中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一四研究所 馮書(shū)桓

日前，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織船舶與海洋技術(shù)委員會(huì)海上安全分委會(huì)(ISO/TC8/SC1)有專(zhuān)家指出，在歐洲海上風(fēng)電建設(shè)中，戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期遺留在海底的炮彈等未爆炸物已成為項(xiàng)目推進(jìn)的重要阻礙。一個(gè)典型的海上風(fēng)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)勘查工作可能發(fā)現(xiàn)6000個(gè)潛在未爆炸物，其中約十分之一需要進(jìn)一步檢測(cè)，而以當(dāng)前技術(shù)每天僅能檢測(cè)6個(gè)，因此會(huì)造成項(xiàng)目工期嚴(yán)重拖延，嚴(yán)重時(shí)甚至危及檢測(cè)與施工人員生命安全。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，受影響海域包括英國(guó)北海、波羅的海、英吉利海峽等，也包括地中海、墨西哥灣、日本海和中國(guó)海域等更廣大地區(qū)，而國(guó)際海事工業(yè)界尚未形成相關(guān)國(guó)際法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)或程序?qū)υ搯?wèn)題進(jìn)行有效回應(yīng)。

海底未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)

海底未爆炸物泛指能夠造成人員傷亡和實(shí)體破壞的水下爆炸裝置，英文語(yǔ)境中連同陸上爆炸物通常表述為“未爆炸武器”（Unexploded ordance， UXO），主要包括存在于水下的水雷、魚(yú)類(lèi)、航彈、炸彈、地雷和炮彈等各種制式爆炸物，以及各種簡(jiǎn)易爆炸裝置等。此類(lèi)爆炸物來(lái)源不一，既有戰(zhàn)爭(zhēng)期間遺留的爆炸物，又有部隊(duì)在訓(xùn)練、演習(xí)時(shí)因種種原因而產(chǎn)生的未爆炸物，為相關(guān)海域施工建設(shè)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

海底未爆炸物問(wèn)題最初出現(xiàn)于1800年左右，當(dāng)前已越來(lái)越普遍，幾乎所有工業(yè)化國(guó)家都受到它的影響，尤其是以前的戰(zhàn)斗防衛(wèi)區(qū)域或試驗(yàn)場(chǎng)地，如德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、英國(guó)、中東地區(qū)、日本、老撾周邊，美國(guó)和加拿大沿岸也經(jīng)常受到影響。除實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)外，其他原因也可能造成海底未爆炸物問(wèn)題的出現(xiàn)，其中一個(gè)比較典型的例子是彈藥傾倒。以二戰(zhàn)為例，1945年在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，大量彈藥被傾倒在海上。一般來(lái)說(shuō)，這些彈藥沒(méi)有引爆，因此沒(méi)有“啞彈”那么危險(xiǎn)，而且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，這種傾倒行為都是許多國(guó)家的慣常做法。以美國(guó)為例，美國(guó)國(guó)防部直到1972年才發(fā)布相關(guān)法案禁止這一行為。因此，廢棄彈藥數(shù)量巨大，僅在北海的德國(guó)海域就傾倒了130多萬(wàn)噸的常規(guī)彈藥。此外，戰(zhàn)爭(zhēng)期間，英國(guó)和德國(guó)在北海和波羅的海都埋下了大量地雷，世界許多其他地區(qū)的軍事活動(dòng)頻繁區(qū)域的情況也是如此。

海底未爆炸物（UXO）的主要風(fēng)險(xiǎn)在于，由于長(zhǎng)達(dá)幾十年海水的腐蝕作用對(duì)其理化性質(zhì)的改變，它很有可能在受到擾動(dòng)時(shí)爆炸，有些炮彈甚至一接觸空氣就會(huì)爆炸，這會(huì)給海洋工程所需的現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，以及最終的爆炸物處理工作帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

近年來(lái)出現(xiàn)了大量發(fā)現(xiàn)海底未爆炸物的報(bào)告，其中大多數(shù)案例只是造成了工程項(xiàng)目的延期，但在一些極端情況下確實(shí)會(huì)造成重大財(cái)產(chǎn)損失。海底未爆炸物的風(fēng)險(xiǎn)還會(huì)為現(xiàn)場(chǎng)工作人員帶來(lái)極大的安全隱患和心理影響。根據(jù)歐洲相關(guān)從業(yè)人員的觀點(diǎn)，海底未爆炸物問(wèn)題應(yīng)該成為每個(gè)疏浚和海洋工程項(xiàng)目準(zhǔn)備工作的一部分，從而使行業(yè)整體意識(shí)到其重要性。海底未爆炸物問(wèn)題應(yīng)該交給專(zhuān)業(yè)人員處理，而不是毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目工程人員，而且最好在投標(biāo)階段之前對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行咨詢(xún)?cè)u(píng)估，從而避免項(xiàng)目工期影響，使相關(guān)專(zhuān)家有充裕時(shí)間就工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)勘查情況提供全面系統(tǒng)的咨詢(xún)意見(jiàn)，并在必要時(shí)對(duì)海底未爆炸物進(jìn)行處理。

