Oil spill model development and application for emergency response system

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＯｉｌｉｓａｋｉｎｄｏｆｎｅｃｅｓｓａｒｙｅｎｅｒｇｙａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｉｎｐｒｅｓｅｎｔｈｕｍａｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｄａｉｌｙｌｉｆｅ.Ｂｕｔａｓｓｏｏｎａｓｏｉｌｓｐｉｌｌｉｎｇａｔｔｈｅｓｅａ,ｉｔｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅａｄｉｓａｓｔｅｒｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｄｅｓｔｒｏｙｉｎｇｅｃｏｌｏｇｙ.Ｒｅｌａｔｅｄｔｏｍａｎｙｏｉｌｓｐｉｌｌｆａｔｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ,ｏｉｌｓｐｉｌｌｍｏｄｅｌｉｓａｋｉｎｄｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎ…     

海上溢油事故应急反应系统框架的研究

本文初步给出了海上溢油事故应急反应系统的总体框架，并介绍了海上溢油事故应急反应系统的五个组成部分及各组成部分的主要功能：溢油信息收集子系统、溢油模拟子系统、环境与资源信息数据库、溢油应急指挥中心、溢油应急处理子系统。该溢油事故应急反应系统具有功能综合、结合GIS和RS、决策支持等特点，可为建立海上溢油事故应急反应系统提供参考。     

基于模糊综合评价方法的海上溢油应急能力评估技术研究

科学准确的溢油应急评估是合理配置应急资源、迅速提高应急能力、有效降低溢油对海洋生态环境损害的重要途径。本研究综合考虑海上溢油的影响因素和相关法律法规,筛选出海上溢油应急能力的指标体系,通过多层复合运算,确定了适合海上溢油应急处置能力的评价等级,构建了一种基于模糊综合评价的海上溢油应急能力评估方法,并在我国渤海海域和渤海油田验证了该技术的有效性和适用性。该研究成果可为提升我国海上溢油应急能力和应急管理体系建设提供科学依据。     

NAPL泄漏事故场地地下水污染风险快速评估与决策

根据环境事故应急管理的需求,结合事故污染场地的特点,研究提出了非水相液体(NAPL)泄漏事故场地地下水污染风险的快速评估方法.该方法由3个连续的阶段组成:第1阶段为事故与场地调查,采用场地调查的方法获取事故与污染物信息及场地水文地质参数;第2阶段为计算和评价,以NAPL泄露污染场地为例,采用简单的数学模型判断事故对地下水影响的紧迫程度,以及对下游敏感点的影响;第3阶段为分析与决策,综合分析前两阶段的结果,制定场地应急控制措施.通过案例应用展示了该方法在事故污染场地地下水应急管理中的应用.     

突发水污染预警应急响应研究与实践的方法学辨析

2005年底松花江硝基苯污染发生至今,我国开展河流突发污染预警应急的研究实践已有10年,有必要对相关应急技术的发展历程及研究实践方法学进行系统梳理.因此,本文运用系统论的原理与方法,对河流突发污染应急预警响应过程中的基础科学问题进行数学抽象与深入剖析.首先梳理归纳了处警后预警应急响应的基本流程,即以"应急溯源"和"风险预警"为主线辅以"应急监测".然后,通过文献计量学分析了预警和溯源的技术成熟度过程及发展趋势.同时,对"污染追踪/溯源"正反问题进行系统论刻画并深入辨析其不确定性与不适定性特征.最后,用相似理论分析和定义了关键研究问题的时空特征尺度.结果表明,本文提出的相关框架、论断和准则可为应急预警响应研究实践提供统一的科学范畴、通用的研究范式与方法论参考.     

渤海石油平台溢油清除专家系统的设计与开发

针对目前渤海石油平台溢油清除技术落后的问题,运用专家系统的理论知识,结合计算机技术、空间信息技术、数据库技术等,建立了相应的事实库、规则库和动态数据库,开发完成了渤海石油平台溢油清除专家系统.利用该系统专家系统的知识库及推理机制,不仅能协助溢油应急人员进行现场作业,而且能够整理和保存溢油清除领域出现的新知识,在渤海石油...     

