Oil Spill Risk Assessment of Offshore Pipeline in the Bohai Sea Under the Perspective of Ecological Protection

In recent decades,the exploration and development of marine oil and gas resources have increased significantly to meet the increasing energy demand of mankind.The Bohai Sea is a semi-closed continental sea that has a weak water exchange capacity and high ecological fragility.However,at present,more than 200 oil platforms have been built in the Bohai Sea,with more than 270 offshore oil pipelines having a length exceeding 1600 km.The oil spill pollution of offshore platforms has a great impact on the marine environment and ecosystems.Therefore,a comprehensive assessment of its risks is of great practical significance.This paper systematically constructs a comprehensive oil spill risk assessment model that combines the oil spill risk probability model and the ocean hydrodynamic model.This paper uses the Bohai Sea offshore pipeline as an example to assess its oil spill risk.The high-risk-value areas of the Bohai Sea offshore pipeline are mainly distributed at the bottom of Liaodong Bay,the bottom of Bohai Bay,near the Caofeidian area,and the northern part of the Yellow River Estuary.

Research on the risk-based model for regional emergency resource allocation for ship-source oil spill

The key point for rational allocation of emergency resources is to match the oil spill response capacity with the risk of oil spill. This paper proposes an innovative risk-based model for quantitative regional emergency resource allocation, which comprehensively analyzes the factors such as oil spill probability, hazard consequences, oil properties, weathering process and operation efficiency, etc. The model calculates three major resources, i.e., mechanical recovery, dispersion and absorption, according to the results of risk assessment. In a field application in Xiaohu Port, Guangzhou, China, and the model achieved scientific and rational allocation of emergency resources by matching the assessed risk with the regional capacity, and allocating emergency resources according to capability target. The model is considered to be beneficial to enhancing the resource efficiency and may contribute to the planning of capacity-building programs in high-risk areas.

Development and Application of Oil-Spill Risk Assessment Model for Offshore Pipeline

To the potential oil-spill risk caused by offshore pipeline more attention has been paid after the Dalian oil spill incident from oil-pipeline explosion. Since then an issue about how to prevent and control the sudden oil-spill from the offshore pipeline has been raised. In this paper, we proposed an optimized model to analyze the main causes(probability) of spill and the consequence with the fuzzy comprehensive assessment model. Considering the complicated assessment process for oil-spill, the assessment factor system involving the spill probability and consequence was established based on the operative manual and statistic leakage/damage data of offshore pipeline in order to estimate the integrated spill risk score automatically. The evaluated factors of spill probability could be grouped into five aspects: corrosion, fatigue, national damage, third party, and operational fault; the consequence evaluated factors of spill included hazard of oil and impact-controlling capability. With some modifications based on experts' opinions, each of the evaluated factors in our work was developed with a relative weight and evaluation criterion. A test example for an offshore pipeline in the Bohai waters was described to show how the model can be used for an actual case in more detail. By using the oil-spill risk assessment model, it is easy to determine the risk level associated with the ongoing activity and management level and hence to take the risk mitigation action immediately.

Minimizing the Environmental Risk from Oil Tanker Grounding Accidents in the High North

To address the high environmental risk related to the increased oil tanker traffic in the High North, the Norwegian Coastal Administration (NCA) manages one of its vessel traffic service (VTS) centers in the town of Vardø, Norway. The fleet of tugboats, controlled by the VTS center operators, patrols the coastline to hook-up with any potential drifting oil tanker in the region of interest, before it runs ashore. Presently, the tugboats are controlled manually, which is not only challenging but less effective. In this paper, we develop two alternative binary integer programming models that give better tugboat policies in less computational time compared to previous work. Promising results with historical data illustrate great potential for optimal environmental risk reduction along the northern coast of

