首页 > 论文范文 > 自然科学论文 > 海洋学论文 > 海洋灾害论文 > 探讨影响南海平台的台风特征及防台措施

探讨影响南海平台的台风特征及防台措施

2020-03-10 301 上传者：管理员

摘要：台风频繁发生对平台的安全和作业存在很大影响。在中国气象局提供的资料中选取了38年中经过或影响该海域的台风数据，对台风的强度和个数的年度分布进行分析。展开了台风对该海域影响的研究，并论述了风险预防及应对措施，为了更好地应对台风这一自然风险源提供可参考的依据。

关键词：
南海平台
台风风险
应对策略
防台措施
加入收藏

为了加强我国南海深水海域资源的利用和开发，一些新概念大型浮式平台即将走向南海。这些平台可为南海的资源开采提供物资存储、能源供应、应急救援等全方位的基本保障[1]。我国南海海域为热带和亚热带气候，自然海况恶劣。尤其是在夏季，台风活动频繁，这大大增加了南海平台的研发难度。

台风是浮式平台重要的自然风险源，其频繁发生对平台的安全和作业存在很大影响。台风的破坏力大，往往会引起平台的结构破坏，严重情况下会导致设备损坏和人员伤亡，甚至导致平台整体倾覆，造成人员财产巨大损失、无法恢复生产和海洋环境污染。在2006年，TransoceanDiscoverer534号钻井船在南海作业时遭遇到台风“珍珠”，造成隔水管断裂[2]。在2009年，WestHercules平台在钻井作业时遭遇台风“巨爵”袭击，致使隔水管底部与海底发生碰撞，损失惨重[3]。

南海远离大陆，一旦发生严重风险，等待大陆救援的时间长，主要依靠平台上的人员自救。然而平台上可利用的救援物资较少，自救的难度大。因此，对于设置在南海的浮式平台，需预先进行风险识别和防范，建立相应的应急预案，在紧急情况发生时能及时采取相应的应急措施。台风风险具有时间性和区域性，通过对其特征、规律及产生的后果进行分析，可以合理安排平台作业的时间窗口，降低作业过程中遭遇台风的几率，并为制定应急方案提供依据。关芬呈和谢清华[4]对1949至1981年进入南海海域的台风资料进行了统计，分析台风年度、月度、强度和动向等方面的特征。李勋等[5]通过台风中心附近最大风速的变化来分析影响南海的台风强度变化的特征。吴祖立等[6]统计了1959〜2014年关于台风路径的资料，分析台风对渔业的影响。

我国南海的台风主要分成两大类，即在西北太平洋生成后途径南海的台风（途径台风）和在南海海域生成、发展的土台风（南海土台风）。程撼等[7]比较了二者在时空分布上的差异，发现在海南岛以东、西沙群岛以北附近的海域，南海土台风比途径台风的影响范围广。薛淑君[8]对南海土台风的强度变化特征进行分析，发现台风的强度和移动途径随季节变化，东向移动的土台风最大强度一般比西向移动的强，且夏季台风强度变化比冬季快。

南海海域辽阔，浮式平台作业时大都以锚泊为主，自身无动力，转移较为困难，不能有效地规避台风。因而需要对平台所在的局部海域进行台风影响规律的分析，建立一套应对策略，减少事故的发生。本文对南海台风的强度、年度和月度分布规律进行统计分析，以南海某海域为例分析台风影响的统计特征，并提出了台风风险预防和应对的策略。

1、台风特征

我国位于太平洋西岸，经常会受到热带海洋气旋的影响。根据中华人民共和国国家标准GB/T19201-2006热带气旋等级的规定，热带气旋主要包括热带低压（TD)、热带风暴（TS)、强热带风暴(STS)、台风（TY)、强台风（STY)和超强台风（SUPERTY)6个等级，如表1所示。

表1热带气旋等级划分表

台风在生成、发展、成熟直至消亡的过程中，其强度和中心气压也经历由弱逐渐加强然后衰弱的过程。途径台风和南海土台风这两种台风有着不同的特性。前者具有风力大，风圈范围大和运动路径长的特点，其生命周期较长且运动较为稳定，预报相对比较容易。而后者风力强度弱，从生成热带海洋气旋到加强至台风的平均时间短，发展迅速，移动速度快，且路径多变。加上南海土台风气旋强度不强，水平范围小，垂直伸展高度低，云系分布较弱，难以通过云图预测其发展和生成。与途径台风相比，南海土台风对浮式平台的安全和作业的危害性更大，是需要防范的重点。

2、台风风险识别

台风主要通过风浪的作用对平台造成破坏。在台风的作用下，平台的系泊系统、平台上的设备都有可能成为风险源，有些可能对平台造成非常大的危害。如系泊缆断裂或系泊锚走锚会使平台失去控制，甚至倾覆。有些风险源（如因风浪造成物体的撒落等会造成人员的砸伤）虽对平台不会造成严重损害，但会影响其以后正常的工作。表2所示为这些风险源可能造成的系统（设备）故障、物质损失和人员伤害。

