng)光充足，年平均日照時(shí)數(shù)為2699小時(shí)。年平均氣溫為11.8℃，最熱為7月，月平均氣溫為26.2℃，最冷為1月，月平均氣溫為-4.8℃。3.2.2風(fēng)電場(chǎng)所在地區(qū)氣象站資料分析氣象站基本情況離風(fēng)場(chǎng)中心距離最近的氣象站為靜海氣象站和大港氣象站，均為30公里左右，靜海氣象站建站時(shí)間較短，風(fēng)場(chǎng)多年氣象特征值可參考大港氣象站。大港氣象站與風(fēng)電場(chǎng)相對(duì)位置見(jiàn)下圖3-4天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告32圖3-4靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)地與氣象站相對(duì)關(guān)系圖大港氣象站位置坐落在大港區(qū)世紀(jì)大道與凱旋街交口處。以氣象站為中心，東面300米處為財(cái)政局大樓，高度20米，東南面400米處為凱旋苑住宅區(qū)，高度平均18米，南面500米處為物業(yè)供暖煙囪，高度為60米，西南面和西面100米處為興盛里住宅區(qū)，高度平均為18米，西北面100米處為世紀(jì)大道，北面200米處為公安大港分局，高度為10米，東北面400米處為計(jì)生委大樓，高度為25米。另外在觀測(cè)場(chǎng)周圍距離大約50米處為低矮樹(shù)木，高度約3米左右。具體地理位置及主要特征參數(shù)見(jiàn)表3-1、3-2。天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告33表3-1天津市大港氣象站地理位置和測(cè)風(fēng)沿革經(jīng)度(E)緯度地址測(cè)場(chǎng)海拔高度(m)風(fēng)觀測(cè)儀器型號(hào)風(fēng)儀高度(m)1986.1.1～1989.2.2230′38°50′天津市大港區(qū)上古林鄉(xiāng)上古林村東4.2EL重型0-40m/s輕型0-20m/s風(fēng)向風(fēng)速計(jì)6.4+7.7=14.11989.2.23～2003.6.3030′38°50′天津市大港區(qū)上古林鄉(xiāng)上古林村東4.2EL型電接風(fēng)向風(fēng)速記14.12003.7.1～2004.8.428′38°51′天津市大港區(qū)世紀(jì)大道南，凱旋街東3.8EL型電接風(fēng)向風(fēng)速記10.52004.8.5～2004.12.3128′38°51′天津市大港區(qū)世紀(jì)大道南，凱旋街東2.2EL型電接風(fēng)向風(fēng)速記10.52005.1.1～至今28′38°51′天津市大港區(qū)世紀(jì)大道南，凱旋街東2.2EL15-2D光電子EL15-1A10.5表3-2大港氣象站主要?dú)庀筇卣鲄?shù)表月123456789年降水量（mm）..32.9506平均氣溫（℃）-3.6-..15.1-1.212.7平均最高氣溫（℃）..13.530.5平均最低氣溫（℃）-7.6-4.5.19.71-5-7.6極端最高（℃）.40.3.8.941.2極端最低（℃）-19.4-18-8.5-.3.86.4-4-10.9-19.3-19平均相對(duì)濕度（%）6166686463636334累年月最多風(fēng)向（含靜風(fēng)）666累年月最多風(fēng)向（不含靜風(fēng)）666多年平均風(fēng)速（m/s）5.254.5參證氣象站的年內(nèi)風(fēng)況特征大港氣象站多年各月平均風(fēng)速見(jiàn)表3-3和圖3-4。由圖可知：氣象站多年平均小風(fēng)月為8月，3.1m/s；大風(fēng)月為4月，為4.8m/s。春、冬季風(fēng)速較大，夏、秋季風(fēng)速較小，有比較明顯的季節(jié)性變化。表3-3大港氣象站多年各月平均風(fēng)速（m/s）月份123456789平均風(fēng)速參證氣象站的風(fēng)向分析大港氣象觀測(cè)站的多年各風(fēng)向頻率見(jiàn)表3-4和圖3-6，由圖表可知，多年平均主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW及SW，為10.96%和8.85%。表3-4大港氣象站多年平均風(fēng)向頻率（%）風(fēng)向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW風(fēng)速5.12.933.05.316.27.56.45.75.58.87.413.54.214.87.93天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告35圖3-5大港氣象站多年逐月風(fēng)速直方圖圖3-6大港氣象站多年風(fēng)頻玫瑰圖參證氣象站的年際風(fēng)況特征表3-5大港氣象站1986.1～2008.12多年平均風(fēng)速統(tǒng)計(jì)表單位：m/s年份年平均風(fēng)速年份年平均風(fēng)速年份年平均風(fēng)速4.63.820020020082.34.344.320003.9364.120013.8420023.94.220033.13.920042.4420052.7近20年多年平均風(fēng)速3.7圖3-7大港氣象站多年平均風(fēng)速分布直方圖由以上圖表可知，大港氣象站1986-2002年平均風(fēng)速整體變化比較平穩(wěn)，其中1997～2003年平均風(fēng)速較高，最高風(fēng)速年份為1987年，風(fēng)速為4.7m/s。2002年之后因周邊建筑增加較多，遮擋障礙物增加導(dǎo)致風(fēng)速下降較快，且近年來(lái)風(fēng)速呈逐漸遞減趨勢(shì)。