NBT 31029-2012 海上风电场风能资源测量及海洋水文观测规范

Phydrographicobservationforoffshorewindpowerprojects2012-10-29发布2013-03-01实施国家能源局发布Specificationofwindenergyresourcemeasurementandmarinehydrographicobservationforoffshorewindpowerpr制(修)订计划的通知》(国能科技(2009)163号)的安排，编制本标准。本标准由能源行业风力发电标准化技术委员会风电场规划设计组归口并负责解释。IⅡ I 1 2 63.1一般规定 63.2长期风能资源测量 63.3短期风速、风向测量 4.1一般规定 4.2水深测量 4.3水位观测 4.4海流观测 4.5海浪观测 22 264.7含沙量观测 4.8水温观测 304.9盐度观测 324.10海冰观测 39 43附录C风能资源测量及海洋水文观测记录表格式 47本标准用词说明 70 23WindEnergyResourceMeasurement 6 6 63.3Short-termWindSpeedandWindDirectionMeasurenent 4MarineHydrographicObservati 224.6Sea-bedSedimentSampling 294.8WaterTemperatur 30 AppendixASalinityMeasurementand 39AppendixBTablesforMarineHydrographicObserva ExplanationofWordinginthisSpecification 70ListofQuotedStandards 7112.0.1风场windsite在理论最低潮位以下5m～50m水深的海域开发建设的风在大于理论最低潮位以下50m水深的海域开发建设的风2.0.7长期风能资源测量long-termwindenergyresource2.0.11风速windspeed2.0.12风向winddirection给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年542.0.21海浪oceanwave2.0.22海况seacondition2.0.23波型wavepatten2.0.24风浪windwave2.0.26底质bedsediment2.0.30海冰seaice2.0.31全潮completedtidalcycler2.0.33温盐深仪(CTD)conductivity-temperature-depth76每10min的平均风速、每10min的风速标准偏差、每10min内极每10min的风向值。风向采用度(°)来表示。4气压参数应每10min采样一次并记录，单位为kPa。8981应将现场的相关信息汇总成现场信息记录表，见表1I(示例)见表C.0.1-7。告，具体格式(示例)见表C.0.1-8。风向的单位为度(°),分辨率为1°,正北为0°,顺时针计告，具体格式(示例)见表C.0.1-11。潮水文观测时间可根据工程区附近海域潮位站预报潮时来安月(30d)的潮位资料，观测期至少在其他水文要素首各海洋水文要素观测方式及时间要求应符合表4.1.2.3的观测时间连续观测连续观测同步观测连续观测流、风速、风向连续观测同步观测大、中、小潮潮期，各潮期观测时间底质大面观测大面观测冬季观测布设原则2个：于2h,且潮汐性质基本相同布设原则站宜布置在场区中央：②对于水深较浅、地形复杂的潮问水面开阔的海城①若工程场区面积在100km²以内，个：②若工程场区面积在100km²以上，则场区面积每增加20km²,需相应增加1个测站底质lkm²~4km²至少布设1点②地形变化不大的海域，每5km²~16km²至少布设1点视工程海域海冰情况选择观测站点注：“-”表示测站数量应视具体测验项目确定，调查范围原则上应涵盖整个工程场1海洋水文要素调查的导航定位设备宜为全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)或差分全球导航卫星系统1)仪器的适用水深范围和测量范围应满足观测水深和1水位测站分为长期测站和短期测站，测站总数应不少于2个，长期测站数量应不少于1个。