表2浮式平台受台风影响的风险源及产生的原因

3、台风风险分析

从1981年到2018年这38年里发生在西北太平洋的台风总数为968个，平均每年生成台风25.5个，而近十年来年平均生成台风24.5个。虽然受温室气体影响，全球平均气温在逐年升高，但台风生成的个数并没有随气温的升高而增多，总体呈现平稳的趋势。南海海域辽阔，在不同方位的海域遭受台风的个数、风力大小各不相同，具有一定的局部特征。为了更好地保证平台作业的安全性，需要针对局部海域台风的影响规律及特征进行分析。现以位于南海的某海域为例进行分析。根据中央气象台台风网对台风的历史统计数据，以可能在该海域产生7级以上风力为选取依据，选取了38年中经过或影响该海域的台风数据，对台风的强度和个数的年度分布进行分析。在统计的38年中，影响该海域的台风个数为112个，占西北太平洋台风总数的11.6%,年平均数为2.95个，表明该海域受台风影响较小。其中途径台风个数为71个，年平均数为1.87个，占比62.83%;南海土台风个数为41个，年平均数为1.08个，占比37.17%。途径台风最大风力为2014年的“威马逊”台风，近中心最大风力为58m/s,属于超强台风，距离该海域最近约291km。南海土台风最大风力为1989年的“Brian”台风，近中心最大风力为40m/s,与该海域最近的距离约203km。而2013年“蝴蝶”台风在距离该海域最近约5km的海面经过，近中心的最大风力为42m/s。南海土台风预报比较困难，更应引起注意，在浮式平台设计时必须重点考虑。

图1显示了影响该海域的台风的年度分布。可以看出，影响该海域台风的年度分布很不均匀，台风最多的年份为1995年和1989年，每年7个，而1998年未受台风影响。1996年之前台风较多，年平均台风个数高达4个，而1997年之后台风个数较少，年平均台风个数仅为2.18个。虽然每年西北太平洋台风平均个数几乎不变，但近年来影响该海域的台风个数明显下降。

图1年份影响该海域台风的年度分布

图2显示了影响该海域台风的月度分布，除了冬季春季的1〜3月外其它每月都可能有台风影响，夏、秋季台风尤其多。从图中可以看出，台风的月度分布呈近似单峰型，6~11月份台风的个数居多，占总台风个数92.86%;9〜10月份尤其多，占总台风个数40.18%，其中10月份高达23个。南海土台风主要发生在8~9月份，占南海土台风个数的53.66%,多于途径台风的个数；10月份的南海土台风的个数大幅减小，远小于途径台风的个数。因此每年6〜11月份是台风重点防范时期，需要进行防台应急的演练，准备防台抗台物资。8〜9月应更加警惕南海土台风来袭，随时做好抗台准备。

图3影响该海域台风强度的分布

图3显示了影响该海域台风强度的分布，其中热带风暴（TS)和台风（TY)发生的频次较高。台风强度达到12级及以上的台风共42个，约占共台风总数的37%,平均每年约有1个。

图4影响该海域12级及以上台风的年度分布

图4显示了影响该海域12级及以上台风的年度分布，其中1989年12级及以上台风高达5个，而1997〜1999年最多连续3年未受12级及以上台风影响。近几年12级及以上台风数目呈现减少趋势，该海域在2017和2018两年内均未受12级及以上台风影响。

图54〜12月间各月份中影响该海域台风的热带气旋等级的分布

图5显示了4~12月间各月份中影响该海域台风的热带气旋等级的分布，12级以上台风在9〜10月发生频次高，约占12级以上台风总数的47.62%。超强台风在7〜11月偶有发生，4~6月和12月以12级风力以下的热带气旋为主。因此，每年的9月和10月应做好应对12级及以上台风的准备。

4、风险预防及应对策略

根据现有资料，南海某海域除1〜3月外其它月份均受到台风的影响。对于建造在该海域的平台，预防为主是防台抗台的主要思路。在台风影响较多期间（6〜11月），更应密切关注气象信息，及时跟踪和研究气旋走势。为了更好地应对台风这一自然风险源，可将防台抗台的过程分为5个阶段，如图6所示。

(1)准备阶段：需保证防台、抗台设备正常运行，储备足够的生活物资和抗台工具。

(2)评估阶段：密切跟踪台风的动态，分析台风对平台的影响程度。

(3)布置阶段：启动防台、抗台的应急预案，停止危险作业，各类人员根据抗台预案进行自我检查，并做好人员撤离的准备工作。

(4)应对阶段：停止所有作业，对防台措施落实情况进行全面检查，组织人员撤离，并清点好人数。

(5)总结恢复阶段：统计台风造成损失情况，检查和维修生产设备和抗台设备，并补充抗台物资，安排尽快恢复生产。对于途径台风，可以按照不同阶段进行工作部署。然而南海土台风因其发展迅速，移动速度快，且受海陆位置影响而路径多变，增加了评估难度，减少了布置阶段可用的时间，这就对准备阶段提出了更高的要求，应更予以关注。

5、结语

本文针对台风这个影响浮式平台最重要且最频繁的自然风险源，以南海某海域为例从台风强度、年度和月度分布等方面进行了统计分析，提出风险预防和应对策略。主要结论如下：

(1)虽然全球气候变暖，但西北太平洋生成的台风个数并没有明显变化。

(2)通过选定的某海域台风影响的统计分析可知，该海域受台风影响较小，近年来影响该海域的台风在减少。

(3)该海域每年6〜11月份是台风重要防范时期，8~9月份应更加警惕南海土台风的影响，9〜10月份应做好防范12级以上台风的准备。

参考文献：

[1]廖又明,叶永林,田超.新概念超大型浮式海基规划与设计[J].舰船科学技术,2015(S1):154-160.

[2]鞠少栋,陈国明,宋林松,等.深水钻井隔水管事故类型及对策分析[J].石油机械,2011,39(5):83-87.

[3]关芬呈,谢清华.南海台风的统计特征[J].海洋通报,1984(4):21-29.

[4]李勋,赵声蓉,李泽椿,等.1977-2007年影响南海的热带气旋强度变化特征[J].热带气象学报,2010,26(3):330-338.

[5]吴祖立,崔雪森,张胜茂.南海台风活动特征及其对渔业活动的影响[J].海洋渔业,2018,40(5):548-558.

[6]程撼,梁楚进,董昌明,等.南海土台风和非局地台风的对比研究[J].海洋学研究,2014(1):19-30.