開(kāi)展海底未爆炸物評(píng)估的代表性工程項(xiàng)目

一是Hywind蘇格蘭海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目。Hywind蘇格蘭海上風(fēng)場(chǎng)是全球首座漂浮式風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，由挪威國(guó)家石油公司和Masdar公司聯(lián)合投資建設(shè)，離岸距離25公里，總裝機(jī)功率30MW，于2017年10月18日正式投產(chǎn)運(yùn)行。項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，委托ORDTEK公司為其進(jìn)行了未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并于2014年2月形成了報(bào)告完整評(píng)估報(bào)告。

二是蘇格蘭Inch Cape海上風(fēng)場(chǎng)。該海上風(fēng)場(chǎng)位于安格斯海岸線以東約15公里處，占地面積約150平方公里，采用固定基礎(chǔ)式風(fēng)機(jī)，該項(xiàng)目目前正在開(kāi)發(fā)中，預(yù)計(jì)2020年正式投入建設(shè)。項(xiàng)目委托6 Alpha公司為海上風(fēng)場(chǎng)和相關(guān)海上輸電裝置開(kāi)展了詳盡的UXO威脅和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估案頭研究，于2013年4月形成完整研究報(bào)告。

三是Galloper海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目位于英國(guó)Suffolk沿岸30公里處，總裝機(jī)功率353MW，投資15億英鎊，將建造56臺(tái)風(fēng)機(jī)。2016年，項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)勘查中在位于海平面17英里處探測(cè)到未爆炸地雷，隨后進(jìn)行進(jìn)一步爆炸物探測(cè)和處理工作，共耗時(shí)約6個(gè)月。

四是丹麥能源公司Vattenfall于2018年夏天對(duì)丹麥三個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)針對(duì)海底未爆炸物開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘查，包括Kreigers Flak，Vesterhav Nord和Vesterhav Syd風(fēng)場(chǎng)。Vesterhav Syd風(fēng)場(chǎng)找到22個(gè)潛在未爆炸物目標(biāo)，Vesterhav Nord海域找到22個(gè)目標(biāo)，Kriegers Flak海域找到170個(gè)目標(biāo)。

我國(guó)在工程項(xiàng)目施工中也有對(duì)海底爆炸物進(jìn)行探測(cè)和清理的案例。中緬原油管道疏浚工程中，發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域存在大量二戰(zhàn)時(shí)期遺棄的未爆炸彈，這些爆炸物掩埋在海底泥沙之中，一旦受到外力撞擊或擠壓，仍有爆炸的可能。在航道設(shè)計(jì)選線無(wú)法進(jìn)行調(diào)整的情況下，為確保疏浚施工船舶的安全和航道的航行安全，采用磁法探測(cè)確定了施工區(qū)域海底存在的鐵磁性疑似爆炸物（包括危險(xiǎn)爆炸物和鐵磁性障礙物）的分布情況和精確位置，制定相應(yīng)方案對(duì)整個(gè)航道疏浚施工區(qū)域海底的疑似爆炸物予以勘測(cè)和清除。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及最佳實(shí)踐

當(dāng)前，國(guó)際上尚無(wú)針對(duì)海洋工程產(chǎn)業(yè)的海底未爆炸物評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、指南或最佳實(shí)踐。目前開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)公司的通行做法是根據(jù)一些國(guó)際國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)布的對(duì)于未爆炸物的通行評(píng)估指南，結(jié)合海洋工程行業(yè)特點(diǎn)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，形成個(gè)性化的評(píng)估流程。英國(guó)因在各行業(yè)生產(chǎn)中受未爆炸物影響較大，具備一定處置經(jīng)驗(yàn)，形成相關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)、指南或最佳實(shí)踐（非海洋工程專(zhuān)用），如下圖。

序號(hào)機(jī)構(gòu) 名稱(chēng) 發(fā)布時(shí)間1建筑工業(yè)研究與信息協(xié)會(huì)Construction Industry Research & Information Association， CIRIA未爆炸物：建筑行業(yè)指南（編號(hào)C681）UXO A Guide for the Construction Industry(reference number C681)2009 2英國(guó)海洋骨料生產(chǎn)商協(xié)會(huì)British Marine Aggregate Producers Association(BMAPA)未爆炸物處理指南Guidance for dealing with UXO 2010年3月3英國(guó)海事和海岸警衛(wèi)隊(duì)Maritime and Coastguard Agency (MCA)針對(duì)UXO的發(fā)現(xiàn)與處理要求的特定文檔，如Admiralty Notice to Mariners (NIMs)和 Notice to Airmen(NOTAM)等--4英國(guó)健康安全局Health & Safety Executive(HSE)關(guān)于未爆炸物的指南Guidance concerning UXO --5建造設(shè)計(jì)與管理規(guī)范Construction Design and Management (CDM) Regulations 2007

