T-CPIA 0056-2024 漂浮式水上光伏發(fā)電錨固系統(tǒng)設計規(guī)范

CCSF12CodefordesignoffloatingpIT/CPIA0056—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4環(huán)境荷載計算 24.1總述 4.2設計輸入 4.3風荷載 4.4波浪荷載 4.5流荷載 4.6極限環(huán)境荷載組合 5錨固系統(tǒng)設計 5.1總述 5.2錨固系統(tǒng)設計校核工況 5.3方陣漂移計算與安全距離校核 5.4錨固系統(tǒng)強度計算校核 5.5錨固基礎承載力校核 5.6材料選型與防腐 T/CPIA0056—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國光伏行業(yè)協(xié)會標準化技術委員會提出。本文件由中國光伏行業(yè)協(xié)會標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：陽光水面光伏科技股份有限公司、中國電子技術標準化研究院、北京鑒衡認證中心有限公司、江蘇海洋大學、中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司、大唐國信濱海海上風力發(fā)電有限公司、長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司、中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司、中國能源建設集團遼寧電力勘測設計院有限公司、中電建湖北電力建設有限公司、中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司、中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司、西安熱工研究院有限公司、中國海洋石油有限公司。本文件主要起草人：吳維武、趙書恒、李翔、李其聰、孔劍橋、紀振雙、繆泉明、滕楷、姜浩杰、劉海波、張海峰、尚敏帥、柯如洋、徐陽、田鴻翔、郗航、黃海龍。1T/CPIA0056—2024漂浮式水上光伏發(fā)電錨固系統(tǒng)設計規(guī)范本文件規(guī)定了針對漂浮式水上光伏發(fā)電錨固系統(tǒng)設計的環(huán)境荷載計算方法、錨固設計方法及要點。本文件適用于建設在內陸水域的漂浮式水上光伏項目，為從事水上光伏錨固設計人員提供設計依據(jù)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T33364—2016海洋工程系泊用鋼絲繩GB50009—2012建筑結構荷載規(guī)范JTS145—2015港口與航道水文規(guī)范JTS144—1—2010港口工程載荷規(guī)范JTS151-2011水運工程混凝土結構設計規(guī)范JGJ94—2008建筑樁基技術規(guī)范JGJ106—2014建筑基樁檢測技術規(guī)范ISO12944-2017鋼結構防護涂料系統(tǒng)的腐蝕保護（CorrosionProtectionofSteelStructuresbyProtectivePaintSystems）ISO14713-1：2009鋅鍍層鐵和鋼結構中抗腐蝕保護的指南和建議第1部分:設計和抗腐蝕一般原則（Zinccoatings—Guidelinesandrecommendationsfortheprotectionagainstcorrosionofironandsteelinstructures—Part1:Generalprinciplesofdesignandcorrosionresistance）3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1最大波高maximumwaveheight觀測記錄中出現(xiàn)的最大波高值或設計重現(xiàn)期內的最大波高值。