水位测站布设密度应能大高潮位差不大于1m,最大潮时差不大于2h,且潮汐性质基水位测量的准确度规定为三级：一级为±0.01m;二级为1观测水位通常采用锚碇系留或利用海上建筑物观测等4水位观测应防止仪器下陷，确保仪器在垂直方向没有加20km²,需相应增加1个测站。流速(cm/s)流向水深范围(m)三点法(0.2H、0.6H、0.8H)六点法(表层、0.2H、0.4H、0.6H、0.8H、底层)注：1.表层指水面以下0.5m处的水层。海流连续观测的时间长度应不少于25h,可从低潮位(涨潮表C.0.1-15)。时测多层海流。测流时应记录观测开始时间和结束时间(见表2)在甲板上连接各部件。5)以上各步骤都应详细记录，内容包括海流仪采样设1)回收船只应有GPS或其他定位设备，并应配备工2)回收应尽量在良好海况下的白天进行。2)明标投放方法与潜标的投放基本相同。一级为±10%,二级为±15%。海上风电场项目准确度应采用4锚系的投放与回收步骤，可参见4.4.3条。4.5.4海况及波型观测观测员应迎风观测，以离船身30m(或船身长度的一半)以外的海面作为观测区域(同时还应环视广阔海面)来判断海况及4.5.4.2海况的观测以目力观测海面征象，根据海面上波峰的形状、峰顶的破碎记录表中(见表C.0.1-17)。海况(级)0123风浪不大，但很触日，波峰破裂，其中有些地白浪45的浪花67了浪花层海况(级)89显著降低4.5.4.3波型的观测FU浪录中量取相邻两上跨(或下跨)零点(图4.5.5.1中的A、A₂)间一个显著波峰与一个显著波谷间的铅直距离作为一个波的波高，量取相邻两个显著波峰(图4.5.5.1中的C₂、C₃)或两个上跨零点的时间间隔作为一个波的周期，然后依有效波高和有效波周期定大波高，其所对应的周期为最大波周期。根据有效波高查波级表4.5.5.2海浪以存储器记录时，可利用仪器瓮或有关商家提供的专用软件进行处理，并可直接打印出有效波高、有效波周期、最大波高和最大波周期。根据有效波高查波级表(见表B.0.1)得波级。底质采样站应在工程海域均匀排列且覆盖整个工程场区。地形地貌变化复杂的海域，每1km²~4km²至少布设1点；变化不大海域，每5km²~16km²至少布设1点。4.6.2一般要求1调查船到站后进行定位，测定船位并记录。2底质采样应先测水深，再表层采样。3样品采集应达到规定数量，并尽量保持原始状态。4采集的样品应及时低温保存。方法。一般情况下多选用蚌式采样器；对样品有特殊要求(如数量大、原状样等)时，可选用箱式采样器；当底质为基岩、砾石NB/T31029-—20124.6.3.2采样要求采取的样品应保证一定数量，沉积物样不得少于1000g,达不到此数量，该站列为空样。调查区内空样站位数不得超位数的10%。拖网采样尽量增大网具的强度和绞车钢绳的负荷能2样品现场描述项目和内容应简单明了并表格化(见表C.0.1-18),描述记录一律用铅笔书写。4.6.4.2样品现场描述内容海上风电场海洋水文观测项目样品现场描述内容主要为物质1按粒级标准(见表4.6.4.2)对沉积物粒级组成分选性进行1)分选优，单一优势粒级含量达75%以上；2)分选良，单一优势粒级含量为50%～75%;3)分选差，单一优势粒级含量为25%～50%;4)分选极差，单一优势粒级含量小于25%。2依据沉积物粒级进行现场命名。粒径范围ndφ(漂砾)Rd 中砾842101中砂中砂20.25~30.125~45中粉砂60.016~70.008~8黏土(泥)0.004~91)样品现场描述。2)相对密度(比重)、容重、粒度等分析、测定。