水下未爆炸物的主要探測(cè)方法

由于水下環(huán)境的復(fù)雜性，目前用于陸地的爆炸物探測(cè)儀器與技術(shù)，大多不能用于水下爆炸物探測(cè)。水下爆炸物的探測(cè)與識(shí)別一般需要多種探測(cè)技術(shù)相互配合，這里主要列出以下幾種：

一是聲學(xué)探測(cè)。聲學(xué)探測(cè)是依靠水下聲學(xué)設(shè)備（如旁側(cè)聲吶、圖像聲吶、潛水員手持聲吶等）發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行較大范圍的探測(cè)，是對(duì)渾濁水域進(jìn)行水下探測(cè)的重要手段。其主要優(yōu)點(diǎn)是可安裝在水面艦艇或沖鋒舟上，適用于對(duì)大面積開(kāi)闊水域進(jìn)行排查；缺點(diǎn)是需要專(zhuān)業(yè)人員對(duì)測(cè)掃結(jié)果進(jìn)行判定，相對(duì)復(fù)雜。

二是光學(xué)探測(cè)。光學(xué)探測(cè)依靠水下光學(xué)成像設(shè)備，如水下照相機(jī)、水下攝像機(jī)等對(duì)物體表面狀態(tài)進(jìn)行檢查。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以呈現(xiàn)良好、真實(shí)的目標(biāo)圖像，可以將收集到的資料以照片、錄像磁帶等方式記錄下來(lái)，所獲得的資料準(zhǔn)確性和可信度較高；缺點(diǎn)是由于光學(xué)探測(cè)是通過(guò)目標(biāo)反射光形成水下圖像的，因此在較暗或水體渾濁的條件下，很難進(jìn)行光學(xué)探測(cè)。在實(shí)際水下探測(cè)作業(yè)中，可以通過(guò)水下照明燈進(jìn)行水下補(bǔ)光獲得比較清楚的圖片或圖像。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，目前已出現(xiàn)水下激光成像技術(shù)，其先進(jìn)性能大大擴(kuò)展水下光學(xué)探測(cè)范圍。

三是磁力探測(cè)。磁力探測(cè)是通過(guò)測(cè)量不同磁化強(qiáng)度的物體在地磁場(chǎng)中所引起的磁場(chǎng)變化來(lái)確定目標(biāo)的位置、埋深及規(guī)模的探測(cè)手段。其主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)探測(cè)埋藏在海底的帶有金屬殼體的爆炸物十分有效；缺點(diǎn)是有時(shí)探測(cè)結(jié)果容易受異常磁場(chǎng)影響，甚至在碼頭附近干擾信號(hào)過(guò)于強(qiáng)烈，將磁異常信號(hào)完全覆蓋。

四是人工探摸。對(duì)于許多特定的水下目標(biāo)（如塑料制爆炸物）或特定的水域（如管道、河道等）無(wú)法利用大型聲學(xué)探測(cè)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查。這時(shí)，可通過(guò)潛水員對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行目視檢查或探摸排查。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)其他探測(cè)方法進(jìn)行必要補(bǔ)充，特別是對(duì)于關(guān)鍵區(qū)域及可疑區(qū)域可通過(guò)多名潛水員對(duì)相關(guān)水域進(jìn)行排查以確保萬(wàn)無(wú)一失；缺點(diǎn)是潛水員進(jìn)行手工排查時(shí)危險(xiǎn)性較高，在組織潛水員進(jìn)行水下探摸時(shí)應(yīng)嚴(yán)密計(jì)劃、精心組織。

其他水下爆炸物探測(cè)的設(shè)備和方法還包括X射線檢測(cè)、分子探測(cè)、蒸汽探測(cè)、介電分析和分子共振等。有些儀器能夠探測(cè)1000m距離遠(yuǎn)的爆炸物，并能穿透30m深的水層或10m厚的土壤，可作為對(duì)疑似水中爆炸物進(jìn)行技術(shù)分析、識(shí)別的輔助手段。