3.2風生流wind-drivencurrent由風的切應力作用于水面產生的水流。3.3風生浪wind-drivenwave由風的切應力作用于水面產生的波浪。3.4一階波浪力firstorderwaveforce由入射波和繞射波共同作用產生的波浪力。一階波浪力與波幅成正比，其變化頻率特征與入射波的頻率特征一致。3.5平均波浪漂移力meanwavedriftforce波浪二階力中的定常部分。其值與波幅的平方成正比，其頻率特征遠低于典型的波浪頻率。3.62T/CPIA0056—2024計算流體動力學computationalfluiddynamics；CFD使用計算機和離散化的數(shù)值方法對流體力學問題進行求解，從而可預測流場流動和分布。3.7系泊點mooringpoint系泊纜繩與水上光伏方陣的連接點。3.8錨固點anchoringpoint系泊纜繩與錨固基礎的連接點。3.9系泊纜mooringline用于限制漂浮方陣運動以保證其所在位置時刻滿足設計要求的繩索，一般包括纜繩、連接件以及其他輔助配件。3.10重力錨deadweightanchor靠錨體自身重力以及錨底部與水底摩擦力提供承載力。3.11樁錨pileanchor靠樁體與土體的側阻力和水平阻力提供承載力。3.12列column從南（北）側至北（南）側依次布置的一排光伏組件。3.13從東（西）側至西（東）側依次布置的一排光伏組件。3.14背向風backwind光伏組件背面所受到的風。3.15正向風forwardwind光伏組件正面所受到的風。3.16方位角azimuthangle從方陣局部坐標系下的指北方向線起，依順時針方向到來風、來浪或來流方向線之間的水平夾角。3.17粘性土cohesivesoil塑性指數(shù)大于10的土。3.18非粘性土cohesionlesssoil粘粒含量少，呈單粒結構，不具有可塑性的土。4環(huán)境荷載計算4.1總述4.1.1水上光伏電站承受的環(huán)境荷載主要有風荷載、波浪荷載、流荷載、雪荷載等。本文件中主要討論與錨固設計相關的風荷載、流荷載以及波浪荷載的計算方法。對于內陸水域地震荷載和冰荷載對水上3T/CPIA0056—2024光伏電站錨固系統(tǒng)的影響可忽略不計。4.1.2在計算環(huán)境荷載時，環(huán)境條件重現(xiàn)期通常選取25年，不同環(huán)境條件的方位角（風向角、浪向角、北南流向角）的定義見圖北南西北西西南東北東東南方位角φ方位角φ圖1環(huán)境條件方位角4.2設計輸入4.2.1本節(jié)所述環(huán)境條件為影響漂浮式光伏電站設計的自然環(huán)境條件，主要包括風、浪、水流、水深、水位落差、潮汐、水底地質等。4.2.2選取年最大風速數(shù)據(jù)時，一般應有當?shù)?5年以上的風速資料；當無法滿足時，風速資料不宜少于10年。觀測數(shù)據(jù)應考慮其均一性，對不均一數(shù)據(jù)應結合周邊氣象站狀況等作合理性訂正。當缺失風速資料時，可根據(jù)GB50009—2012中表E.5直接選取對應地區(qū)的設計風壓。4.2.3波浪特征要素如波高和周期等應使用專業(yè)的觀測設備和裝置搜集，例如波浪浮標和波浪觀測儀等。在缺失實際觀測數(shù)據(jù)的情況下，可利用波浪數(shù)值模擬推演模型進行預報，例如MIKE21等，也可以使用經驗公式對波浪要素進行估算，具體估算方法參見JTS145—2015中7.2的規(guī)定。4.2.4內陸河流流速應由長期觀測資料整理分析后確定；內陸湖泊流速可以根據(jù)長期觀測或風生流數(shù)值模擬確定。4.2.5確定設計最大水深與水位落差時，應結合歷史觀測資料并考慮雨季和洪期對水深、水位的影響。4.2.6錨固設計需考慮項目地周邊或水底地質條件，在項目地進行地質條件勘測，并將勘測結果作為設計輸入資料。4.2.7錨固設計應考慮光伏區(qū)水質和大氣環(huán)境，應針對光伏區(qū)進行水質條件和大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的收集，將結果作為設計輸入條件。