3.2.3風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析測(cè)風(fēng)塔概況靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)目前沒(méi)有設(shè)置測(cè)風(fēng)塔，在該風(fēng)電場(chǎng)東南方向，距離該風(fēng)電場(chǎng)10公里左右，距離最近一臺(tái)風(fēng)機(jī)5公里左右處設(shè)置了一座測(cè)風(fēng)塔開(kāi)展測(cè)風(fēng)工作，進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和氣壓的觀測(cè)。測(cè)風(fēng)塔的編號(hào)是9444#。各測(cè)風(fēng)塔地理位置、海拔高度及風(fēng)速儀風(fēng)向儀高度、測(cè)風(fēng)時(shí)間段等基本情況見(jiàn)表3-6、3-7，測(cè)風(fēng)塔位置示意圖見(jiàn)圖3-8。37天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告37表3-6靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔設(shè)置一覽表編號(hào)地理位置塔高風(fēng)速計(jì)高度(m)風(fēng)向高度(m)測(cè)風(fēng)時(shí)段測(cè)風(fēng)9444#N03834.524'E11709.787'8080、70、40、1080、402013.01.262017.04.25個(gè)月表3-7靜海中旺鎮(zhèn)100MW風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔基本情況表9444#塔序號(hào)儀器安裝高度(m)設(shè)備型號(hào)觀測(cè)項(xiàng)目180NRG#40風(fēng)速傳感器10min平均風(fēng)速2NRG#40風(fēng)速傳感器10min平均風(fēng)向340NRG#40風(fēng)速傳感器10min平均風(fēng)速4NRG#40風(fēng)速傳感器10min平均風(fēng)速580NRG#200P風(fēng)向傳感器10min平均風(fēng)向640NRG#200P風(fēng)向傳感器10min平均風(fēng)向7NRG#110S氣溫傳感器10min平均氣溫87NRGBP-20氣壓傳感器10min平均氣壓天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告38圖3-8靜海中旺鎮(zhèn)10萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔相對(duì)位置圖測(cè)風(fēng)塔代表性分析及完整年選擇滿足風(fēng)能資源評(píng)估關(guān)于實(shí)際觀測(cè)時(shí)間的要求。2）從測(cè)風(fēng)塔海拔高度分析：場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦，測(cè)風(fēng)塔海拔高度在5m左右，各風(fēng)機(jī)點(diǎn)位海拔高度也在1m~3m之間，測(cè)風(fēng)塔與各機(jī)位點(diǎn)幾乎無(wú)海拔差異，測(cè)風(fēng)塔海拔高度具有一定的代表性。3）從測(cè)風(fēng)塔本身位置和地形地勢(shì)分析：各測(cè)風(fēng)塔地理位置圖見(jiàn)圖3.3.1-1，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沿新幸福河、老幸福河及其支河布置，場(chǎng)區(qū)地形整體較平坦，地貌主要為農(nóng)田、林帶、河道和村莊。測(cè)風(fēng)塔各風(fēng)向上均無(wú)明顯遮擋，測(cè)風(fēng)塔位置合理，對(duì)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)能資源具有一定的代表性。綜合以上分析，9444#測(cè)風(fēng)塔對(duì)本風(fēng)電場(chǎng)的代表性較好，本階段選取9444#測(cè)風(fēng)塔作為本風(fēng)電場(chǎng)的代表測(cè)風(fēng)塔。代表測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)完整年的選擇：9444#測(cè)風(fēng)塔的實(shí)測(cè)時(shí)間段內(nèi)2014年測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)最為完整合理，本階段擬對(duì)9444#測(cè)風(fēng)塔選取完整年時(shí)段:2014.01.01~2014.12.31。測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)完整性、合理性和相關(guān)性驗(yàn)證及整理（1）測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)完整性、合理性檢驗(yàn)為了有效評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)能資源，根據(jù)GB/T18709-2002《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源測(cè)量方法》及GB/T18710-2002《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》，對(duì)原始的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，檢查其完整性和合理性，檢驗(yàn)出不合理的數(shù)據(jù)和缺測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行處理，9444#測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)年數(shù)據(jù)完整率為99.89%，數(shù)據(jù)完整率超過(guò)90%，滿足風(fēng)資源分析要求。