海洋溢油生态损害快速预评估模式研究
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海洋技术▏水下溢油应急技术研究进展随着油气田的勘探开发,我国面临水下溢油风险的风险越来越大,水下溢油应急过程中预测探测和处置等技术也更具挑战性。
借鉴墨西哥湾“深水地平线”溢油事故的经验教训,储备深水溢油应急技术既满足于国家深海油气勘探开发需求,也对海洋环境保护具有深远意义。
本文对国内外水下溢油应急处置过程中的监测预测以及回收处置技术进行归纳总结,了解水下溢油应急技术和研究现状,为后期水下溢油应急相关研究奠定基础。
一、水下溢油预测技术⒈水下溢油物理化学过程在建立水下溢油模型过程中,油气溶解、油气分离、油的乳化、油与沉积物的作用和油的悬浮是需要考虑的物理化学过程,影响溢油模型的准确性。
Johansen建立的深水油气泄漏多相积分羽流模型考虑了气体的溶解过程,经过实验数据的验证,但模型忽略了水合物的形成和分解的反应速率。
在横流作用下溢油羽流轨迹会发生倾斜,气体分离过程是至关重要的,Chen和Yapa利用Lagrange控制体,模拟了气体从羽流中脱离的过程。
气体的分离可以降低羽流的平均浮力水平,其最终结果是使羽流混合向远场湍流混合的转化位置发生明显变化,从而导致水下油滴和海面油膜轨迹的巨大变化。
Xie对油的乳化作用进行了详细研究,将扰动能量最小化作为是否有乳化过程发生的标准判断,对海上溢油发生后乳化过程的水分吸收和粘度变化进行了模拟。
Dasanayaka和Yapa利用CDOG模型考察了多个因素对油污的输运和归宿的影响,包括羽流动力阶段的作用、羽流转化点的选择和气态物质的分离,认为羽流动力过程对溢油的上升时间和到达海面的位置都有显著影响。
Bandara等考察了在富含悬浮物的水体中油和沉积物间的相互作用是影响较大,同时油滴和沉积物相互碰撞可以形成聚合体,65%的油会参与聚合体的形成,而当油滴和沉积物尺寸较小时(直径小于0.1mm),会形成更多的聚合体。
Socolofsky等结合“深水地平线”溢油事故的观测数据和一些实验室数据对悬浮油的形成机制进行了研究,海水的非线性层化结构是悬浮油形成的一个重要原因。
海上溢油风险的数值模型预警作者:陈命男来源:《环境影响评价》2015年第01期摘要:随着我国海洋开发规模的不断扩大,高密度的海上工程作业和进出施工船舶使周围海域面临很大的溢油环境风险。
由于海上作业的特殊性,一旦发生溢油事故,必将给沿岸经济和海洋生态环境带来极大的危害。
因此加强溢油风险管理,最大限度地预防溢油事故的发生并采取及时有效的防控措施是十分必要的。
基于东海大桥风电二期工程,假设施工船舶发生碰撞溢油事故,利用MIKE21模型系统就溢油风险进行分析,介绍溢油模型预测海上溢油的计算过程。
关键词:环境影响评价;风险;溢油模型;MIKEDOI: 10.14068/j.ceia.2015.01.019中图分类号:X55 文献标识码:A 文章编号:2095-6444(2015)01-0071-07随着我国海洋开发规模的不断扩大,高密度的海上工程作业和进出施工船舶使周围海域面临很大的溢油环境风险。
由于海上作业的特殊性,一旦发生溢油事故,必将给沿岸经济和海洋生态环境带来极大的危害。
因此加强溢油风险管理,最大限度地预防溢油事故的发生并采取及时有效的防控措施是十分必要的。
溢油防控技术是降低溢油污染损害的关键[1],包括溢油监控技术、溢油预测预警技术和溢油清除技术。
其中,对于溢油预测预警系统而言,目前主要由水动力模型、溢油模型和GIS 环境敏感区图组成[2]。
根据溢油事故现场信息,该系统可提供溢油运动轨迹、扩散范围以及物化过程变化,提供敏感区及资源保护的优先次序;提供海上溢油事故的处理及人员、设备的配备与调动方案;提供回收油和油污废物的运输、储存、处理方案等,为迅速有效地进行海上溢油处理和降低污染损害提供技术支持和决策保障。
目前溢油预测预警系统主要有美国的“OIL MAP”,英国的“OSIS( Oil Spill Information System)”,日本的“溢油灾害对策系统”以及中海石油环保服务有限公司开发的“中国近海溢油预测预警与应急决策支持系统”等。