4.3風荷載4.3.1取項目地最大風速作為設計輸入參數(shù)，通常光伏組件背向風荷載較大，以背向風荷載為計算基礎，具體計算思路見圖2。單列背向風荷載方陣背向風荷載方陣不同風向風荷載單體背向風荷載單列背向風荷載方陣背向風荷載方陣不同風向風荷載單體背向風荷載圖2風載荷計算思路4.3.2風荷載計算需要的輸入參數(shù)見表1。4T/CPIA0056—2024表1風荷載計算輸入參數(shù)設計風速（10米高空10分鐘平均）U0光伏組件傾角θ°光伏組件面積Am浮體水上迎風面積Afm—列遮蔽系數(shù)CS—方向系數(shù)K——計算方陣的行數(shù)Nr—計算方陣的列數(shù)NC 4.3.3單體結構的風荷載計算可參考GB50009—2012中公式8.1.1-2，垂直作用于結構表面的風荷載標準值應按照公式（1）計算：式中：wk——風荷載標準值，單位為牛頓每平方米（N/m2Βgz——高度z處的陣風系數(shù)；sl——風荷載局部體形系數(shù)；μZ——風壓高度變化系數(shù)；w0——基本風壓，單位為牛頓每平方米（N/m2）。4.3.4地面粗糙度指的是水上光伏項目地周圍的環(huán)境粗糙度可分為A、B兩類：a）A類指空曠的湖岸及沙漠地區(qū)；b）類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。4.3.5組件陣的風系數(shù)βgz見表2。表1陣風系數(shù)選取陣風系數(shù)βgz4.3.6體型系數(shù)μsl，應依據(jù)風洞實驗結果或經過驗證的CFD仿真分析結果取值。如無相關數(shù)據(jù)，可參考以下標準取值，光伏組件傾角小于10°時參考值為1.0，光伏組件傾角大于10°小于30°時，參考值為2.0，浮體參考值為1.3。4.3.7風壓高度變化系數(shù)μZ見表3。表2高度變化系數(shù)選取4.3.8基本風壓根據(jù)按公式（2）計算：EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up4(2),0)式中：w0——基本風壓，單位為牛頓每平方米（N/m2V0——設計風速，單位為米每秒（m/s），取10米高空10分鐘的平均風速；ρ——空氣密度，單位為千克每立方米（kg/m3）。4.3.9作用在單一光伏組件上的背風向水平風荷載Fh按公式（3）計算：式中：Fh——單一光伏組件上的背風向水平風荷載，單位為牛頓（NA——光伏組件面積，單位為平方米（m2wk——風荷載標準值，單位為牛頓每平方米（N/m25T/CPIA0056—20244.3.10浮體水面以上部分迎風面積示意圖見圖3，作用在單一浮體上的背風向水平風荷載Ff按公式（4）計算：式中：Ff——作用在單一浮體上的背風向水平風荷載，單位為牛頓（N）；Af——單塊光伏組件對應的浮體水面以上部分迎風面積，單位為平方米（m2wk——作用在浮體結構上的風荷載標準值，單位為牛頓每平方米（N/m2）。光伏組件光伏組件浮體迎風面積Af水線面光伏支架光伏支架浮體迎風面積Af水線面圖3浮體水面以上部分迎風面積示意圖4.3.11漂浮式水上光伏發(fā)電站為陣列式結構，計算列風荷載時應考慮前部結構對后部結構的遮蔽效應（遮蔽系數(shù)示意圖見圖4），通過引入計算參數(shù)遮蔽系數(shù)CS計算后部結構風載荷。遮蔽系數(shù)CS應通過CFD仿真或風洞實驗獲取，按公式（5）計算：式中：CS（n）——第n排的遮蔽系數(shù)；Fh（n）——迎風側第n排的水平風荷載，單位為牛頓（NFh（1）——迎風側第1排的水平風荷載，單位為牛頓（N）。