2014—2020年全国沿海溢油风险情势变化

为研究大规模海上油品运输溢油风险的时空分布特征,采用地理空间分析、大数据分析、数理统计等方法,建立海上溢油风险空间分析模型,应用全国沿海船舶AIS数据、溢油历史事故、生态环境敏感目标等数据分析2014—2020年溢油风险情势的变化情况。结果表明:与2014年相比,2020年溢油事故风险指数均值、最大值分别增加27.8%和26.8%,溢油事故风险指数变化为−0.46~0.40,其中风险增加的海域主要分布在南北大通道、成山头、长江口、台湾海峡、珠江口海域,减少区域主要分布在近岸海域。全国沿海溢油事故高风险集中区主要分布在渤海—北黄海、长江口、台湾海峡、珠江口等海域;相较于2014年,2020年高风险集中区内有局部调整变化,但是高风险集中区的分布格局未发生变化。研究成果可为溢油风险管控和应急装备配备提供支撑。

黄河口湿地潜在溢油污染生态风险评估

黄河口有着我国典型的新生湿地生态系统,生态环境非常脆弱,极易受到陆源和海洋污染事故的影响。本文针对黄河口附近海上油田的开发和运输带来的潜在溢油风险,结合溢油污染概率模型以及河口的生态脆弱性,对黄河口湿地潜在溢油污染风险进行评估。在河口水动力模拟的基础上,采用随机情景模拟法选取300种风和潮流组合作为溢油模拟的强迫条件,分别模拟溢油后72 h和720 h的污染结果,并统计黄河口湿地受溢油污染影响的最大概率和最短时间,采用环境敏感指数表征湿地对溢油污染的敏感程度、危害后果指数量化表征其危害程度及风险矩阵量化风险高低。结果表明黄河口国家公园受潜在溢油污染概率较大,危害后果指数值为29,处于较高危害等级,属于中风险区;河口岸线受潜在溢油污染概率较小,危害后果指数值均小于1,溢油危害后果低,属于低风险区。

溢油环境风险综合评价

文章基于危化品风险源、涉海敏感目标和船舶交通密度3种影响因素综合评价溢油环境风险状况。首先从空间分布和数量特征的视角,提取宁波市海域环境风险影响因子,建立海域环境风险评价方法和指标体系,然后依托GIS空间信息平台实现对宁波近岸海域环境风险空间布局的综合评价。结果表明,宁波慈溪市西北部和镇海区潜在的溢油环境风险极高,对石油泄漏的敏感程度也相对较高,进而表明该区域应列为重点风险管控对象;北仑区和奉化区东南部沿海区域和象山港东部海域,其溢油环境风险为一般水平,说明该区域应列为一般风险管控对象,其潜在的溢油环境风险属于中等敏感程度;而象山县东部及东南部、宁海县南部区域,该海域的潜在环境风险极低,其对溢油敏感程度较低。评价结果可为宁波市海洋环境风险防控及应急响应措施、海域空间资源利用配置等提供科学依据和有效借鉴。

基于OILMAP模型的洋浦港溢油风险研究

本文从环境敏感资源识别、区域风险分析、船舶交通事故源项分析等方面分析了海南洋浦港溢油风险现状及发展形势,并研究了溢油事故的危害和致因。本文将Oilmap溢油轨迹和归宿模型应用于洋浦港溢油风险研究,采用情景分析法假定溢油事故场景,并预测各事故情景下,溢油到达岸线的时间、油膜扫海面积等指标,对溢油事故污染风险进行了分析。

基于EFDC模型的靖江河道多码头开发段溢油事故综合污染风险分析

基于环境流体动力学模型EFDC模拟了长江靖江开发段6个码头溢油事故下油膜漂移路径,提出了溢油污染风险评估方法,计算了多码头溢油事故的污染风险指数分布及其对保护区的综合污染风险指数。结果表明:码头位置和周围流场影响油膜的漂移路径;急流区溢油事故产生的油膜峰值迁移速度快,影响距离长,而缓流区溢油事故产生的油膜聚集程度高,影响时间长;多码头溢油事故产生的污染风险主要分布在各油膜路径的叠加区域,在开发段中部至下游末端形成强等级污染风险带,综合污染风险指数约为1.6;风险带主要影响W1保护区,应在高风险区域提前采取应急防范措施。

