Esri大賽一等獎：海上溢油決策分析及評估模型作品簡介（牟乃夏指導）-

1、一、背景及意義隨著資源的枯竭、人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展,特別是航運業(yè)的發(fā)展,海洋污染日益嚴重。目前船舶造成的海洋污染,已引起人們的普遍關(guān)注。隨著航運市場的繁榮,我國沿海發(fā)生船舶溢油事故的風險也在進一步加劇。因此,采用適當?shù)姆椒▽Υ耙缬惋L險進行評估,找到致險的關(guān)鍵性因素,并能對危害程度進行正確預報,做出相應的清污決策分析,將對風險的預防和應急的處理具有重大意義。在此背景下,運用定量和定性相結(jié)合的方法來研究船舶溢油風險評估問題,評估風險發(fā)生概率,明確事故對海洋環(huán)境的影響,并得到合理可行的風險防范和處理建議及清污決策分析。這對保護海洋環(huán)境和生態(tài)資源,建立船舶污染應急反應體系意義重大。二、設計思路系統(tǒng)

2、框架如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)框架圖1. 溢油危害程度評價溢油危害程度評價其本質(zhì)不是在于分析溢油發(fā)生后海面上石油的分布情況,而是通過當時的水文氣象條件、援助條件、海洋利用情況等因素對海域進行危害程度評價,以便更加全面準確地分析出該溢油事故的危害性程度,并對海域進行危害程度分等定級。分等定級指標如下:0<0.5,0.5<2,2<3.5,3.5<4.5,4.55危害極小,危害較小,危害一般,危害較大,危害極大當海上溢油事故發(fā)生后,通過海上檢測站監(jiān)測到當時的水文氣象情況等數(shù)據(jù),包括風速、可見度、海浪高度、海水溫度、海上油的黏度、油的溶解度、油的毒性、油的持久度、油的濃度,以及溢

3、油事故點距離海岸的距離、沿岸地貌類型、海洋利用類型、沿岸各清污船只的清污設備情況、通信設備情況、人員組成情況、溢油反應應急能力等。主要通過疊加分析,重分類分析得到各因子的危害度,再進行加權(quán)疊加。各因子權(quán)重分配見表1,各因子技術(shù)參數(shù)見表2。表1 各因子權(quán)重分配表子因子 權(quán)重 因子權(quán)重結(jié)果風速 0.351 可見度 0.189海浪高度 0.351 海水溫度 0.109 水文氣象因子0.122油的黏度 0.272 油的溶解度 0.097 油的毒性 0.272 油的持久性 0.059油的濃度 0.299 污染情況因子0.363 離岸距離 0.4 沿岸地貌 0.2 海洋利用 0.4 溢油處情況因子0.21

4、2清污設備 0.226 通信設備 0.129人員組成 0.319 反應應急能力0.326清污情況因子0.303評定結(jié)果表2 因子技術(shù)參數(shù)表參數(shù)名稱舊值 新值 參數(shù)名稱舊值 新值 05.41 0<200 5 5.513.82 200<10003 13.924.43100040002風速>24.4 5可見度 >4000 10<0.5 1 <10 5 0.5<1.25 2 10203海浪高度1.25<2.53海水溫度 >20 12.554>5 5 <100 1<=15 5 100<10000 2 1618 3 100005

5、0000319212油的黏度>50000 5 油的溶解度>=22 1鏈烴1 <=15 1 環(huán)烴2 1618 2 烯烴3 19213油的毒性芳烴5油的持久性>=22 5 <10 1<3 5 1010033<10 3 >100 5 10252溢油量離岸距離>25 1 、1 非自然保護區(qū)及其他區(qū)域 1 、2 漁業(yè)區(qū)2 、3 旅游區(qū) 3 沿岸地貌 5 海洋利用自然保護區(qū) 5 設備齊全1 通信狀況良好 1 設備較齊全2 通信狀況一般3 設備不全 3 通信狀況較差5 清污設備設備嚴重缺少 5 通信設備 有專家指導,經(jīng)過正規(guī)訓練 1 優(yōu) 1 無專家指導,

6、經(jīng)過正規(guī)訓練 2良 2 有專家指導,未經(jīng)過正規(guī)訓練 3 中 3 人員組成無專家指導,未經(jīng)過正規(guī)訓練5反應應急能力差52. 溢油清污決策分析1隔離帶選址分析通常海上溢油事故發(fā)生后,清污人員都會拉一些臨時隔離帶,以減小溢油的擴散,尤其是對一些海域保護區(qū)或者是沿岸;我們的模型就涉及隔離帶的位置選擇分析。選擇隔離帶的位置主要考慮以下幾個因素:(1離海岸的距離。10002000m ,不能靠海岸太近,否則無用。 (2風向。隔離帶應該選擇在迎風向處,這樣可以阻止油隨風擴散。(3海浪。由于隔離帶是有一定高度,所以所選區(qū)域的海浪不能超過隔離帶高度,否則無用。(4所處地區(qū)。位置應盡量沿著保護區(qū),盡量阻止溢油擴散到保護區(qū)而引起嚴重危害。2清污船只路徑分析當溢油事故發(fā)生后,應當盡快地清除溢油以免造成更大的危害,因此需要分析出清污船只到達溢油事故點的路徑,要求及時,路徑分析模型主要涉以下參數(shù):(1風向。清污船只應該盡量順著風行駛。(2海浪。應該沿著海量起伏度較小的區(qū)域行進。