4.3.12漂浮式水上光伏陣列背風向風荷載按公式（6）計算：EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(一),Cs)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(-),C)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(-),f)式中：FC——單列背風向風荷載，單位為牛頓（N）；Nr——方陣光伏組件的排數(shù)；Fh（1）——迎風側首排光伏組件的水平風荷載，單位為牛頓（NFf（1）——迎風側首排浮體的水平風荷載，單位為牛頓（N）；EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up1(一),C)s——光伏組件遮蔽系數(shù)平穩(wěn)段的平均值；光伏組件編號（由北至南）EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(-),C)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(-),f)——浮體遮蔽系數(shù)平穩(wěn)段的平均值。光伏組件編號（由北至南）來風向迎風側Fh(2)Fh(1)Fh(3)Fh(n)圖4遮蔽系數(shù)示意圖4.3.13方陣整體背風向總荷載FN可根據(jù)方陣排布，按公式（7）計算：式中：FN——方陣整體背風向受到的風荷載，單位為牛頓（NFC——單列背風向風荷載，單位為牛頓（N）；6T/CPIA0056—2024NC——方陣光伏組件列數(shù)。4.3.14以方陣背向風荷載為基礎，通過引入無量綱的方向系數(shù)K計算不同風向風荷載，按公式（8式中：Fwind(φ1）——對應風向角φ1的風荷載，單位為牛頓（NK(φ1）——風荷載方向系數(shù)；φ1——風向角，單位為度(°),風向角與方陣的關系見圖1。4.3.15方向系數(shù)K與風向、光伏方陣的排布和浮體形式有關，根據(jù)CFD仿真或風洞實驗獲得。以背風向為北風時為例，方向系數(shù)KN，KNE-N，KNE-E，KE，KSE-S，KSE-E，KS分別對應北風時北側風荷載、東北風時北側風荷載、東北風時東側風荷載、東風時東側風荷載、東南風時東側風荷載、東南風時南側風荷載以及南風時南側風荷載的方向系數(shù)見圖5。缺少CFD仿真結果及風洞實驗數(shù)據(jù)時，可按推薦值取值，見表4，東西側按相同的系數(shù)進行計算：KKKKKKKK圖5方向系數(shù)主要考慮的方向表3方向系數(shù)選取方向系數(shù)KKNKNE-NKNE-EKEKSE-EKSE-SKS4.4波浪荷載4.4.1方陣的波浪荷載由一階波浪荷載和平均波浪漂移力疊加組成，計算波浪荷載需要的計算輸入參數(shù)見表5。表4波浪荷載計算輸入參數(shù)最大波高Hmaxm波浪周期Ts有效迎浪長度L(φ2）m4.4.2漂浮式水上光伏方陣的設計最大波高較小，根據(jù)Airy線性波理論，方陣的一階波浪荷載可按公式（9）計算：式中：Fex——方陣的一階波浪力，單位為牛頓（NHmax——最大波高，單位為米（m）；F0——單位波幅下的最大波浪荷載，單位為牛頓（NφT——波浪周期，單位為秒（s）。4.4.3漂浮式水上光伏方陣應考慮平均波浪漂移力作用，平均波浪漂移力可由水動力實驗或仿真計算獲取，如無相關數(shù)據(jù)可參考Maruo公式（10）計算：7T/CPIA0056—2024式中：Fdrift——方陣的平均波浪漂移力，單位為牛頓（N）；ρ——水密度，單位為千克每立方米（kg/m3g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kgHmax——最大波高，單位為米（m）；φL(φ2）——方陣的有效迎浪長度，單位為米（m），與浪向角φ2相關。方陣有效迎浪長度L(φ2）的示意圖見圖6，可按照公式（11）計算：式中：L——方陣有效迎浪長度，單位為米（m）；Lx——方陣x方向上的迎浪長度，單位為米（m）；Ly——方陣y方向上的迎浪長度，單位為米（mφ2——浪向角，單位為度(°);LL?2L?來浪方向?圖6有效迎浪長度L示意圖4.4.4漂浮式水上光伏方陣總波浪荷載按照公式（12）計算：式中：Fwave(φ2）——對應浪向角φ2的總波浪荷載最大值，單位為牛頓（NFex(φ2）——對應浪向角的最大一階波浪荷載，單位為牛頓（N）；Fdrift(φ2）——對應浪向角的平均波浪漂移力，單位為牛頓（N）；φ4.5流荷載4.5.1流荷載包含水流對浮體側壁的水流力和底部的摩擦阻力，其中水流力計算公式可參考JTS144—1—2010，摩擦力計算公式可參考船體摩擦力規(guī)范1957ITTC。