分析判斷出缺測(cè)、無(wú)效和不合理的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，對(duì)缺測(cè)的無(wú)效測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)訂正。經(jīng)過(guò)插補(bǔ)訂正后，9444#測(cè)風(fēng)塔80米高度平均風(fēng)速為5.92m/s。測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)代表年分析風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源分析需要對(duì)測(cè)風(fēng)完整年進(jìn)行長(zhǎng)年代的代表年分析和訂正。本階段按照各測(cè)風(fēng)塔完整年時(shí)段的進(jìn)行測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的代表年分析和訂正。距離本風(fēng)電場(chǎng)較近的長(zhǎng)期測(cè)站為大港氣象站以及9444#測(cè)風(fēng)塔位置附近天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告393tier數(shù)據(jù)。3tier數(shù)據(jù)為衛(wèi)星再分析數(shù)據(jù)，含ERAI、NNRP、MERRA和MERRA2四種數(shù)據(jù)源，這些氣象數(shù)據(jù)是以衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)作為輸入?yún)?shù)，采用中尺度WRF數(shù)值模擬分析的方法得出的結(jié)果，從實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，具有一定的參考價(jià)值。采用離風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)性較好及距離較近的格點(diǎn),收集到時(shí)段1998/1/1~2017/12/31的逐小時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。本次采用MERRA2數(shù)據(jù)對(duì)9444#測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行代表年分析和訂正，20年的年平均風(fēng)速如表3-8所示表3-8MERRA2數(shù)據(jù)點(diǎn)位歷年平均風(fēng)速變化表年份平均風(fēng)速m/s年份平均風(fēng)速m/s年份平均風(fēng)速m/s5.74620065.50720145.3645.62420075.45220155.45420005.78420085.60820165.43920015.47520095.69520175.47420025.48120105.70020035.61120115.40920045.45620125.31520055.68220135.391圖3-9MERRA2數(shù)據(jù)點(diǎn)位風(fēng)速年際變化直方圖天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告40根據(jù)MERRA2數(shù)據(jù)多年風(fēng)向資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，多年平均風(fēng)速頻率風(fēng)分布表3-9和多年平均風(fēng)向玫瑰圖3-10如下。該地區(qū)以SSW、SW風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向，出現(xiàn)頻率為12.5%、10%。WNW風(fēng)出現(xiàn)頻率最小，僅為3.7%。表3-9MERRA2數(shù)據(jù)各年風(fēng)向頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果（%）風(fēng)向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW歷年12.5.05.06.9圖3-10MERRA2數(shù)據(jù)點(diǎn)位歷年風(fēng)向玫瑰圖從以上圖表可以看出：MERRA2數(shù)據(jù)風(fēng)向頻率與測(cè)風(fēng)塔較為一致。根據(jù)前述分析，需要將各測(cè)風(fēng)塔的完整年訂正為測(cè)風(fēng)代表年。為此，需對(duì)代表年內(nèi)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的代表性進(jìn)行分析，并訂正出一套能反映風(fēng)電場(chǎng)長(zhǎng)期平均水平的代表性風(fēng)資源數(shù)據(jù)。MERRA2數(shù)據(jù)代表年分析見(jiàn)表3-10。