基于江段划分的内河区域性溢油风险评估方法

2020-06-08田荣洁程金香徐洪磊毛宁

船海工程 2020年2期

田荣洁,程金香,徐洪磊,毛宁

(交通运输部规划研究院，北京 100028)

为保护我国内河水域环境，需要对内河溢油风险进行全面分析，识别高风险水域和风险规模，才能有针对性的防范船舶溢油事故，科学组织应急管理工作。由于内河水流流向较为单一，可采用江段划分的方法对其进行分别评估。与传统的管理辖区划分方法相比，江段划分方法可实现更为细致、科学的评估；与网格化分析方法相比，江段划分方法易于操作，使用方便。因此，基于江段划分思路，有必要提出一套实用性较强、准确度较高的内河区域性溢油风险评估方法。

1 内河区域性溢油风险评估

内河区域船舶溢油风险评价要考虑到区域内水文、气象条件、船舶流量状况、通航环境状况、历史溢油事故的发生情况等多方面因素。从风险的基本定义出发，综合运用统计分析、空间分析等方法，参考JT/T1143—2017《水上溢油环境风险评估技术导则》[1]中的评估方法，提出内河区域性溢油风险评估方法。具体步骤如下。

1)区域江段划分。与沿海相比，内河水流方向较为单一。发生溢油事故后，水面溢油漂移扩散方向较为单一，因此，可考虑将内河水域按长度划分为多个江段，每个江段作为一个评估单元，用以表现内河溢油风险空间分布差异性。江段划分时应注意体现溢油风险源的空间布局、海事管辖范围、风险水平等要素的差异。

有2种江段划分方案可供选择。①等长度江段。采用等长度江段，可以充分反映辖区不同江段的溢油风险水平，各江段风险评估结果之间可进行比较与排序，便于对辖区高风险水域加强管理。采用等长度江段进行风险分析的计算量较大。②不规则江段。不规则江段长度各不相同，主要考虑辖区各海事处的管辖范围，便于各海事处对辖区水域进行管理。采用不规则江段难以准确反映不同江段风险的空间差异。

2)江段油品运输量计算。基于区域船舶交通流量数据，运用统计分析方法，统计每个江段不同船型的船舶流量。在此基础上利用空间分析方法，计算每个江段的油品运输量。

3)溢油风险因素分析。从助航导航设施的完备程度、船舶技术状况、自然环境条件等方面，构建区域溢油风险评估指标体系[2-8]。运用层次分析法对各评估指标的权重进行赋值。运用空间分析法，对每个江段的溢油风险因素进行综合评估，得到每个江段的风险因素特征值。江段的风险特征值越大，该江段发生溢油事故的风险越高。

4)江段环境敏感度评分。江段环境敏感度反映辖区环境、社会、政治敏感目标对溢油事故污染损害的敏感程度，可参考JT/T1143—2017《水上溢油环境风险评估技术导则》中资源敏感性分级标准，采用专家打分法对各类内河敏感目标的敏感程度进行评分。对各区域环境敏感程度得分采用“正归一”方法标准化后，得到该区域的环境敏感指数，见表1。

表1 内河水域敏感目标敏感指数赋值

5)溢油事故风险计算。溢油事故风险水平可用溢油事故规模和概率两个因素体现。船舶溢油事故风险指数[9-10]可反映水域江段的溢油风险，其定义为

H=O×S×P×α

式中:H为船舶溢油事故风险指数；O为江段油品运输量；P为江段溢油事故频率；α为网格的风险特征值。其中江段溢油事故频率通过历史溢油事故统计分析得到。对于没有发生过溢油事故的江段，溢油事故频率通过空间插值方法计算。

6)溢油污染风险计算。溢油污染风险指数可反映江段的溢油污染风险，定义为

C=H×M

式中:C为江段溢油污染风险指数；M为江段环境敏感度。

内河区域性溢油风险评估方法研究技术路线见图1。

图1 内河区域性溢油风险评估方法研究技术路线

2 案例分析

长江干线某段水域为通航能力1 000t级船舶的三级航道，航道里程约128.8km，长江干线上分布有5个辖区，对其2014年船舶溢油风险进行评估。

2.1 江段划分

表2为该段水域各海事处辖区范围。根据江段划分原则，考虑各海事处管辖范围，可按5km长度为单位对该辖区长江干线通航水域进行江段划分。划分结果见图2。

表2 辖区水域各海事处辖区范围

图2 江段划分结果

2.2 事故规模分析

根据现状分析，近年来该区域港口油品、化学品运量总体上呈现增长趋势。根据长江干线该区域航道等级和航段内船舶类型，分别按照货油泄漏和燃油泄漏做如下分析。

1)货油泄漏。考虑泄漏船舶为油船，近年来该水域油船主力船型载重吨为1 280 t。该船共有8～10个油舱，按照该吨位船舶货油装载80%推算，单次单舱最大溢油量约为100 t。

2)燃油泄漏。假设某次溢油事故的事故船为一般散货船，该段水域该类船型主力船型载重吨为3 000～5 000 t计算，溢出油品为船用燃油，根据调研，该类船型燃油舱一般为2个，根据该吨位船舶燃油舱容量推算，单次单舱最大溢油量为60～100 t左右(内河船舶燃油装载量一般小于最大舱容的一半)。

按照防范略大于应急的思路，该段水域溢油事故规模可以取货油泄漏和燃油泄漏的最大值，即100 t。

2.3 敏感目标分布

该区域地处长江上游地区，分布有5个饮用水取水口，是大量珍稀鱼类和动植物的栖息地，也是长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区所在地。一旦船舶发生溢油事故，由于水流较快，应急反应若不及时，将给下游地区的饮用水取水口、旅游、养殖、生态环境造成重大影响。

2.4 区域溢油风险评价

经过广泛调研、逐步筛选、专家咨询等过程，建立船舶溢油事故风险评价指标体系。该指标体系准则层分为船舶货物因素、港口码头因素、通航环境因素、管理因素和历史溢油事故等方面，见表3。

表3 内河溢油风险评价指标体系

根据本次研究建立的溢油事故风险评价指标体系和评价方法，采用层次分析法确定各指标的权重(见表4)，对辖区水域自然条件、通航条件、船舶港口、管理因素、历史事故等指标进行评分，并对指标进行标准化处理。最后，对各项指标进行加权求和，得到辖区水域区域溢油事故概率指数，见表5。

表4 内河区域性溢油风险评价指标体系权重

2.5 评估结果

根据船舶溢油事故指数计算方法，考虑溢油事故规模和环境敏感度，计算各辖区船舶溢油污染风险分布，评估结果见表5、图3。

1)溢油污染风险高的地区，需要重点关注。对各江段的溢油污染风险值进行排序，可以发现4号、1号和11号江段位于10%分位数以上，说明上述江段的溢油污染风险需要重点关注。以纳溪4江段为例，对其溢油风险进一步分析，该江段的风速、雾日天数、桥梁数量、锚地数量、船舶总吨位、船舶安全状况、码头数量等指标较高，而巡航时间和航标等管理手段处于较低水平，该江段的环境敏感水平也较高。未来应重点加强该区域上述几个方面的管理，降低区域溢油风险。