2)取好的样品要密封。10%水样用过滤烘干法进行比测。水温测站布设方式与海流测站一致，在夏、冬季全潮水文观测期间与海流同步观测，测站总数应不少于2个，且测站应有代4.8.2技术指标目水温观测的准确度应达到3级。精准度(℃)分辨率(℃)1234.8.2.2观测时间观测时间要求见表4.1.2.3,应采用连续观测，每小时观测4.8.2.3水温观测的层次水温观测方法有多种，宜采用温盐深仪(CTD)定点测温。计算机中输入观测日期、文件名、站位(经度、纬度)和其他有3将水下单元吊放至海面以下，使传感器浸入水中感温3min～5min。对实时显示CTD,观测前应记下探头在水面时的深度(或压强值);对自容式CTD,应根据采样间隔确认在水面已查看，发现缺测数据、异常数据、记录曲线间断或不清晰时，应立即补测。如确认测温数据失真，应检查探头的测温系统，找出1)释放仪器应在迎风舷，避免仪器压入船底，观测位置2)探头出入水时应特别注意防止和船体碰撞。在浅水站3)CTD的传感器应保持清洁。每次观测完毕后须冲洗2对资料进行合理性检查，并进行处理。主要根据项目的要求和研究目的，同时兼顾观测海区和观测海上风电场项目盐度测量的准确度应采用2级。1234.9.3观测方法1温盐深仪(CTD)定点测量盐度的基本步骤和要求如下：1)利用CTD测量盐度与测量温度是在同一仪器上实果比对一次。如发现CTD的测量结果达不到所要求的精准度，应及时检查仪器，必要时更换仪器传感器，并应将比对和现场标定的详细情况记入观测值班日志。都需用蒸馏水(或去离子水)冲洗干净，不能残留盐1CTD仪测盐度资料的处理。CTD测得的盐度记录，可照明显的“异常尖锋”存在，应将电导率或温度测量值进行时间滞后订正.然后再重新计算盐度。2实验室盐度计测量海水样品盐度资料处理见附录A。4.10.1.1观测要素天气现象。辅助观测项自应符合《海洋调查规范第3部分：海海冰冰量、密集度(成)漂流方向(")漂流速度(m/s)冰厚(cm)1)浮冰量为浮冰覆盖整个能见海面的成数。用0～10和107,共12个数字和符号表示。记录时取整数。3)海面能见度小于或等于1km时，不进行冰量观测，2)当浮冰分布的海域内有超过其面积一成以上的完整1)冰型是根据海冰的生成原因和发展过程划分的海冰5种。1)冰表面特征是指浮冰在动力或热力作用下所呈现的1)冰状是浮冰冰块最大水平尺度的表征。观测时环视多记3种。1)漂流方向指浮冰漂流的去向，以度(°)表示；漂流2)漂流方向和速度应在锚定船只上利用雷达或罗经和测定其方向和至船的距离(起点位置),同时启动秒相当速度(m/s)1明显2快34NB/T31029—20124)固定冰观测结果的记录：固定冰各观测项目的观测结果记入固定冰观测记录表。记录表格式见表C.0.1-23。情图的内容包括冰区边缘线、冰区内各测点的观测结果及航线附NB/T31029—2012附录A盐度测量和计算方法A.0.1利用实验室盐度计测量海水样品盐度。操作使用方法行定标，求得温度T(℃)时标准海水电导比的定标值，然后将定标调节在R₇读数各挡上。重复调节定位校准各挡，使得两次读数在最后一位相差在3以内定标结束。测量海水样品时，定位使表头指针趋于零，读取Rr值。若发现读数可疑，必须重测，直量时，不得在未搅拌的情形下进行，且电导池内不允许存在气泡4被测海水样品的温度与标准海水的温度相近时方可进行A.0.2实用盐度的确定。实用盐度S由K₁₅通过式(A.0.2)确定，即S=a₀+q₁Kis²+a₂K₁s+a₃K³|NB/T31029—2012NB/T310292012当K₁₅精确地等于1时，海水样品的实用b₂=-0.0066;A₁~A₃、B₁~B₄——系数。A₃=3.989×10-¹8:NB/T31029—2012NB/T31029—2012NB/T31029—2012r=C₀+C₁T+C₂T²+C₃T³+C₄T⁴(A.0.3-C₂=1.104259×104;上述式(A.0.3-1)、式(A.0.3-2)和式(A.0.3-4),在温度为-2℃~35℃、压强为0kPa～10⁵kPa、实用盐度为2～42时均有效。