表3-10測(cè)風(fēng)塔完整測(cè)風(fēng)年內(nèi)的MERRA2數(shù)據(jù)代表性分析表MERRA2測(cè)風(fēng)年平均風(fēng)速5.364近20年平均風(fēng)速5.535差值41測(cè)風(fēng)評(píng)價(jià)年2014.1.1-2014.12.31大/小風(fēng)年判斷小風(fēng)年從長(zhǎng)系列數(shù)據(jù)看，9444#所選時(shí)段在整個(gè)長(zhǎng)系列為小風(fēng)年，需要進(jìn)行代表年訂正，考慮到該測(cè)風(fēng)塔不在整個(gè)場(chǎng)區(qū)中心位置，位于場(chǎng)區(qū)南部，出于計(jì)算發(fā)電量的保守考慮，不再往上訂正風(fēng)速。3.2.4風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)測(cè)風(fēng)參數(shù)分析本節(jié)對(duì)各測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)湍流強(qiáng)度、50年一遇最大風(fēng)速、風(fēng)切變指數(shù)、空氣密度、有效小時(shí)數(shù)、風(fēng)速威布爾分布等進(jìn)行分析。各測(cè)風(fēng)塔分析數(shù)據(jù)均為對(duì)應(yīng)的完整年數(shù)據(jù)，9444#測(cè)風(fēng)塔均對(duì)2014.01.01~2014.12.31時(shí)段測(cè)風(fēng)參數(shù)進(jìn)行分析?？諝饷芏龋?）根據(jù)測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)值計(jì)算空氣密度直接影響風(fēng)能的大小，在同等風(fēng)速條件下，空氣密度越大風(fēng)能越大。空氣密度計(jì)算公式如下：風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的年平均空氣密度采用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的氣象要素推算，計(jì)算公式為：ρ=p—平均大氣壓(Pa)；R—空氣常數(shù)(287J/kg*K)；T—絕對(duì)溫度(°+273)。代表測(cè)風(fēng)塔有實(shí)測(cè)氣溫氣壓數(shù)據(jù)，測(cè)風(fēng)塔7m高度處空氣密度計(jì)算成果見(jiàn)表3-11。由表可知，9444#測(cè)風(fēng)塔的空氣密度為1.227kg/m3，接近標(biāo)準(zhǔn)空氣密度。表3-11測(cè)風(fēng)塔平均空氣密度9444#101.16溫度T14.15絕對(duì)溫度(°+273)287.15空氣密度(kg/m3)1.2274風(fēng)切變指數(shù)風(fēng)切變指數(shù)可描述風(fēng)矢量在垂直方向上的空間變化情況，風(fēng)切變指數(shù)由下式計(jì)算： lg(v2/v1)lg(z2/z1)測(cè)風(fēng)塔的風(fēng)切變指數(shù)見(jiàn)表3-12，測(cè)風(fēng)塔風(fēng)切變指數(shù)擬合圖見(jiàn)圖3-11，擬合后的9444#塔風(fēng)切變指數(shù)為0.26。表3-12測(cè)風(fēng)塔不同高度間風(fēng)切變指數(shù)表9444#高度平均風(fēng)速40m70m80m5.9200.3190.2580.21870m5.7500.3260.26840m4.9500.3493.050圖3-119444#測(cè)風(fēng)塔風(fēng)速隨高度變化曲線該測(cè)風(fēng)塔40、70、80米高度風(fēng)切變平均值為0.26左右。顯然，各高度風(fēng)切變指數(shù)較大。因此，針對(duì)該風(fēng)電場(chǎng)，提高輪轂高度，可以有效地提高風(fēng)速，增大發(fā)電量。威布爾分布天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告43根據(jù)代表年各高度實(shí)測(cè)資料分析，得各高度風(fēng)速威布爾分布如下圖所示80m(k=2.26,A=6.7m/s)70m(k=2.28,A=6.5m/s)40m(k=2.3,A=5.6m/s)10m(k=1.56,A=3.3m/s)圖3-12測(cè)風(fēng)塔各高度風(fēng)速威布爾分布圖IEC等級(jí)判定（1）湍流強(qiáng)度計(jì)算湍流是指風(fēng)速、風(fēng)向及其垂直分量的迅速擾動(dòng)或不規(guī)律性，是重要的風(fēng)況特征和評(píng)價(jià)氣流穩(wěn)定程度的指標(biāo)。其很大程度上取決于環(huán)境的粗糙度、地層穩(wěn)定性和障礙物。湍流強(qiáng)度是脈動(dòng)風(fēng)速的均方差與平均風(fēng)速的比值。其計(jì)算公式為：IvV天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告44v—10min風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差，m/s；V—10min平均風(fēng)速，m/s。表3-13測(cè)風(fēng)塔各高度湍流強(qiáng)度計(jì)算值9444#測(cè)風(fēng)塔項(xiàng)目80m70m40m平均湍流強(qiáng)度0.1610.1770.1990.348V＝15±0.5m/s湍流強(qiáng)度0.0500.0480.058根據(jù)測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)完整年風(fēng)速風(fēng)向資料計(jì)算80m高度上的湍流強(qiáng)度，15m/s的特征湍流為0.104。