海底爆炸物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估典型案例

Hywind蘇格蘭項(xiàng)目示意圖

Hywind蘇格蘭項(xiàng)目作為全球第一個(gè)海上浮式風(fēng)電項(xiàng)目，由挪威國(guó)家石油公司和Masdar公司聯(lián)合投資建設(shè)，離岸距離25公里，總裝機(jī)功率30MW，于2017年10月18日正式投產(chǎn)運(yùn)行。項(xiàng)目位于蘇格蘭海域，風(fēng)場(chǎng)建設(shè)區(qū)域受到一戰(zhàn)、二戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后傾倒的UXO的危險(xiǎn)，因此委托ORDTEK公司為其進(jìn)行了未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以全面了解所涉及的風(fēng)險(xiǎn)與自然環(huán)境狀況，從而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，確保項(xiàng)目順利實(shí)施。ORDTEK公 司 于2014年2月形成并發(fā)布了完整評(píng)估報(bào)告。

ORDTEK公司將海底未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)處置劃分為6個(gè)階段。

首先是案頭風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估階段。通過(guò)向英國(guó)當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門(mén)獲取研究區(qū)域內(nèi)歷史和地理信息，研究首先識(shí)別研究區(qū)域內(nèi)每一種類(lèi)未爆炸物的存在風(fēng)險(xiǎn)，而后推廣到整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域。二是現(xiàn)場(chǎng)概念模型建立和風(fēng)險(xiǎn)移除策略制定階段。建立項(xiàng)目工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字概念模型，針對(duì)該區(qū)域內(nèi)每種可能出現(xiàn)的海底未爆炸物種類(lèi)列出其物理化學(xué)參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，制定相應(yīng)清理計(jì)劃。三是地質(zhì)勘查和數(shù)據(jù)處理階段。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘查，對(duì)通過(guò)技術(shù)手段取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)不同可疑物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)。四是風(fēng)險(xiǎn)移除階段。根據(jù)前期可疑物評(píng)估結(jié)果，修改項(xiàng)目建設(shè)方案（避開(kāi)可疑未爆炸物）或進(jìn)一步探測(cè)并移除高風(fēng)險(xiǎn)未爆炸物。五是取得相應(yīng)未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估證明，并對(duì)項(xiàng)目資產(chǎn)進(jìn)行投保。六是制定運(yùn)行和維護(hù)階段海上工程項(xiàng)目海底未爆炸物問(wèn)題應(yīng)對(duì)計(jì)劃。

在評(píng)估過(guò)程中， ORDTEK公司在Hywind蘇格蘭風(fēng)場(chǎng)建設(shè)范圍內(nèi)選定了一個(gè)研究區(qū)域（AOI），包括擬研究的海上風(fēng)機(jī)及其周?chē)Ｓ颍娣e為45.29km2），以及電纜線路及其兩側(cè)±250m的緩沖區(qū)（面積為11.85km2）。研究考慮了廣泛的區(qū)域性因素，并基于現(xiàn)有的信息，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)特定的歷史因素，確定海上風(fēng)場(chǎng)研究區(qū)域內(nèi)的UXO危害基礎(chǔ)水平，以此為依據(jù)評(píng)估UXO對(duì)項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)。具體考慮的因素包括歷史軍事區(qū)域、正式和非正式彈藥傾倒區(qū)域、軍事武器覆蓋區(qū)域和訓(xùn)練范圍、傾倒物的潛在漂流、可能存在未爆炸彈藥的船只和飛機(jī)殘骸、德國(guó)與英國(guó)布下的攻擊和防御性地雷區(qū)、空戰(zhàn)遺留物（包括轟炸、深水炸彈和魚(yú)類(lèi)）、以及海軍水面和水下交戰(zhàn)遺址等。

隨著海上風(fēng)電等海洋工程項(xiàng)目逐漸走向深遠(yuǎn)海，海底未爆炸物問(wèn)題逐漸得到工業(yè)界關(guān)注。戰(zhàn)爭(zhēng)或軍事演習(xí)遺留的炮彈、魚(yú)雷等海底未爆炸物可以給海洋工程項(xiàng)目建設(shè)施工造成嚴(yán)重?fù)p害，輕則造成工期延誤，重則危害施工人員生命安全，當(dāng)前報(bào)告的受影響海域已包括北海、波羅的海、地中海、墨西哥灣、日本海和中國(guó)海域等廣大地區(qū)。歐洲海洋工程項(xiàng)目針對(duì)海底未爆炸物的典型應(yīng)對(duì)方法是請(qǐng)專(zhuān)業(yè)公司根據(jù)地區(qū)性未爆炸物清理通用規(guī)則，結(jié)合海洋工程自身特點(diǎn)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，遵循較為寬泛和隨意的標(biāo)準(zhǔn)和程序進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和未爆炸物清理工作，我國(guó)在疏浚等工程作業(yè)中也曾遇到類(lèi)似問(wèn)題并積累了一些應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)。海底未爆炸物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與清理領(lǐng)域當(dāng)前尚無(wú)國(guó)際法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)指南，需引起國(guó)內(nèi)工業(yè)界關(guān)注。