中国大学生GIS软件开发大赛项目计划书(空间处理建模组适用)参赛作品名称: 海上溢油决策分析及评估模型团队成员姓名: 甘鑫平 张福艳 王万鹏学校/院系: 山东科技大学测绘学院地理信息系主要联系电话:××××××通讯地址: ××××××邮 编:××××××电子邮箱:××××××参赛团队成员及指导教师:姓名 学校/年级/专业 电话 Email甘鑫平 山东科技大学 地信06-2 ××××××××××××张福艳 山东科技大学 地信06-2 ××××××××××××王万鹏 山东科技大学 地信06-2 ××××××××××××指导教师姓名 授课/科研方向 电话 Email 牟乃夏 GIS项目计划书一、项目概述1.引 言随着经济的发展,以及人类对海洋利用的逐步扩增,海上航运业日益繁荣。
由此引起的大型船舶溢油事故的危害也在进一步加剧,海上溢油成了“海洋环境污染的超级杀手”。
为了保护人类赖以生存和发展的基础环境,采用适当的方法对船舶溢油风险进行评估,找到致险的关键性因素,并能对危害程度进行正确预报,及时有效地处理好溢油事故,将对风险的预防和应急的处理具有重大意义。
2.项目背景、选题动机、目的近几年来,随着人类对海洋资源的不断发掘和利用,海洋环境也受到破坏,而由于船舶造成的海洋污染更成为人们普遍关注的问题 。
94海上溢油是一项严重的环境风险,可能对海洋生态系统、人类健康和经济产生不可估量的损害。
为减少海上溢油风险,我国采取了一系列措施,包括加强船舶安全管理、实施海洋环境保护法规、提高应急响应能力等。
使用先进的技术和设备进行溢油应急响应,加强监测和预警系统,也是减少海上溢油风险的重要举措。
1 海上溢油的风险分析1.1 溢油事故原因船舶溢油事故的原因可以归纳为船舶碰撞、船舶失控、机械故障、人为疏漏和恶劣天气等因素。
碰撞可能导致船体破损,燃油管道泄漏或油舱破裂,造成溢油。
船舶失控指船只无法操纵,造成船体损伤或油舱泄漏。
机械故障如发动机故障或管道破裂可能引发溢油。
人为疏漏包括操作失误、不当操作或不合理的维修等。
恶劣天气条件如强风、巨浪和海况恶劣可能导致船只出现问题,造成溢油事故的发生。
1.2 主要风险源船舶溢油的主要风险源包括货物油、燃油和船舶化学品等。
这些物质在溢油事故中可能对海洋环境造成严重影响。
首先是货物油,包括原油、石油产品和化学品等。
原油是一种复杂的混合物,含有各种有害物质,如重金属和多环芳烃等,对海洋生态系统产生潜在的毒性影响。
石油产品如汽油、柴油和润滑油等也具有一定的毒性和难降解性。
化学品则包括在船舶运输过程中可能使用的各种化学物质,如危险品和工业化学品。
这些化学品的泄漏可能导致水体污染和生态系统受损。
其次是燃油,主要指船舶使用的燃料,如柴油和重油。
燃油具有高粘度和高密度,一旦泄漏,很难迅速回收和清理。
燃油的泄漏会导致水面形成油膜,对海洋生物和海滩等敏感生态环境造成严重危害2 溢油处置技术研究 2.1 物理方法2.1.1 围油栏技术围油栏技术是一种用于控制和收集溢油的方法,它通过设置栏杆如栅栏式围油栏或隔离设备,将溢油限制在一定区域内,阻止其进一步扩散。
围油栏可以使用不同的设计和材料,包括气囊式、浮筒式和吸油毯式等。
气囊式围油栏是利用充气的橡胶或塑料气囊,通过浮力将溢油圈起来。
它具有灵活性和适应性,可以根据需要调整形状和大小。
水上溢油环境风险评估技术导则
海洋环境中的溢油事故造成了严重的环境污染,严重威胁着有机海洋生态系统的稳定性和维持海洋资源的持续可持续性。
有针对性的风险评估技术对于减少溢油事故造成的损害有着重要的意义。
因此,《海水上溢油环境风险评估技术导则》的全面完整的技术规范将有效促进我国海水上溢油环境风险评估技术的建设,推进我国海洋环境保护事业发展。
具体内容如下:
一、评估原则
1、有效控制污染物排放:采用源头控制排放污染物,控制环境污染的源头,而不仅仅关注污染的治理效果,在源头控制的基础上,采用可行的侧重技术和保护技术,有效控制污染物排放。
2、全面考虑污染效应:评估污染物排放量和环境污染效应,要求获取足够的环境资料,全面考虑污染效应,评估污染物排放量和环境污染效应之间的对应关系,建立起污染量及其后果的定额指标。
3、有效建立模型:广泛用心收集环境资料,准确分析污染物的有效迁移轨迹,有效分析和模拟污染物的流动性、富集、扩散和累积的特性,建立模型,更好的预测和分析环境风险问题。
二、风险评估要点
1、建立模型:利用现有模型并引入官方或气象数据,建立基于计算机的模拟模型,准确预测溢油及其影响范围及量。
2、风险评估:利用综合测算工具,对溢油影响结果进行量化定量评估,评估溢油对环境的影响程度;并依据评估结果,提出防控建议,从预警到现场救援等多种常见的措施,进行灵活性的组合操作,实现综合防治。
综上,《海水上溢油环境风险评估技术导则》对推动我国海水上溢油环境风险评估技术的发展有着重要的作用,必将有力促进我国海洋环境安全的建设。