Development and application of a water pollution emergency response system for the Three Gorges Reservoir in the Yangtze River, China

There are many watercraft and production accidents in the Three Gorges Reservoir Area (TGRA) of the Yangtze River in China every year. Accidents threaten the water quality of the 1085 km2 surface area of the TGRA and millions of local people if oil and chemical leakage were to occur. A water pollution management system for emergency response (WPMS ER) was therefore designed for the management of pollution in this area. An integrated geographic information system (GIS)-based water pollution management information system for the TGRA, called WPMS ER TGRA, was developed in this study. ArcGIS engine was used as the system development platform, and Visual Basic as the programming language. The models for hydraulic and water quality simulation and the generation of body-fitted coordinates were developed and programmed as a dynamically linked library file using Visual Basic, and they can be launched by other computer programs. Subsequently, the GIS-based information system was applied to the emergency water pollution management of a shipwreck releasing 10 tons of phenol into the Yangtze River during two hours. The results showed that WPMS ER TGRA can assist with emergency water pollution management and simulate the transfer and di usion of accidental pollutants in the river. Furthermore, it can quickly identify the a ected area and how it will change over time within a few minutes of an accident occurring.     

渤海溢油应急预报系统

本文建立的渤海溢油应急预报系统，采用目前比较成熟的环境动力和溢油行为模式，提供海面油膜的位置和覆盖面积，水体中油的浓度分布及溢油的比重，粘度，挥发量，残留量，平均厚度等物化参数的实时预报信息。适用于渤海海域的溢油应急报和环境风险评价。系统界面友好，操作简单，反应快捷，后处理功能完工具有可扩充性。     

渤海石油平台溢油生态环境损害评估系统开发研究

为了准确评估渤海石油平台溢油对生态环境造成的损害,本文对国内外溢油生态损害评估方法进行了梳理,选择出适当的评估方法应用于渤海石油平台溢油生态损害评估中,实现了对海域的环境容量损失、生态服务功能损失和天然渔业损失的评估,最后借助计算机技术完成了生态损害评估的系统开发.模型的运行结果验证了模型的科学性和实用性,能够为有关部...     

SLAB模型在某工厂液氨泄漏应急响应中的应用

以某工厂储存的液氨泄漏事故为研究对象,将SLAB模型运用到环境应急救援体系中。采用SLAB模型模拟了在冬季、低风速等较不利气象条件下液氨泄漏的IDLH(立即威胁生命和健康)浓度、短时间(15 min)容许接触浓度、居住区大气中有害物质的最高容许浓度的扩散范围。该模型的预测结果比较清晰地反映了环境事故发生后氨气可能扩散的危险区域:在泄漏时间为10 min时,泄漏源下风向0~435.8 m内地面浓度超过IDLH浓度;下风向435.8~797.1 m内地面浓度超过工作场所的短时间最高容许接触浓度;下风向797.1~1 031.6 m内地面浓度超过居住区大气中有害物质的最高容许浓度。根据以上预测结果,救援指挥者可以快速了解事故后果,及时做出正确的救援方案。     

基于"3S"和GSM技术的近海溢油监测应用系统研究

介绍了Visual Basic6．0将“3S”和GSM有机集成中的关键技术以及系统实现的溢油面积、溢油量的计算,接收定位,溢油定位连续动态显示,信息查询,联机之间、控制中心与应急单位互相预警等功能。该系统不但为溢油应急提供指导,同时也为溢油事故的仲裁和索赔提供科学依据。     

航海雷达溢油信息采集分析模型

首先阐述了航海雷达海杂波图像溢油提取分析的工作原理和国内外研究现状,基于SPx、OpenCV、Matlab等软件技术和HPx航海雷达信号采集卡,提出溢油数据采集分析工作流程和软硬件架构体系,实现航海雷达溢油信息采集分析模型,并结合大连716溢油事件的实际案例进行验证。该模型在保证航海雷达原有导航避碰功能的基础上,进行原始信号转换,同步实现海上溢油监测,为海上溢油监测预警、溢油轨迹回推、溢油应急处置等工作提供数据基础。     

流域系统优化调控的新模型与应用

流域系统具有复合性和非线性特征,其机理过程的数值描述本身也存在随机和认知不确定性.在此前提下,如何优化调控流域系统,实现水质改善和水生态系统健康成为当前水资源、水环境及水生态领域亟待解决的突出问题.本文提出了贝叶斯递归回归树模型和区间不确定性的风险决策分析方法,与强化区间线性规划结合形成了新的不确定性＂模拟-优化＂间接耦合模型,实现流域系统优化调控及风险决策方案.上述方法将应用于美国佛杰尼亚州Chesterfield县Swift Creek水库营养盐TMDL分配方案,确定8个子流域的最小负荷分配以实现叶绿素a浓度达标.结果表明该耦合模型既能表征流域系统特征,也能兼顾不确定性模拟的准确度、计算效率以及不确定性优化与风险决策的解空间全局最优性、绝对可行性,为流域系统优化调控及其未来非线性系统的预测与最优控制提供了新的计算工具.     