涉水油田储罐溢油风险量化评估技术研究

文章分析了储罐溢油发生的事故原因、影响机制,通过细化影响因子,整合数据模型,从涉水油田储罐溢油频率、环境受体影响、溢油泄漏后果、溢油风险等级等方面构建了储罐溢油风险模型,通过实际运算案例对方法进行验证,提出熟练运用模型,夯实基础信息强化体系管理,加强人员培训提升安全意识等强化储罐溢油风险管理的建议。通过评估潜在风险,有助于各涉水油田企业、港口码头、海事部门、应急部门采取相应风险管控措施,减少事故发生的可能性,提升安全生产管理水平、保护生态环境。

澜沧江水域溢油风险多级模糊综合评价研究

目前溢油风险评价研究多集中在海洋方面,受河流溢油事故风险源和风险受体复杂性影响,现有溢油风险评价方法难以满足多样性环境条件下河流溢油区域风险管理需要。从风险源危险性、控制机制有效性和风险受体敏感性等三个方面建立了澜沧江水域溢油风险多级评价指标体系,包含8个准则层指标和22个细化指标,构建了基于层次分析法的澜沧江水域溢油风险度量化计算方法,并由此得出中缅输油管道—糯扎渡电站、糯扎渡电站—思茅港、思茅港—景洪大坝、景洪大坝—景洪港、景洪港—关累港等不同区域的溢油风险值,为澜沧江溢油应急资源配备和应急防控提供依据。

杭州湾北岸嘉兴港溢油扩散连续工况法数值模拟

为科学评估港区溢油事故的影响,以嘉兴港乍浦港区码头航道发生溢油事故对周边环境敏感区影响为例,应用MIKE21软件,基于拉格朗日“油粒子”理论并考虑溢油入海后不同过程影响构建平面二维数值模型,采用连续工况法设计5 200组工况对该地区水文气象及溢油条件的组合工况实现全覆盖,得到溢油72 h油膜扩散状况,并将周边主要敏感目标区域按照溢油风险指数计算结果进行区域划分。研究结果表明:连续工况相比随机工况更具有地域典型性和非偶然性,连续工况下溢油海上扩散影响统计面积最高达2 547.0 km^(2);九龙山重要滨海旅游区、海盐农渔业区和杭州湾湿地海洋保护区属于高风险区,受该地区航道溢油事故油膜影响大,其他敏感目标所受影响程度随油膜扩散距离而不同。

FPSO串靠外输作业溢油风险分析及应对措施

深入研究浮式生产储卸油装置(FPSO)串靠外输作业溢油风险问题,通过归纳、总结FPSO串靠外输作业的特点和溢油原因及可能导致的环境和经济影响,提出一系列应对措施,包括加强天气的预测及前期准备工作、设备定期检查和隐患整改、人员技能提高、各项安全制度的贯彻执行等,从而有效降低FPSO串靠外输作业溢油风险,保护海洋生态环境,保障经济利益,也可为相关领域的研究提供借鉴。

基于敏感目标被访问概率法的长江口水域溢油风险区划研究

以上海市长江口主要环境敏感目标为研究对象,利用Oilmap被访问概率模型计算青草沙集中式饮用水水源地、东滩湿地国家级自然保护区、城市岸线旅游区域、渔业捕捞区等长江口主要生态环境敏感目标的溢油风险概率,构建了基于溢油发生概率、影响因子、气象水文条件、敏感目标敏感系数的溢油风险指数体系,形成了长江口溢油风险二级分区区划。根据溢油风险指数,划定上海长江口水域溢油高风险区、较高风险区、中风险区、低风险区4个级别,各风险级别面积分别为335、2375、5695和3068 km2。针对长江口水源地溢油风险防控区等4类重点防控区,提出分区分级分类防控要求建议,明确不同分区首要防护目标,并按分级管控要求提出不同区域预警防控等级。

