突破性技術!快速評估離岸風機海底地層滑動風險
英國赫瑞瓦特大學研究團隊開發出一套先進模擬工具,能精準預測離岸風機可能引發的海底地層滑動現象。這項創新技術不僅能在設計階段評估海床穩定性,更能持續監測整個風場生命週期,協助業者優化風機佈局並確保長期營運安全。
海底地層滑動(即海床突然發生位移)可能嚴重影響風機結構穩定性,特別是在土質鬆軟且坡度平緩的海域。雖然單樁基礎(部分離岸風機的支撐結構)等工程設施會對海床造成壓力,但過去要精確預測其影響範圍相當困難。這套新工具能快速標示出潛在滑動區域,幫助開發商強化海床穩固性,避免因意外停機造成巨額損失。
赫瑞瓦特大學萊爾中心海岸動力學教授鄒清平指出:「離岸風場代表著數百萬英鎊的投資,更肩負轉型能源供應的重任。要保護這些重要資產,開發商需要精確有效的工具來評估海床穩定性,這不僅是選址階段的關鍵,更是後續營運監測的重要環節。」
這套工具結合土壤力學理論與剪力強度折減法,分析海床在壓力下的結構變化。博士生宋本健說明:「我們透過3D海底模型進行測試,包括林肯郡外海銀坑海域等曾發生海底地層滑動的實際區域。這項工具不僅能繪製潛在滑動區,更能評估風機基礎對海床的長期影響,特別解決了現有模型難以模擬多重同時滑動的技術瓶頸。」
研究顯示,風機基礎結構與暴風活動都會影響海床穩定性。數學與計算科學學院Cathal Cummins博士解釋:「打入海床的大型鋼製單樁是固定離岸風機的常見工法。我們的模擬證實,這些結構會產生應力集中現象,可能影響海床長期穩定。研究也發現,增加單樁直徑與深度能提升整體邊坡穩固性,這可作為降低風險的設計方案。」
研究團隊正積極尋求與離岸開發商合作,將海床穩定性評估整合至風場設計與維護系統。Cummins博士強調:「這項工具能以最低運算需求快速精準預測海底地層滑動。透過實際應用,開發商能確保離岸風場維持最佳穩定性,充分發揮再生能源潛力。」
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