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典型油庫碼頭建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析

文檔作者：許志良文檔來源：南京源恒環(huán)境研究所有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)： 138 1	更新時(shí)間： 2023年05月23日
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化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊 資源與環(huán)境
Chemical Engineering Design Communications Resources and Environment
·219·
第43卷第8期
2017年8月
全球各海域常因惡劣氣候、環(huán)境造成油輪觸礁、碰撞或
擱淺而引發(fā)重大溢油事故，由此帶來巨大損失[1]。本研究對(duì)
長江沿線的某化工液體碼頭進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，其溢油事故
的主要源頭是船舶自身及其運(yùn)輸?shù)娜剂嫌?。結(jié)合以往溢油事
故及本工程實(shí)際，以5 萬噸級(jí)船舶儲(chǔ)油和運(yùn)油量測算，溢油源
強(qiáng)取為500t。船舶碰撞導(dǎo)致漏油后，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急救援，對(duì)
泄漏的石油進(jìn)行圍堵、蘸、吸，攔截回收[2]。可實(shí)現(xiàn)最少86%
被回收，剩余14% 將向下游擴(kuò)散，即流入長江的量為70t。本
文對(duì)此進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究。
1 預(yù)測方案
1.1 預(yù)測評(píng)價(jià)范圍和預(yù)測評(píng)價(jià)因子
（1）預(yù)測評(píng)價(jià)范圍：事故碼頭上下游各14km，包括江心
洲左、右汊及上、下游部分長江主河道。
（2）預(yù)測評(píng)價(jià)因子：石油類。
1.2 預(yù)測方案
預(yù)測評(píng)價(jià)區(qū)域所在河段屬長江下游感潮河段。依據(jù)該區(qū)
域設(shè)計(jì)水文條件及風(fēng)力條件，對(duì)事故排放時(shí)油粒子漂移距離
和影響范圍進(jìn)行影響預(yù)測。
1.3 預(yù)測方法
1.3.1 溢油粒子離散化處理
設(shè)溢油的離散后的油粒子總數(shù)為n，第i 個(gè)油粒子直徑為
di（1,2...n），假定形狀為球形，則其體積表示為：
i i
第i 個(gè)油粒子所占總溢油體積的分?jǐn)?shù)為：
i
i
k
由此定義每個(gè)油粒子的特征體積為：
Vi=fi·V
式中，V 為溢油的初始體積。
現(xiàn)場觀測表明，水體中油粒子粒徑為10~1 000μm，在此
范圍內(nèi)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布：
φ（x）為標(biāo)準(zhǔn)分布的密度函數(shù)；μ 為均值；σ 為標(biāo)準(zhǔn)差。部
分專家建議入水油滴的平均直徑取250μm，均方差取75μm。
1.3.2 油膜厚度計(jì)算
假定N 代表面積為A 的水面上油粒子個(gè)數(shù)，m 為考慮風(fēng)
化后的單個(gè)油粒子質(zhì)量，則在t 時(shí)刻，油膜厚度h 可表示如下：
采用油粒子模型和數(shù)值分析計(jì)算得出油膜平面分布范圍
和油膜厚度隨時(shí)間變化過程。
1.4 計(jì)算條件的選取
1.4.1 計(jì)算范圍及網(wǎng)格劃分
計(jì)算范圍：事故碼頭上下游各14km 的長江江段。采用矩
形網(wǎng)格，共355（縱向）×550（橫向）個(gè)節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)格）。網(wǎng)格
步長約50m。河段采用1 ∶ 10 000 的水下地形等值線圖，讀取
各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的河底高程。
1.4.2 計(jì)算水文、氣象條件的選取
采用90% 保證率枯水設(shè)計(jì)徑流過程與全潮潮位過程組合，
相應(yīng)流量水位作為設(shè)計(jì)水文條件。設(shè)計(jì)風(fēng)向分別取NNE 及
SSE，風(fēng)速取全年平均風(fēng)速3m/s。
1.4.3 潮流場計(jì)算及分析
