闽江流域竹岐水源地溢油污染风险识别及评估

闽江流域竹岐段水源地是平潭及闽江口水资源配置工程唯一的补水水源地。精准预测水源地的潜在溢油风险、识别和准确评估水源地溢油污染对取水口的影响,对于引水工程的水质安全保障具有重大意义。本文通过专家分析法开展污染因子调查,采用风险矩阵LS法进行风险等级评价,建立平面二维水动力水质模型对高风险溢油突发事件进行预测研究,揭示不同地点、不同程度的突发溢油污染事件对引水工程取水口的影响规律,结果如下:(1)相较于平水年和丰水年,特枯年发生溢油事故时油膜面积最大,当发生10 t油量泄露事故时面积可达778 m~2;(2)溢油量的大小是影响取水口处油量和溢油面积的主要因素之一,溢油量越大,取水口处溢油面积越高,最大峰值油量为344.58×10~6g/m~3;(3)事故发生地点对于取水口影响较大,1号船舶溢油事故发生点发生交通溢油事故对于取水口造成的影响时间最短,北溪闽江大桥发生事故时影响时间最长。综合考虑取水口处溢油油膜面积、事故发生后可采取预警措施的时间、事故地点距离取水口位置等因素,进行各个工况风险等级划分,提出应急调控措施预案,可为闽江流域竹岐段水源地水质安全管理提供理论与决策支持。     

河道溢油污染事故二维数值模型研究

为了研究内河船舶事故溢油的运动规律,在二维水动力、风场模型基础上,分别采用油粒子模型理论,建立了适合内陆狭长型河道溢油事故模拟的二维数值模型。在假定工况条件下,将模型应用于长江、汉江武汉段典型溢油事故的模拟研究。模拟结果表明模型较好地反映了风场、流场、复杂地形条件等对河道溢油扩展和漂移运动的影响规律,模拟结果可为河道突发性溢油污染事故预报和应急处理提供技术支持。     

内河航道溢油污染扩散漂移特性实验研究

随着我国内河大量水库的修建,航道条件大为改善后船舶密度明显增加,船舶海损事故多发,溢油污染风险日益突出。溢油污染会造成严重的生态破坏和巨大的经济损失,以往研究主要针对海洋溢油开展,内河航道溢油研究较少。内河溢油与海洋溢油的最大差别在于溢油环境不同,包括溢油水域边界和水流条件等方面,且研究多偏重数值模拟,实验研究相对较少。该文首先基于概化水槽溢油扩展静水实验,建立了油膜颜色-厚度关系;基于概化水槽溢油扩展漂移动水实验,建立了溢油油膜平均厚度、面积与时间的定量关系,即随着溢油扩展漂移的进行,溢油油膜的平均厚度与时间为乘幂关系,溢油面积与时间成线性相关,并对关系拟合公式中的相关参数进行分析。该实验结果及分析可为内河航道溢油扩散漂移研究提供一定的基础和依据。     

船舶对长江中下游水域污染的调查与分析

长江中下游水质污染以油污染为主。造成油污染的成因主要是:船舶舱底水、油船压载水、洗舱水的排放及船舶航行与装卸事故的溢油。建议要加强法规建设,防止船舶不规范排放行为的发生;要采用先进设备、先进技术及现代化管理模式;提高船舶运行、装卸的安全性,减少船舶事故所造成的油污染。     

国际上最先进的防污设备将亮相三峡坝区

从长江三峡通航管理局传出消息,交通部将投入巨资打造三峡坝区船舶防污工程,众多国际上最先进的”顶级”防污设备,将亮相三峡坝区,该工程146万美元的涉外招标即将启动。据悉,三峡坝区船舶污染防治系统一期工程主要建设船舶油污监视监测系统、应急反应决策支持系统和溢油应急清污系统,配置船舶防污日常监督管理和溢油事故快速应急所需的监测和应急反应设备。防污设备将大量采用国际上最先进的技术装备,一期工程仅坝区部分就将有3 000万元的投资,预期用18个月完成,而走出国门进行招标的设备资金就达到146万美元,将占到工程总值的40%以上。工程建成后,三峡库区船舶污染防治一期工程与三峡坝区船舶污染防治一期工程将形成一个整体,形成联动机制,大大提高防污预控与处理能力。国际上最先进的防污设备将亮相三峡坝区     