本項(xiàng)目地處平原，地形起伏基本忽略不計(jì)，周邊無(wú)高聳樹(shù)木及建筑物，9444#塔各高度在V=15±0.5m/s風(fēng)速區(qū)間湍流較低，風(fēng)電場(chǎng)可安裝IECIIIB及以上等級(jí)的風(fēng)電機(jī)組。（2）五十年一遇最大風(fēng)速1）經(jīng)驗(yàn)公式推算采用經(jīng)驗(yàn)公式推算五十年一遇最大風(fēng)速：V50_max=Vave×C1Vave為風(fēng)電場(chǎng)訂正后年平均風(fēng)速；C1為驗(yàn)系數(shù)，取值為5.0。采用經(jīng)驗(yàn)公式推算五十年一遇極大風(fēng)速：V50e=V50max×C2V50max為風(fēng)電場(chǎng)五十年一遇最大風(fēng)速；C2為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取值為1.4。9444#測(cè)風(fēng)塔訂正后的80m高度年平均風(fēng)速為5.92m/s，帶入上述計(jì)算公式可得，80m高度五十年一遇最大風(fēng)速為29.6m/s；五十年一遇極大風(fēng)速為41.44m/s。2）IEC計(jì)算方法根據(jù)IEC61400-1-2005標(biāo)準(zhǔn)第條款，50年一遇和1年一遇的最大風(fēng)速計(jì)算式如下：天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告45Ve1=0.8×Ve50Ve1為風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)年最大風(fēng)速；9444#測(cè)風(fēng)塔訂正后的80m高度測(cè)風(fēng)年最大風(fēng)速為22.9m/s，帶入上述計(jì)算公式可得，80m高度五十年一遇最大風(fēng)速為28.63m/s。綜合考慮各種算法后取較大值，80m高度五十年一遇最大風(fēng)速為29.6m/s，切邊到125高度后，五十年一遇最大風(fēng)速為33.26m/s。主風(fēng)向和主風(fēng)能頻率分布80m高度代表年的風(fēng)向、風(fēng)能頻率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3-14，表3-149444#測(cè)風(fēng)塔80m高度代表年風(fēng)向風(fēng)能頻率統(tǒng)計(jì)方向80m風(fēng)向%風(fēng)能%N2.24.6NNE3.84.1NE3.82.4ENE5.24.3E6.26.6ESE8.06.9SE6.74.7SSE5.03.4S7.35.9SSW10.09.9SW19.0WSW9.09.5W5.85.2WNW4.33.3NW3.32.1NNW4.68.0經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析：測(cè)風(fēng)塔不同高度處主風(fēng)向與主風(fēng)能方向基本一致。本節(jié)僅統(tǒng)計(jì)測(cè)風(fēng)塔80m處主風(fēng)向與主風(fēng)能方向。圖3-13圖3-139444#測(cè)風(fēng)塔80m高度風(fēng)向風(fēng)能玫瑰圖469444#測(cè)風(fēng)塔年風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖見(jiàn)圖3-13。次為SW和SSW?？傮w來(lái)看，測(cè)風(fēng)塔觀測(cè)時(shí)段內(nèi)全年的風(fēng)向及風(fēng)能密度方向分布主要集中在SW~SSW扇區(qū)，與大港氣象站的主導(dǎo)風(fēng)向大致相同。風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能密度分布在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)有非常明顯的主導(dǎo)方向，有利于風(fēng)電機(jī)組的高效利用。有效小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)根據(jù)測(cè)風(fēng)資料，可以計(jì)算測(cè)風(fēng)塔各高度不同風(fēng)速段的頻率分布，表3-15為測(cè)風(fēng)塔80m高度完整測(cè)風(fēng)年年有效小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)。表3-15測(cè)風(fēng)塔80m高度有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)比例統(tǒng)計(jì)80m高度3～25m4～25m5～25m總數(shù)9444#86.2%75%60.5%風(fēng)速和風(fēng)功率密度年內(nèi)變化天津靜海中旺風(fēng)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告47圖3-14測(cè)風(fēng)塔80m高度月平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度分布曲線測(cè)風(fēng)塔80m高度代表年平均風(fēng)速為5.92m/s，代表年年平均風(fēng)功率密度為213.5W/m2。由圖3-14可見(jiàn)，2、8月、9月平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度較小，是小風(fēng)月，而第1、5、12月風(fēng)速和風(fēng)功率密度較大，是大風(fēng)月。同大港氣象站的風(fēng)速變化規(guī)律大體相同。風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布944