Effectiveness of Voluntary Conservation Agreements: Case Study of Endangered Whales and Commercial Whale Watching

Abstract: The use of voluntary approaches to achieve conservation goals is becoming increasingly popular. Nevertheless, few researchers have quantitatively evaluated their efficacy. In 1998 industry, government agencies, and nongovernmental organizations established a voluntary conservation program for whale watching in the northeast region of the United States, with the intent to avoid collisions with and harassment of endangered whales by commercial and recreational whale‐watching vessels. One important aspect of the program was the establishment of 3 speed zones within specific distances of whales. We wanted to determine the level of compliance with this aspect of the program to gauge its efficacy and gain insights into the effectiveness of voluntary measures as a conservation tool. Inconspicuous observers accompanied 46 commercial whale‐watching trips from 12 companies in 2003 (n= 35) and 2004 (n= 11). During each trip, vessel position and speed were collected at 5‐second intervals with a GPS receiver. Binoculars with internal laser rangefinders and digital compasses were used to record range and bearing to sighted whales. We mapped whale locations with ArcGIS. We created speed‐zone buffers around sighted whales and overlaid them with vessel‐track and speed data to evaluate compliance. Speeds in excess of those recommended by the program were considered noncompliant. We judged the magnitude of noncompliance by comparing a vessel's maximum speed within a zone to its maximum recorded trip speed. The level of noncompliance was high (mean 0.78; company range 0.74–0.88), some companies were more compliant than others (p= 0.02), noncompliance was significantly higher in zones farther from whales (p < 0.001), and operators approached the maximum speed capabilities of their vessel in all zones. The voluntary conservation program did not achieve the goal of substantially limiting vessel speed near whales. Our results support the need for conservation programs to have quantifiable metrics and frequent evaluation to ensure efficacy.     

基于灰色模糊集理论的船舶搁浅概率分析

为深入分析船舶搁浅概率,在随机性和模糊性的基础上,考虑了系统的灰色性,建立灰色模糊集,模部为正态模糊数,灰部以系统的灰度熵来表示。建立了船舶航行计划失效造成船舶搁浅的事件树,构造了船舶搁浅概率的灰色模糊隶属度函数,根据各基本事件的失效概率来分析因航行计划失效造成船舶搁浅事故的灰色模糊概率分布情况。结果表明,与经典概率论和模糊概率相比,采用灰色模糊概率更能全面地反映船舶搁浅概率的可能性与不确定性。并采用RRW法和RAW法对基本事件的重要度进行了分析,找出了事故主要诱因及对降低事故风险价值最大的基本事件。     

船舶载运煤炭甲烷释放特性研究

为了研究船舶载运煤炭甲烷释放规律,基于Fick扩散定律建立了货舱甲烷体积分数计算模型,分析了不同扩散系数条件下甲烷释放量与时间的关系,确定了空隙系数的取值范围,通过对某船舶煤炭运输过程中甲烷体积分数随船实测对模型进行了验证.结果表明,货舱甲烷体积分数随运输时间增加而增加,扩散系数为1.0×10-8 cm2/s时,甲烷释放量达到极大值;煤炭的空隙系数基本在0.53～ 0.57 m3/t之间.当煤炭极限甲烷解吸量为1.6 ～ 3.83 m3/t时,货舱甲烷最高体积分数在0.53％ ～ 1.22％,5个货舱中4个货舱的甲烷释放量与理论计算相吻合,1个货舱的最大甲烷释放量高出理论计算量6％,船运煤炭过程中的甲烷释放计算模型与实测结果较为吻合.对于甲烷体积分数超限的货舱,及时通风可使甲烷体积分数迅速降低,有效地解决船运煤炭过程中甲烷体积分数超限的问题.     

结合在线监测和自动识别系统分析东海沿岸船舶排放特征

海运排放大气污染物对空气质量和气候具有重要影响,但是由于船舶类型及其运行工况的复杂性,人们对船舶排放特征的认识仍然不足.东海沿岸是全球航运活动最为密集的地区之一,汇集了各种国内国际运输船只.选取宁波舟山港作为研究地点,使用在线仪器长时间测量主要的环境大气气体和颗粒污染物,并利用自动识别系统（AIS）,获得每种船舶的速度.根据后向轨迹区分出：1受船舶排放影响主导的时期（夏季风,由处于完全运行或停泊的船舶占主导地位）;2受内陆气流影响主导的时期（冬季风）.结果表明二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）和黑碳气溶胶（BC）的排放与高速运行的船舶相关,而一氧化碳（CO）可能与较低的运行速度的船舶有关,总颗粒物（PM）与船舶速度没有显著相关关系.主要污染物在巡航工况下的排放增强因子约为怠速工况1~4倍.研究通过对直接环境背景下船舶排放进行原位观测,为评估船舶排放清单提供重要参考.     