通過二維非穩(wěn)態(tài)水動(dòng)力模型的計(jì)算，模擬評(píng)價(jià)區(qū)域水動(dòng)
力流場。計(jì)算流場平順，汊道分、匯流銜接良好，主流位置
及走向與實(shí)際情況較為一致。計(jì)算江段存在淺灘，在低潮位
時(shí)有邊灘露出。當(dāng)潮位較高時(shí)，灘槽流速分布差異不大；當(dāng)
潮位較低時(shí)，邊灘處的流速明顯減小。
由于本次研究所采用的數(shù)學(xué)模型采用了動(dòng)邊界處理技術(shù)，
潮位的變化和灘體出露等特征得到了較好的體現(xiàn)。計(jì)算結(jié)果
表明，該水域淺灘與深槽流速差異較為明顯，且深槽流速較大，
這均與實(shí)測結(jié)果相一致。模型較好地模擬了該江段復(fù)雜的水
流運(yùn)動(dòng)特性。
2 船舶溢油事故風(fēng)險(xiǎn)影響預(yù)測與分析
2.1 溢油事故預(yù)測與分析
選取事故預(yù)測時(shí)段長為24h，時(shí)間步長為300s，共288 個(gè)
預(yù)測時(shí)段；對(duì)不同風(fēng)向、泄漏時(shí)刻的事故工況下溢油油粒子
漂移距離和影響范圍進(jìn)行計(jì)算。
2.2 不同工況下油粒子遷移特征分析
2.2.1 工況1（70t、SSE、漲潮排放）油粒子遷移特征
該工況下，溢油主要以對(duì)流過程和風(fēng)導(dǎo)漂移過程為主，
在水流及風(fēng)的作用下自事故點(diǎn)沿西北方向向其上游運(yùn)動(dòng)。事
故發(fā)生后210min，油粒子到達(dá)事故排放點(diǎn)上游最遠(yuǎn)距離，此
時(shí)油粒子最大厚度為1.23mm（詳見表1）。
表1 工況1不同時(shí)刻油粒子空間分布
工況時(shí)間（h）
距事故點(diǎn)距離
（m）
分布范圍最大厚度
縱向（m）橫向（m） （mm）
70t、SSE、
漲潮排放
0.5 上游520 300 100 6.18
1.5 上游2 600 325 75 3.82
3.5（漲憩） 上游11 900 575 125 1.23
結(jié)果顯示，在工況1（SSE、漲潮排放）下油粒子對(duì)某水
廠集中式飲用水水源保護(hù)區(qū)影響持續(xù)時(shí)間為40min，油粒子最
摘 要：結(jié)合某油庫碼頭建設(shè)項(xiàng)目，采用油粒子模型分四種工況探討發(fā)生重大溢油事故后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并對(duì)溢油和含
油廢水未經(jīng)處理排放對(duì)水生生態(tài)和漁業(yè)資源的影響進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：油庫碼頭建設(shè)；溢油事故；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；油粒子模型
中圖分類號(hào)：X736.1 ；X322 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1003-6490（2017）08-0219-02
Case Study on Environmental Risk Assessment of Typical
Oil Depot Terminal Construction
Xu Zhi-liang
Abstract ：In this paper，the oil-particle model is used to analyze the environmental risk assessment after the major oil spill，and
the effects of the untreated emissions of oil spill and oily wastewater on aquatic ecology and fishery resources are discussed.Analyzed.
Key words ：oil depot terminal construction ；oil spill accident ；environmental risk assessment ；oil particle model
典型油庫碼頭建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析
許志良
（南京源恒環(huán)境研究所有限公司，江蘇南京 210049）
收稿日期：2017-06-05
作者簡介： 許志良（1982—），男，河北臨漳人，工程師，主要從事環(huán)
境咨詢環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)理、調(diào)查評(píng)估等方面研究工作。

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