計算中應考慮浮體形狀及方陣水面以下濕表面積。4.5.2計流荷載需要的計算輸入參數(shù)見表6。表5流荷載計算輸入參數(shù)流速V不同浮體迎流面積Sim不同浮體底面積Sfim不同類型浮體數(shù)量Ni4.5.3根據(jù)JTS144—1—2010第13章公式13.0.1，作用于工程結構上的水流力標準值應按公式（13）計算：8T/CPIA0056—2024式中：FC——水流力標準值，單位為牛頓（NCw——水流阻力系數(shù)；ρw——水密度，單位為千克每立方米（kg/m3V——設計流速，單位為米每秒（m/s）；S——計算構件在流向垂直平面上的投影面積，單位為平方米（m2）。4.5.4水流阻力系數(shù)宜根據(jù)Cw仿真計算軟件或水動力實驗獲得。如無相關數(shù)據(jù)可按照來流方向和浮體的形狀將計算模型分為兩類浮體:迎流側較長的浮體和迎流側較短的浮體，見圖7。兩類浮體的水流力系數(shù)取值不同，迎流側較長的浮體水流阻力系數(shù)Cw1為2.32；迎流側較短的浮體其水流阻力系數(shù)見表7。由于浮體間距和迎流長度會影響水流阻力，可按方形墩流力橫向影響系數(shù)m（見表8）對水流阻力系數(shù)進行修正（見圖8）。浮體寬浮體長來浪方向浮體長來浪方向浮體寬a）迎流側較長的浮體圖7流荷載計算中浮體的分類4.5.5上述兩類浮體以編號區(qū)分為1和2，根據(jù)方陣浮體排布設計及方陣浮體吃水深度，應按公式（14）計算總水流力：式中：Cw1、Cw2——水流阻力系數(shù)；m1、m2——兩類浮體方形墩流力橫向影響系數(shù)；ρw——水密度，單位為千克每立方米（kg/m3V——設計流速，單位為米每秒（m/s）；S1、S2——兩類浮體在流向垂直平面上單個浮體的投影面積，單位為平方米（m2N1、N2——兩類浮體的數(shù)量，來流方向連續(xù)布置的多個浮體視為一個整體。4.5.6當計算斜向來流應將流速V分解為垂直于方陣邊緣的流速Vx和Vy進行水流力計算。表6迎流側較短的浮體水流阻力CW2系數(shù)取值參考L/BCW2注：L為浮體長度，B為浮體寬度。表7方形墩流力橫向影響系數(shù)m取值參考B*/D*468影響系數(shù)m注：B*為浮體凈間距，D*為浮體迎流長度。9T/CPIA0056—2024來流方向浮體B*浮體D*D*圖8方形墩流力橫向影響系數(shù)示意圖4.5.7流體流過物體表面，產生的摩擦阻力值應按公式（15）計算：式中：Ff——摩擦阻力，單位為牛頓（N）；Cf——摩擦阻力系數(shù)，可參考公式（16）計算；ρw——水密度，單位為千克每立方米（kg/m3V——設計流速，單位為米每秒（m/s）；Sf——物體在水線面以下濕表面積，單位為平方米（m2）。4.5.8摩擦阻力系數(shù)Cf應按公式（16）計算：式中：Cf——摩擦阻力系數(shù)；Re——雷諾數(shù)，Re=ρwVde/μw，其中V、ρw、μw分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，μw可取值為1.01×10-3Pa.s，de為一特征長度，一般可取浮體寬度。4.5.9濕表面積應按公式（17）計算：EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up5(n),i)式中：n——浮體種類；Sfi——各種類浮體的單個浮體的底面積，單位為平方米（m2Ni——各種類浮體的數(shù)量。4.5.10斜向來流時，應對摩擦力進行受力分解到平行和垂直方陣邊緣的X和Y方向。