闽江航道建设对下游敏感目标溢油风险预测

溢油事故是不可逆的环境污染事故,会破坏水体水质,危害生态系统,因而溢油事故的危害不容小觑。闽江下游有多个取水口及湿地保护区,闽江航道施工期及运营期均有溢油事故发生的风险,可能会对环境敏感目标造成影响。根据工程区域情况以及工程建设要求,以二维非稳态模型为平台,建立闽江下游水动力模型,基于实测资料进行模型可靠性分析。在准确的水动力模型基础上,以"油粒子"跟踪技术为指导,建立闽江航道溢油风险预测模型,对闽江下游航道建设施工期及运营期最不利条件下的溢油事故风险进行预测研究,可为闽江应急事故处置、溢油损害评价及取水口的安全管理提供支持和帮助。所提出的溢油事故风险预测方法及思路,能够对溢油事故的积极预防提供一定的参考依据。     

长江溢油事故中数值模型的研究与应用

为分析长江溢油事故中溢油输移扩散特征,在二维潮流模型的基础上,采用油粒子模型理论,建立适合溢油事故模拟的二维数值模型。针对水平扩散方式模拟油膜自身扩展存在的响应速度慢、溢油量未获响应的不足,提出了修正方案。在假定工况下,将模型应用于长江镇江—扬州段溢油事故模拟分析,结果表明模型能较好反映溢油在流场、风场、自身风化以及复杂地形条件影响下的平面迁移特征及溢油自身厚度变化特征,能合理预测溢油迁移对研究区中敏感对象的持续影响。研究方法可为长江溢油事故的应急处置及长江水环境保护提供有力的技术支持。     

长江口溢油事故对东风西沙水库取水的风险预测

东风西沙水库是崇明岛的重要原水工程,为研究长江航行船舶发生溢油事故对水库取水口的影响及相应的保护措施,在二维水动力学模型的基础上,利用MIKE21（SA）模块建立了长江口二维溢油风险分析模型,对东风西沙水库取水口进行风险预测。从预测结果来看,在有风情况下,油膜在风的作用下被吹向岸边,且大部分滞留在岸边;不同风向、不同季节以及发生溢油事故时的潮位特征对油膜漂移轨迹以及覆盖面积有影响;在不同水文、气象条件和不同事故发生地点等12种工况下,油膜24 h内均未到达东风西沙水库取水口附近。事故发生后,如果及时采取调整东风西沙水库运行方式、优化供水系统调度、在水库取水口设置围栏和清油设施等措施,可避免溢油事故对东风西沙水库的正常取水造成影响。     

基于EFDC模型的长江下游码头溢油风险预测

为了更有效地预测溢油事故,建立了基于EFDC(environmental fluid dynamlics code)模型的长江下游南京段码头溢油事故影响的预测模型。研究结果表明:构建的二维水动力模型能够较为准确地反映研究区域风场、流场、复杂地形条件综合影响下长江溢油扩展和迁移运动的整体规律,油膜在研究区域降解较慢,溢油发生在落急时刻和西风风向时,油膜更早向下游扩散,对下游保护区的污染更严重。     

突发性水污染事故应急处理技术研究进展

近年来,我国已进入重特大突发性水污染事故高发期,形势十分严峻。针对这一现状,对突发性水污染事故的4类主要污染物(包括有毒有机污染物、重金属污染、溢油污染及生物性污染)的应急处理技术及水利工程技术在突发性水污染事故应急处理中的关键作用进行综述,并提出应急处理后长期生态恢复建设的对策和措施,指出突发性水污染的应急处理需要应急管理、预测预警及应急处理技术三者的全面建设。上述研究旨在为突发性水污染事故应急处理技术的深入研究及应对突发性水污染事故的发生提供理论参考。     

海上溢油事故对九段沙湿地保护区影响研究

临港海上风电场位于长江口与杭州湾交汇的海域,水文条件复杂,且周围航道纵横交错。为研究该海域船舶碰撞发生溢油事故对国家级九段沙湿地自然保护区的影响和对策措施,在二维水动力模型的基础上,采用MIKE21( SA) 模块建立了二维溢油运动分析模型。针对不同水文、气象、海洋条件下的3种典型工况,利用所建模型对溢油运动进行了模拟分析。分析结果表明,不同风向和风速对油膜漂移轨迹以及覆盖面积有影响;在3种工况下,18.5 h内油膜均还未到达九段沙湿地自然保护区附近。在这一时间内,如及时采取油膜阻拦、吸附和消解措施,可避免对九段沙湿地自然保护区造成影响。     

河道型水库溢油费伊模型与油粒子模型的对比研究

针对河道型水库溢油模拟研究匮乏的现状,以龙溪口库区河道突发溢油事故的预测模拟为例,分别建立了传统费伊(FAY)模型及油粒子模型,力图探明这两种主流模型在求解狭长河段溢油扩散时的特性。研究结果表明:FAY模型侧重于油膜扩展阶段中油膜厚度的精细模拟,但在水文情势复杂的河道溢油模拟过程中没有有效考虑流场、风场、地形对油膜漂移、扩散的影响;油粒子MIKE21-OS模型则克服了上述不足,对于河道溢油的模拟具备一定精度。模拟结果可为龙溪口库区突发溢油事故的预测预警提供参考。     

