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基于IWIND-LR的河流突发性溢油事故模拟及应急对策研究

基于IWIND-LR的河流突发性溢油事故模拟及应急对策研究

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作者：刘晓威华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,石油、天然气需求量急剧增加,石油工业的迅猛发展使得我国输油气管线建设步伐不断地加快,管线穿越河流的情况也越来越多。输油管线穿越河流处发生泄漏事故后,油品一旦进入河流,不仅对河流的水质及其沿线的生态... 详细信息

随着我国经济的快速发展,石油、天然气需求量急剧增加,石油工业的迅猛发展使得我国输油气管线建设步伐不断地加快,管线穿越河流的情况也越来越多。输油管线穿越河流处发生泄漏事故后,油品一旦进入河流,不仅对河流的水质及其沿线的生态造成严重的破坏,还可能引发火灾或爆炸事故。为在溢油事故发生后立即采取有效的应急措施、降低事故危害和影响,保护水资源和生态环境,利用IWIND-LR软件对我国西北地区某河流进行了突发性溢油事故模拟。本文以IWIND-LR模型为基础建立了目标河流的水动力模型,进行模型参数的率定并利用实测水位数据对模拟水位进行了验证,结果表明模型适用性非常好。基于水动力模型,选用水动力水质模拟软件IWIND-LR建立了目标河流的溢油模型,模拟了多种情景下的溢油的迁移轨迹以及到达下游各个拦截点的时间与浓度分布。结果表明,在同一流量情景下,不同的溢油量的迁移轨迹基本相同,说明泄漏量对于油品的迁移速率影响较小,但不同时间段各拦截点处的浓度值差异较大;同样的溢油量在不同的河流流量情景下,流量越大,泄漏油品迁移扩散速度越快,也较早到达各个拦截点,由此可看出,河流流量对溢油的迁移扩散速度影响较大。溢油模拟和溢油应急对策是溢油应急响应的重要组成部分,现有的溢油应急对策多是针对海上的溢油事故,而河流的水文地质条件与海洋环境有较大差别。针对河流的特点,介绍了河流溢油应急围控的常用方法、围油栏的布设方法以及溢油清除回收方法。同时,针对输油气公司设置的7个拦截点周围的地形条件和水流情况,对围油栏的布设结构进行了设计,对模拟河流的溢油应急响应对策的制定有实际的参考意义。

关键词：输油管线泄漏水动力模拟河流溢油模拟应急对策

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东江航道整治施工船舶溢油模拟及应急对策研究

东江航道整治施工船舶溢油模拟及应急对策研究

引用

作者：蒙天易重庆交通大学

学位级别：硕士

航道整治工程在施工过程中会改变水域的通航环境,施工船舶或其他运输船舶可能发生碰撞、搁浅等事故,从而导致油品的泄漏。溢油进入水体后,会对当地水质和水生态系统造成破坏,如果不在第一时间进行应急处理,溢油的污染范围会迅速扩大。... 详细信息

航道整治工程在施工过程中会改变水域的通航环境,施工船舶或其他运输船舶可能发生碰撞、搁浅等事故,从而导致油品的泄漏。溢油进入水体后,会对当地水质和水生态系统造成破坏,如果不在第一时间进行应急处理,溢油的污染范围会迅速扩大。由于内河的水环境特征与海洋有较大差异,其溢油动力学特征、应急处理方法与海洋也有所不同。而目前国内外关于海洋上溢油运动的机理与模拟研究较多,针对内陆河流的研究却很少。本文主要采用数值模拟方法,对航道整治过程中各情景下的突发性溢油污染事故进行模拟研究,分析目标河段内溢油事故的污染程度以及风场、流场等因素对其的影响情况。本文的主要研究内容及取得的成果如下:(1)运用MIKE 21 HD建立了岭下至剑潭的二维水动力模型,并利用2017年实测水位、流速资料对模型的适用性进行了验证,结果表明模型能反映研究河段的真实流场情况。(2)结合整治工程实际与水文气象资料,设计了研究河段内的15个溢油情景并建立溢油模型对其进行模拟。预测了各典型条件下溢油事故的污染影响程度:油膜厚度在前期1h内造成严重污染,至中期24h造成轻度以下的污染;油膜面积在前中期24h内只造成轻微污染。(3)根据溢油模拟结果,具体分析了流场、风场、溢油量、溢油泄漏形式等因素对溢油漂移的影响,得知流场和风场是对溢油漂移影响最大的因素:径流量越大,相同时间内油膜在河道中的长度越大;当风速超过2.4m/s时,油膜极可能在风力的作用下堆积在河流弯道处或河岸凸处,无法继续向下游漂移。(4)结合溢油模拟结果与常见溢油围控回收技术,对研究河段内的铁冶派浅滩和墨园浅滩两处整治点的典型溢油情景,分别设计了其源头、前段、中段和尾段四处应急处理点以及详细的围油栏布设方案和回收方案。

关键词：东江船舶溢油河流溢油模拟应急处理对策

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