4.5.11總流荷載應按照公式（18）計算：式中：Fcur(φ3）——對應流向角φ3的總流荷載，單位為牛頓（N）；Fc——水流力標準值，單位為牛頓（N）；Ff——摩擦阻力，單位為牛頓（N）；φ4.6極限環(huán)境荷載組合4.6.1作用于漂浮光伏電站的極限環(huán)境荷載組合值應按照公式（19）計算選取最不利值確定：式中：S——對應方位角的極限環(huán)境荷載組合值，單位為牛頓（N）；T/CPIA0056—2024γ——分項系數(shù)，應不低于1.35；ψ——組合系數(shù)，對于主控荷載取1.0，對于非主控荷載取0.7，具體根據(jù)不同組合工況選取，見表9；Fwind(φ1）——對應風向角φ1的總風荷載，單位為牛頓（N）；Fwave(φ2）——對應浪向角φ2的總波浪荷載最大值，單位為牛頓（NFcur(φ3）——對應流向角φ3的總流荷載，單位為牛頓（N）；φ1——風向角，單位為度(°),風向角與方陣的關系見圖1。φφ表8荷載組合系數(shù)風浪流4.6.2除正南（S）、正北（N）、正東（E）、正西（W）四個方向之外，通常還需考慮東北（NE）、東南（SE）、西南（SW）、西北（NW）四個方向，共計八個方向的荷載組合。荷載組合時，選取相同的方位角，即φ1=φ2=φ3。4.6.3在荷載組合計算中應依次取風、浪、流荷載為主控荷載，選取最不利的荷載組合作為錨固設計依據(jù)。5錨固系統(tǒng)設計5.1總述漂浮電站的錨固系統(tǒng)是確保漂浮方陣安全的重要系統(tǒng)。錨固形式的常見選型主要有重力錨和樁錨，選型應綜合考慮項目地水深、地質條件、施工可行性等因素。錨固系統(tǒng)設計中應考慮水位變化、系泊半徑、系泊方式等環(huán)境因素。此外，在設計過程中還要考慮項目地大氣環(huán)境腐蝕強度和水質情況，以確定錨固系統(tǒng)物料材質及對應的防腐方案。漂浮方陣錨固主要設計流程見圖9。5.2錨固系統(tǒng)設計校核工況漂浮方陣錨固系統(tǒng)設計應考慮以下兩種工況：a）極限工況（ULS）：考慮錨固系統(tǒng)完整情況下，極限環(huán)境荷載作用在漂浮方陣上的工況；b）偶然工況（ALS考慮最危險位置兩根纜繩破斷后，極限環(huán)境荷載作用在漂浮方陣上的工況，最危險位置包括極限工況下纜繩最大張力出現(xiàn)的位置、方陣角隅處或易發(fā)生應力集中的位置。T/CPIA0056—2024步驟一步驟二步驟三步驟四步驟五步驟六不滿足不滿足方陣排布設計方陣排布設計纜繩長度設計計算方陣最大漂移量DMAX復核方陣漂移允許范圍纜繩及錨固配件選型設計滿足滿足計算纜繩內部最大張力TMAX不滿足不滿足計算環(huán)境載荷組合值S系泊點數(shù)量及系泊方式設計不滿足校核系泊點處最大水平力FHMAX不滿足錨固基礎選型及設計步驟七校核纜繩及金屬配件安全系數(shù)校核錨固基礎強度及承載力滿足滿足結束錨固系統(tǒng)設計完成圖9漂浮方陣錨固設計流程圖5.3方陣漂移計算與安全距離校核5.3.1計算方陣漂移所需要的計算輸入見表10。表9漂移計算輸入條件錨點高程與歷史水位的最大差值hmaxm錨點高程與歷史水位的最小差值hminm系泊半徑R(≥hmax）mm5.3.2漂浮方陣漂移計算主要分為兩種情況：a）錨固點布置在歷史最低水位以下，見圖10；b）錨固點布置在與歷史最高水位相同及以上，見圖11。5.3.3應按照公式（20）計算最大漂移量并按照公式（21）計算纜繩設計長度：T/CPIA0056—2024式中：Dmax——最大漂移距離，單位為米（mLr——纜繩設計長度，單位為米（mhmax——錨點高程與歷史水位的最大差值，單位為米（mhmin——錨點高程與歷史水位的最小差值，單位為米（m）。式中：Lr——纜繩設計長度，單位為米（m）；hmax——錨點高程與歷史水位的最大差值，單位為米（m）；Δl——纜繩安裝長度，單位為米（m），宜取0.5m～1m；如錨固形式為沉錨，應根據(jù)水底土質參數(shù)計算錨塊長期沉降量，并考慮沉降帶來的纜繩長度增加，如無相關計算參數(shù)，宜取0.5m～1.0m；如錨固形式為樁錨，纜繩連接高度應滿足通過結構抗傾覆驗算，纜繩連接高度是指安裝位置到土表面的距離。如無相關計算參數(shù)，宜取不大于0.5m。R——設計系泊半徑，單位為米（m）。5.3.4應按照hmax來計算纜繩設計長度。漂浮方陣漂浮方陣水位落差ΔhhLh錨固基礎DR圖10錨固點布置在歷史最低水位以下錨固基礎錨固基礎R漂浮方陣水位落差ΔhhhDL圖11錨固點布置在歷史最高水位以上5.3.5方陣的漂移計算主要用于后續(xù)設計中安全距離校核，根據(jù)不同項目情況，安全距離應考慮項目占地（占水）范圍、周圍建筑、堤岸、電纜通道布置、浮船布置、航道、運維通道等因素綜合確定。