A.0.4利用实验室盐度计测量海水样品盐度记录的整理。利用实海水样品的温度T值，通过式(A.0.3-1)计算盐度S值；也可利用测得的电导比和海水样品的温度查国际海洋学常用表得S₀(未附录B海洋水文要素观测表B.0.1波级观测用表。波级观测用表见表B.0.1。表B.0.1波级观测用表有效波高H,/10大波波高H₁o0001234中浪56巨浪789B.0.216个方位与度数换算表。16个方位与度数换算表见表NB/T31029—2012度数(”)NsEWB.0.3海冰观测用表。海冰观测用表见表B.0.3-1～表B.0.3-4。NR面光涌、湿润而有光泽，厚度为5cm左右，能随风起伏。易被风浪折碎P直径30em~300cm、厚度10cm以内GNB/T31029—2012障度为15cm～30cm的冰层，由灰冰发展而成。表面比较白冰WL四层冰相互重叠而成，但其重叠面的倾斜角不大，冰面仍较平坦HS水平尺度L(in)巨冰盘中冰盘46固定冰冰型与海岸相连的、高出海面2m~50m或更高的漂浮或搁浅的固着在海岸上的狭窄沿岸冰带，是沿岸冰流走后的残留部表C.0.1-1长期风能资源测量现场信息记录表安装日期磁偏角盛行风向塔高(m)水深(m)承台高度(m)端口Counter4联系信息(1个风电场对应1张表)设备安装人员地址：电话：电子邮箱：场址名称：图例(“N”指磁北)风速计：风向标：其他(标记)O⊗N风向N⊗系列号…NB/T31029—2012数据记录仪内附件干燥：口是口否下载方法：数据记录仪检查(检查在合理的数值内)Counter2:Counter3:Analog2:Analog3:使用的卡型号：9y(X2)电池：离开日期和时间：23采取的措施24验证解决措施验证人员姓名：日期：日期日期(,进制)ASCII)时间范围存档日期注解问建议等合理范围风向0°≤小时平均值<360°100m/30m高度小时平均风速差值100m/30m高度风向差值1h平均风速变化lh平均温度变化注：各地气候条件和风况变化很大，表中所列参数范图供检验时参考；风场地点×X省××县×XE117°24'11",N43°56'23”海拔(m)测凤数据开始日期时间测凤数据截止日期时问风速一v、风速标准偏差—S、风向一D、温高度代号v—m/s、S-m/s、D一(°)、T—abcd高度日期时间V风向时间bS风向时间S风向时间报告日期：××××年××月××日NX⁸×′×”~X*×′×",E×°×'×°~X°×'×海拔(m)测风数据开始日期时间XX×X年XX月XX日XX时数据完整率(%)测风数据截止日期时间发生时间2009年2月26日2009年2月26日风问0气玉一3气玉一风向一注:表C.0.1-7和表C.0.1-8汉为示例,注:表C.0.1-7和表C.0.1-8汉为示例,时间86X日期船名端口联系信息(1个航次对应1张表)设备安装人员地址：电话：电子邮箱：海区风场地点船名水深(m)日期时间数据完整率(%)日期时间日期时间对应风向对应风向时间NB/T31029—2012记录日期：年月日风场地点××省××县××船名水深(m)日期时间数据完整率(%)日期时间日期时问风向日最大风通(m/s)发生时问日极大风速(m/s)风向(*)发生时间表C.0.1-12水位观测基本情况表站号：水深：1985高程差表C.0.1-13水位观测记录表时间(时)潮高(cm)时间(时)潮高(cm)潮高(cm)潮高(cm)潮高(cm)高潮船只锚碇测流记录表船只锚碇测流记录表水深：水深：站号：经度：出水时间风向观测者：计算者：观测者：心海区：站号：起讫时间流向流向流向流向流向流向流向流向流向流向实测均值实测均值实测均值实测均值实测均值实测均值实测均值实测均值实测均值实測均值船尾方位角流速仪系列号：磁偏角：观测者：让算者：校对者：NB/T31029—2012表C.0.1-16自记海流计测流记录表