感潮河道溢油扩展、漂移特性实验

溢油污染已逐渐成为内陆突发性水环境污染的主要问题之一。尤其在河口感潮河道，油污染问题日益突出。溢油污染因其对环境、生态、经济等的长期、巨大的破坏性影响，日益受到学术界的关注。然而以往的研究大都集中在海洋溢油方面，河道溢油研究因起步较晚，研究成果较少，考虑潮汐影响的则更少，且研究手段多以数值模拟为主，机理性实验研究较少。该文通过潮汐水槽模拟实验，观察并记录油膜在潮汐水流中、两个半日潮潮周期内的扩展、漂移情况，初步分析溢油油膜在潮汐水流中的扩展、漂移规律。实验结果表明：潮汐水流中，溢油油膜的扩展、输运过程主要受溢油自身理化性质和外界潮汐水流变化的影响。溢油入水后，首先经历重力扩展阶段，此阶段历时很短；然后经历剪切扩展阶段，此阶段历时长，油膜既受内部黏滞力影响，又受水流、风力引起的边界剪切力的影响，同时由于历时长，还受到潮流的输运影响。最后，当油膜很薄时，除受潮流的输运影响；还因受紊动水流及风浪的影响，在漂移过程中破碎或乳化。     

MATHEMATICAL MODELING OF OIL SPILL ON THE SEA AND APPLICATION OF THE MODELING IN DAYA BAY

Through the study of the theory of oil spill model, a mathematical modeling of oil spill on the sea is developed which with the consideration of spread, diffusion, drifting and attenuation of oil slick is influenced by evaporation and emulsification factors. A model that under the effect of ocean dynamic condition of tide, wind and wave, using Monte Carlo method to simulate the movement of oil slick is established. The modeling is applied to calculate and predict pollution range of oil spill at oil quay and oil ship in Daya Bay. The prediction results have basically shown the pollution situation by emergency of oil spill on the sea.     

基于EFDC模型的感潮江段溢油事故风险预测

为了在溢油事故发生后能够立即采取有效措施控制和减轻油污染,降低事故危害,采用环境流体动力学模型(EFDC)对长江下游靖江段某码头进行溢油事故风险影响预测。通过EFDC准确地模拟出该江段的二维流场,在流场、风场以及复杂地形等综合条件下,采用拉格朗日质点追踪法计算油品入江后油膜漂移轨迹以及到达、离开下游保护区的时间。结果表明:油膜沿水流方向逐渐被拉伸,覆盖面积逐渐增大,且受长江地形条件影响;在感潮江段,潮流场对油膜漂移行为的影响占主导作用,同时风场也会影响油膜的漂移行为。受涨落潮的影响,油膜向下游来回震荡漂移;溢油事故发生时刻的流场不同,油膜往下游漂移的速度也不同,当溢油事故发生在落潮时,油膜往下游漂移速度更快;不利风向时风速越大,油膜往下游漂移的速度越快。     

复杂河网水系油粒子模型开发及溢油污染模拟

近年来,油粒子模型在海洋、海湾等水体的二、三维溢油数值模拟中获得广泛应用。然而,河网地区的水流模拟通常采用一维水动力模型,无法根据模型预测结果判断油粒子运动至河网节点后的流动方向,导致现有油粒子模型不能应用于河网水系溢油污染模拟。本研究针对水网地区溢油输移特征,通过定义河网节点出流河道流向因子,判断油粒子运动至河网节点后的流动去向,提出了一种基于油粒子模型的复杂河网水系突发溢油污染模拟方法。将改进的油粒子模型应用于太湖流域重要输水通道太浦河溢油污染模拟,结果表明,流向因子判断法能够正确模拟油粒子在复杂河网水系的迁移和分配过程,基于流向因子判断法开发的油粒子模型适用于水系结构复杂、水流条件多变的河网地区溢油模拟。成果对于提升复杂水网地区溢油风险预警和应急处置能力具有重要的理论价值和应用前景。     

东风西沙水库突发性溢油事故风险等级判定

以崇明岛重要原水工程东风西沙水库为研究对象,基于PSR模型建立风险源、风险受体及风险响应的溢油风险指标体系,压力层选取访问概率、泄漏总量、油品种类3个指标,状态层选取库内水量可供水天数、泵闸联动补水时间2个指标,响应层选取应急预案应对能力、应急响应时间2个指标,运用AHP法确定不同指标的权重,划分溢油事故风险等级,为崇明县正常供水及水库风险防范提供依据。