5.3.6當錨固系統(tǒng)中含有彈性纜繩時，應考慮纜繩彈性伸長對漂移量的影響，建議使用仿真方法精確計算方陣漂移情況。T/CPIA0056—20245.4錨固系統(tǒng)強度計算校核5.4.1錨固系統(tǒng)強度校核包含水上系泊點強度校核、纜繩及錨固配件強度校核以及錨固基礎強度校核。5.4.2漂浮方陣錨固系統(tǒng)強度校核需要的計算輸入見表11。表10強度校核的輸入條件部件的強度標準值Rk計算環(huán)境荷載組合值S系泊半徑Rm漂移距離Dm系泊點數(shù)量Np系泊纜繩分散角α°纜繩設計長度Lrm5.4.3強度校核應公式（22）進行校核：式中：fs——結構強度安全系數(shù)，包括纜繩、錨固配件等，宜取2.0；T——應為極限工況與偶然工況計算所得纜繩張力的最大值，單位為牛頓（NRd——結構構件抗力的設計值，單位為牛頓（N）。5.4.4結構構件抗力的設計值Rd按照公式（23）計算：式中：γm——材料安全系數(shù)，對于金屬結構可取1.15，對于非金屬結構可取1.5；Rk——結構強度標準值，單位為牛頓（N）。5.4.5不同工況下，方陣單側的纜繩張力T應按照公式（24）、公式（25）計算，見圖12：式中：FH——方陣單側每個系泊點處的水平力，單位為牛頓（N）；S——對應方位角的極限環(huán)境荷載組合值，單位為牛頓（NNp——方陣單側系泊點數(shù)量。式中：T——應為極限工況與偶然工況兩種工況分別計算的纜繩張力較大值，單位為牛頓（NFH——方陣單側每個系泊點處的水平力，單位為牛頓（N）；R——設計系泊半徑，單位為米（m）；D——計算位置對應的漂移距離，單位為米（mLr——纜繩設計長度，單位為米（m）；α——系泊纜繩分散角度，即纜繩與方陣邊緣的空間夾角，單位為度(°)。T/CPIA0056—2024α錨固纜繩F俯視圖錨固基礎漂浮方陣錨固纜繩側視圖水深h圖12纜繩張力計算5.5錨固基礎承載力校核5.5.1漂浮光伏電站常見的錨固基礎形式有重力錨和樁錨。重力錨結構形式通常為鋼筋混凝土重力錨，依靠錨體底部與泥土的摩擦提供水平承載力，依靠自身重量提供垂向承載力。樁錨結構形式有鋼管樁和預應力鋼筋混凝土空心樁，主要靠錨體與泥土的相互作用提供承載力。5.5.2漂浮方陣錨固基礎承載力校核需要的計算輸入見表12。表11錨固基礎承載力校核輸入條件錨固基礎承載力標準值QL、QA纜繩張力分量TL、TA5.5.3漂浮方陣錨固基礎主要校核水平承載力和垂向抗拔承載力，應按照公式（2627）進行校核：式中：TL——纜繩拉力的水平分力，單位為牛頓（N）；RL——錨固基礎水平承載力特征值，單位為牛頓（N）。式中：TA——纜繩拉力的垂向分力，單位為牛頓（N）；RA——錨固基礎抗拔承載力特征值，單位為牛頓（N）。5.5.4考慮設計安全系數(shù)，錨固基礎承載力的特征值RL和RA按照公式（2829）確定：式中：RL——錨固基礎水平承載力特征值，單位為牛頓（N）；Kl——水平承載力安全系數(shù)，不同校核工況的取值見表13；QLs——錨固基礎水平承載力標準值的修正值，單位為牛頓（N）。式中：RA——錨固基礎抗拔承載力特征值，單位為牛頓（N）；Ka——垂向承載力安全系數(shù)，不同校核工況的取值見表13；QAs——錨固基礎抗拔承載力標準值的修正值，單位為牛頓（N）。表12錨固基礎承載力校核安全系數(shù)選取KlKaT/CPIA0056—20245.5.5考慮土壤的不確定性，錨固基礎承載力的標準值按照公式（3031）進行修正：式中：QLs——錨固基礎水平承載力標準值的修正值，單位為牛頓（N）；γm——土壤材料系數(shù)，極限工況取值為1.3，偶然工況取值為1.0；QL——錨固基礎水平承載力標準值，單位為牛頓（N）。式中：QAs——錨固基礎抗拔承載力標準值的修正值，單位為牛頓（N）；γm——土壤材料系數(shù)，極限工況取值為1.3，偶然工況取值為1.0；QA——錨固基礎抗拔承載力標準值，單位為牛頓（N）。5.5.6重力錨承載力標準值計算需要的計算輸入見表14。