基于FLACS的LNG船舶泄漏爆炸过程数值模拟研究*

为研究大尺寸、全场景下LNG船舶卸货作业过程中的泄漏爆炸风险,构建某LNG接收站及其周边20.5 km2的区域场景模型,采用FLACS软件数值模拟LNG泄漏扩散、气云爆炸的演化过程。结果表明:LNG从卸料臂处以满输速率持续泄漏5 min,最大液池面积17 047 m2,最大汽化速率350 kg/m3,遇点火源发生气云爆炸,爆炸持续时间12 s,产生最高爆炸火球340 m和最大爆炸超压0.25 MPa,形成半径380 m轻伤区、150 m重伤区和60 m死亡区。     

LEC-M法在升船机施工安全评价中的应用

在升船机施工过程中,由于建筑物多为高坝垂直型,致使上下施工、内外施工和不同性质的施工同时进行,增加了作业条件的危险性,这给升船机施工中的安全管理带来很大困难.以升船机施工为出发点,分析升船机施工中的作业单元流程.按照事故分类的标准,将升船机施工的危险源按照高处坠落、物体打击、垮塌三类事故进行风险辨识.运用LEC-M法确定升船机施工各类危险源的安全风险等级评价,依据危险源评价所涉及到的具体条款,提出降低危险源风险的有效措施.该方法在三峡升船机筒体工程上得到具体应用,并取得良好效果.     

基于Tripod-Beta模型的船舶火灾事故风险分析

为深入分析船舶火灾事故风险因素及其后果产生的影响,通过分析1991-2017年全球船舶火灾事故调查报告,从人员、管理、船舶设备、货物、环境5个方面对船舶火灾影响因素进行识别研究;采用三脚架事故致因模型(Tripod-Beta model),构建考虑安全栅的船舶火灾事故情景演化模型,识别船舶火灾关键影响因素;并在样本量较少的情况下,采用信息扩散理论计算船舶火灾发生率;最后,利用布尔函数和风险矩阵,对船舶火灾事故风险进行评价研究。结果表明:船员不安全行为和船舶设备表面过热、设备短路是船舶火灾事故的关键风险因素;事故后果链中安全栅遭到破坏时,船舶火灾风险处于不希望发生范围内。该方法能有效评估船舶火灾风险的等级,满足海事管理部门的监管工作需求。     

基于船舶操纵模拟的船撞桥概率研究

针对船舶在桥区水域航行过程中撞击桥墩的碰撞概率问题,建立并验证了船舶操纵数学模型,模拟了船舶在不同风、水流等条件下的航行情况,改进了AASHTO船舶撞桥概率模型中几何概率的算法,提出了以模拟试验样本的航迹带中心位置坐标为均值,以模拟实验样本结果计算的方差为方差的几何概率模型,同时引入停船概率模型。将改进后的模型应用于北江油金大桥船舶操纵模拟及船撞概率的研究,预测2020年北江油金大桥受上行船舶碰撞年频率大约2.81×10-6次/a,受下行船舶碰撞年频率3.43×10-4次/a,总碰撞频率3.461×10-4次/a。     

地面运动转动分量的合成方法

假设近场地面运动由体波产生（忽略面波的影响）,根据弹性半空间的平面谐波理论,提出了利用平动分量加速度记录合成地面转动加速时程的方法。该方法考虑了由于实际介质的不均匀性而产生的地震波频散现象。     

天津港运输船舶大气污染物排放清单

运输船舶产生的大气污染物对港口大气环境有重要影响,但我国对这部分内容的研究却相当薄弱.本文首先对天津港运输船舶的总体情况进行调研,根据其排放控制技术水平合理选择了排放因子;而后采用基于燃料消耗的方法,对2006年天津港运输船舶排放的NOx、HC、CO和PM_(10)进行了计算,建立了天津港运输船舶大气污染物的排放清单;最后对2010年和2020年天津港的运输船舶大气污染排放情况进行了预测.该清单的估算和预测可以为加强排放控制和制定相关法规提供重要依据.