基于FAHP和FTOPSIS的海洋船舶溢油应急处置方案筛选方法

频繁发生的海上船舶溢油事故对生态环境和社会经济损害巨大,当溢油事故发生时,决策者往往同时面临多种不同的处置方案,此时,如何从这些备选方案中快速选择出相对最合理的处置方案对减小损失尤为重要。本文基于联合使用模糊层次分析法(FAHP)和模糊逼近理想解的排序法(FTOPSIS),提出溢油应急处置方案综合评判筛选模型(FAHP-FTOSIS)。该方法首先从经济、技术、环境、溢油状况、作业环境和溢油位置这六个主要方面构建船舶溢油应急处置方案评判指标体系,通过FAHP确定各指标权重,然后运用FTOPSIS对备选的应急方案进行排序,最终基于模型的分析结果,筛选出最佳的处置方案。最后,本文将该方法进行了案例应用展示方法的有效性。     

珠江口区域海上溢油应急预报信息系统的开发研究

为了对《珠江口区域溢油应急计划》提供决策技术支持,针对珠江口海域的环境特点研究开发了“珠江口区域海上溢油应急预报信息系统”,综合有潮流快速预报模型、、三维溢油行为模型、溢油风化模型、溢油应急反应模型、以及电子海图、地理信息系统(GIS)、数据库等关键技术,数据库等关键技术,不但能够快速准确地预测模拟并可视化显示海上溢油的漂移扩散和性质变化过程,还可以同时显示环境敏感区和应急人．员设备分布等相关信息。经实际溢油案例应用表明,系统的数值模拟结果与现场实际情况符合较好,可有效地提高海上溢油污染事故的应急反应效率。     

渤海冰区溢油预报微机系统

本溢油预报微机系统针对渤海冰区。文中叙述了系统的结构，冰区溢油模拟方法及输入／输出的形式。除了溢油的时间、地点、溢油量等数据，用户还需输入风场条件和冰场初始条件。该具有特征；模拟瞬时或连续溢油源、动态图形输出显示油膜的分布及质心轨迹，界面友好、易于 、运算快速且有效、该系统可用于同事故发生时进行清除决策并对于可能溢油情形进行环境监评价。     

广东省突发环境事件应急预案体系建设现状分析与对策

环境应急预案体系建设在落实"一案三制"中具有重要作用。本文通过总结广东省突发环境事件应急预案体系的建设情况,梳理分析政府及企业突发环境事件应急预案在工作实践过程中遇到的问题,从顶层设计、功能定位、编制方法、改进机制等方面提出意见和建议,进一步健全环境应急管理体系。     

我国船舶溢油污染事故溢油量评估方法及其应用

鉴于污染面积和溢油量对溢油污染事故的重要性,本文作者根据多年工作经验,从实际应用出发,给出了适用于我国船舶溢油污染事故污染面积和溢油量评估的几种技术方法,并给出了应用实例.同时阐述了每种评估方法的实质以及其自身的技术局限性,以及在实例中发挥的作用.旨在推进我国的污染面积和溢油量评估工作,实现规范化、系统化评估,提高船舶溢油污染事故的处理效率.     

化学消油剂在溢油污染控制中的应用及其今后发展方向

简要综述了化学消油剂的作用机理及其发展历史,详细概述了溢油事故处理中使用消油剂的优缺点,特别介绍了学者们对化学消油剂的毒性效应的不同看法以及各国对使用消油剂的态度,并结合我国国情和海洋石油勘探开发现状,提出了消油剂使用和管理的具体改进措施,阐述了今后消油剂的发展方向。     

A case study of development and application of a streamlined control and response modeling system for PM2.5 attainment assessment in China

This article describes the development and application of a streamlined air control and response modeling system with a novel response surface modeling-linear coupled fitting method and a new module to provide streamlined model data for PM_(2.5) attainment assessment in China.This method is capable of significantly reducing the dimensions required to establish a response surface model,as well as capturing more realistic response of PM_(2.5) to emission changes with a limited number of model simulations.The newly developed module establishes a data link between the system and the Software for Model Attainment Test—Community Edition(SMAT-CE),and has the ability to rapidly provide model responses to emission control scenarios for SMAT-CE using a simple interface.The performance of this streamlined system is demonstrated through a case study of the Yangtze River Delta(YRD) in China.Our results show that this system is capable of reproducing the Community Multi-Scale Air Quality(CMAQ) model simulation results with maximum mean normalized error 3.5%.It is also demonstrated that primary emissions make a major contribution to ambient levels of PM_(2.5) in January and August(e.g.,more than50%contributed by primary emissions in Shanghai),and Shanghai needs to have regional emission control both locally and in its neighboring provinces to meet China's annual PM_(2.5)National Ambient Air Quality Standard.The streamlined system provides a real-time control/response assessment to identify the contributions of major emission sources to ambient PM_(2.5)(and potentially O_3 as well) and streamline air quality data for SMAT-CE to perform attainment assessments.