表13重力錨承載力計算輸入條件表面土層不排水抗剪強度su°m重力錨埋入深度Dfm5.5.7對于粘性土重力錨的水平承載力標準值宜按照公式（32）進行計算：式中：su——重力錨底部土層的不排水抗剪強度，單位為千帕（kPaAb——重力錨底面積，單位為平方米（㎡）；sua——重力錨底部至埋深處的土層的平均不排水抗剪強度，單位為千帕（kPa）；Df——重力錨埋入深度（如有剪力鍵，應該包含剪力鍵入土深度），單位為米（m）；B——重力錨在受拉方向的寬度，單位為米（m）。5.5.8對于非粘性土重力錨的水平承載力標準值宜按照公式（33）進行計算：式中：QL——錨固基礎水平承載力標準值，單位為牛頓（N）；μ——摩擦系數(shù)，對于無剪力鍵的混凝土重力錨可取tan。，有剪力鍵的重力錨可取tan(。-5)，?為內摩擦角；W——重力錨浮重，單位為千牛頓（kN）；γAbDfs——剪力鍵包圍范圍內的土浮重，如無剪力鍵則取0，單位為千牛頓（kNDfs——剪力鍵埋入深度，單位為米（m）；γ——土的浮重度，單位為千牛每立方米（kN/m3);Ab——重力錨底面積，單位為平方米（m2TA——纜繩張力的垂向分量，向上為正，單位為牛頓（N）；Rp——被動土壓力，單位為牛頓（N）。5.5.9被動土壓力宜按照公式（34）計算：EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up4(2),f)式中：Rp——被動土壓力，單位為牛頓（N）；γ——土的浮重度，單位為千牛頓每立方米（kN/m3);Df——重力錨埋入深度（如有剪力鍵，應該包含剪力鍵入土深度），單位為米（m）；Kp——被動土壓力系數(shù)，可取值為內摩擦角；T/CPIA0056—2024B——重力錨在受拉方向的寬度，單位為米（m）。5.5.10重力錨的抗拔承載力標準值即重力錨的浮重力W。5.5.11在計算重力錨承水平載力標準值時應考慮水底斜坡對承載力的影響，水底傾角對承載力存在有利影響和不利影響，當錨體在斜坡上滑動趨勢與錨繩拉力沿斜坡方向的分力方向相同時為不利情況，此時重力錨的重力作用會降低其承載力，當錨體在斜坡上滑動趨勢與錨繩拉力沿斜坡方向的分力方向相反時為有利情況，此時重力錨的重力作用會提高其承載力。5.5.12樁錨承載力標準值計算可參考JGJ94—2008，5.4.6節(jié)并應按照公式（35）進行計算：式中：QA——樁基極限抗拔承載力標準值，單位為牛頓（N）；ui——樁身周長，對于等直徑樁取u=πd，d為樁徑，單位為米（mli——樁周第i層土厚度，單位為米（m）；qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值，單位為千帕（kPaλi——抗拔系數(shù)，見表15。表14樁錨抗拔系數(shù)λiλ5.5.13樁錨的水平承載力特征值可采用下列方法進行評估：單樁水平承載力的特征值應通過單樁水平靜載試驗確定，試驗方法可按JGJ106—2014執(zhí)行。對于鋼筋混凝土預制樁、鋼樁、樁身正截面配筋率不小于0.65%的灌注樁，可根據(jù)靜載試驗結果取地面處水平位移為10mm（對于水平位移敏感的建筑取水平位移6mm）所對應的荷載的75%為單樁水平承載力特征值。對于樁身配筋率小于0.65%的灌注樁，可取單樁水平靜載試驗的臨界荷載的75%為單樁水平承載力特征值。5.5.14當缺少單樁水平靜載試驗資料時，可按公式（36）估算樁身配筋率小于0.65%的灌注樁的單樁水平承載力特征值：式中：RL——樁基水平承載力特征值，單位為牛頓（Nα——樁的水平變形系數(shù)，按公式（37）取值；γm——樁截面模量塑性系數(shù)，圓形截面取2.0，矩形截面取1.75；ft——樁身混凝土抗拉強度設計值；W0——樁身換算截面受拉邊緣的截面模量；νm——樁身最大彎矩系數(shù)，見表16；ρg——樁身配筋率；An——樁身換算截面積，圓形截面為，其中αE為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；ζN——樁頂豎向力影響系數(shù)，豎向拉力取1.0，豎向壓力取0.5；N——樁頂豎向拉力，即TA。表15樁身最大彎矩系數(shù)νm和樁頂水平位