河流溢油事故流域环境风险量化模型研究

为进一步丰富河流溢油事故风险评价技术,分级分区制定溢油流域应急处置方案,通过分析国内外关于河流溢油事故演化与环境风险评价研究现状,对河流溢油事故环境风险量化模型进行构建与优化。以溢油轨迹判断目标流域受溢油污染的可能性,以区域环境敏感性指数(Environmental Sensitivity Index, ESI)衡量环境受溢油污染的严重程度,构建包含5个一级指标及17个二级指标的河流溢油事故流域环境风险评价指标体系,并得到人类利用资源、岸线资源以及生物资源的ESI分级标准和量化模型。基于该模型,选取嫩江某河流段跨越管线进行实例研究,得出流域环境敏感性与风险等级分布,以期给出科学合理的应急决策建议。

基于灰色理论的船舶溢油风险评估方法

船舶溢油事故不仅会造成经济损失,还会对海洋环境造成严重破坏。进行船舶溢油风险评估和预测,防止船舶溢油事故的发生具有重要意义。大量的统计数据表明,船舶溢油事故的发生与船舶因素、环境因素和人为因素等密切相关。因此,进行船舶溢油事故风险评估时必须要综合考虑多种因素的占比和概率。本文采用灰色理论技术建立船舶溢油风险评估模型,结合海域实测数据进行模型的修正,实现了海域内船舶溢油风险的评估和预测。

基于海洋溢油溯源数值模拟方法的长岛保护区污染风险分析

渤海海域油气开发和输运活动频繁,溢油风险源较多,无主漂油事件时有发生。本文采用海洋溢油溯源数值模拟方法对山东长岛国家级自然保护区(即长岛保护区)进行了污染风险分析。利用非结构有限体积法海洋模式(Finite-Volume Community Ocean Model,FVCOM)模拟了渤海海域的潮流,结合欧洲中期天气预报中心的ERA5风场资料,通过一次真实溢油事故的后报验证方法的有效性。将该方法应用在长岛保护区的溯源模拟中,评估月平均统计条件下保护区整体污染危害风险。研究表明,溯源数值模拟方法可以提供对保护区造成危害的溢油来源区域及溢油对保护区造成污染影响的概率等信息,可为保护区相关工作提供参考。

溢油在海洋生态系统中的风化、生态学效应及环境风险评价

海洋石油污染是全球性的海洋环境问题之一,对海洋生态系统影响极大。本文综述了溢油入海后降解、转化及其随食物链的传递过程,分析其对海洋三大生物类群的毒性效应及可能的作用机制,探讨评价溢油环境风险的方法,并对今后的研究进行展望,为深入研究溢油的生态学效应、科学评价溢油的环境生态风险提供参考。

深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业的风险评估方法

为了更科学合理地对深远海恶劣海洋环境下溢油作业进行综合风险评估,建立了一种多层耦合关系视角下的安全屏障绩效评估模型,基于各类安全屏障的特点,分别采用适宜的绩效评估方法,计算各类屏障的绩效水平,精细展现各类风险因素对系统整体安全状态的影响程度,量化深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业的安全风险等级。结果显示,深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业整体风险处于较高等级。从屏障层次细化角度来看,人员管理屏障与环境屏障风险等级处于较高风险,设备屏障风险处于中等风险。同时,针对各层屏障中定量挖掘出的较高风险因素,提出针对性的安全管控措施,也为其他类型的深远海救助作业风险评估提供有益借鉴。

海上船舶碰撞溢油风险网格化评估

为进一步提升船舶碰撞溢油风险评估在空间层面的精确性,基于船舶AIS数据和地理信息网格划分技术,本文提出了一种船舶碰撞溢油风险网格化评估模型。选择北部湾海域作为计算案例,详细介绍了基于GIS的网格划分方法,利用AIS数据和海域功能区划,分别开展了事故概率指数、事故规模指数和区域环境敏感指数的计算,并综合3种指数计算得到了船舶碰撞溢油风险指数。该计算方法可直观地展示目标海域中的高风险区域,便于船舶航行中对其进行针对性关注,对维护航运安全具有一定的促进作用。