當今,由于人為失誤及各種不可抗拒的因素,導(dǎo)致海上溢油事故頻繁發(fā)生,對事故周邊的海洋生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟社會發(fā)展造成了災(zāi)難性的影響。其中,海上船舶溢油特別是油輪溢油是危害最為嚴重的一種。我國渤海海域周邊人口稠密,經(jīng)濟發(fā)達,同時航線密布,交通繁忙,曾經(jīng)多次發(fā)生船舶溢油事故,溢油風險高,應(yīng)對溢油災(zāi)害的壓力較大。因此,研究渤海海域的溢油風險,進行風險評估,并評價該海域現(xiàn)有的應(yīng)急能力,對于規(guī)避溢油事故造成的損失具有重要作用。另外,在技術(shù)層面上研究船舶避難地選取策略,以便在油輪遇險時對其進行救援,能夠起到及時救助遇險船員,保證其他船舶的安全,保護事發(fā)地點周圍的生態(tài)環(huán)境,以及保護社會經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施的作用。本研究首先基于船舶事故統(tǒng)計數(shù)據(jù),分析了渤海海域的船舶事故特別是船舶溢油事故風險及其特點,隨后根據(jù)國際石油行業(yè)環(huán)境保護協(xié)會(IPIECA)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析,估算了30萬噸油輪擱淺時的潛在溢油量,并建立了溢油風險矩陣,以評估“最壞情況下的事故”發(fā)生時對渤海海域的危害;其次,通過調(diào)查問卷的方式獲取了渤海海域各轄區(qū)內(nèi)的溢油應(yīng)急裝備數(shù)量,以該數(shù)據(jù)表示實際應(yīng)急能力,并與計算得到的應(yīng)有應(yīng)急能力進行對比;再次,通過綜合考慮自然環(huán)境、社會經(jīng)濟以及應(yīng)急能力三個方面的因素,運用GIS工具設(shè)計了標準化分數(shù)系統(tǒng),用于在預(yù)先指定的港口和錨地中選擇適合作為避難地的地點。該方法在技術(shù)層面上解決了船舶避難地選址問題。本文的主要研究成果如下:(1)大部分溢油事故的發(fā)生地都位于船舶往來頻繁的區(qū)域;無論溢油事故還是化學(xué)品事故,碰撞都是引起事故的最主要原因;泄漏油品以燃料油為主。通過建立風險矩陣,發(fā)現(xiàn)渤海海域面臨著嚴重的溢油風險,大型船舶溢油會造成嚴重危害。(2)第1、第4和第5轄區(qū)擁有較多的收油機、圍油欄以及專業(yè)應(yīng)急船舶,第8轄區(qū)應(yīng)急設(shè)備的數(shù)量處在低水平;在渤海海域,―最壞情況下的事故‖發(fā)生時,實際機械回收能力難以與應(yīng)有機械回收能力相匹配,主要表現(xiàn)為第1、第2、第4、第5轄區(qū)內(nèi)的實際機械回收能力與應(yīng)有機械回收能力差距非常大;―最壞情況下的事故‖發(fā)生時,8個轄區(qū)內(nèi)的實際圍控能力皆大于應(yīng)有圍控能力,各轄區(qū)的圍控能力能夠滿足極端情況下的應(yīng)急需求。(3)當事故為―起火爆炸,但是不發(fā)生泄漏‖時,推薦天津港、錨地28、錨地29等地點作為船舶避難地,不推薦濰坊港、錨地50、莊河港等地點作為避難地;當事故為―只發(fā)生泄漏‖時,推薦天津港、大連港、錨地45等地點作為船舶避難地,不推薦濰坊港、錨地50、錨地18等地點作為避難地;當事故為―面臨沉沒風險‖時,推薦朝陽港、威海港、錨地43等地點作為船舶避難地,不推薦錨地16、錨地42、鲅魚圈港等地點作為船舶避難地。本研究分析了渤海海域的溢油風險,并對各轄區(qū)內(nèi)的實際應(yīng)急能力進行了評估;在此基礎(chǔ)上,進一步提出了基于GIS技術(shù)的遇險船舶避難地選址方法,為船舶避難地選取提供了一種技術(shù)途徑,能夠輔助決策者科學(xué)、理性應(yīng)對船舶險情,促進海洋環(huán)境保護和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U698.7
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究目的與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.1 溢油風險評估研究
        1.2.2 溢油應(yīng)急能力定量評估研究
        1.2.3 船舶避難地選取研究
        1.2.4 存在的問題
    1.3 研究內(nèi)容及論文框架
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 論文框架
第2章 研究區(qū)概況
    2.1 區(qū)域概況
        2.1.1 位置與自然環(huán)境
        2.1.2 社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境壓力
        2.1.3 港口與錨地
        2.1.4 渤海海域海事局管轄區(qū)域劃分
    2.2 溢油應(yīng)急裝備與名詞說明
        2.2.1 溢油應(yīng)急裝備介紹
        2.2.2 研究中所述名詞說明
第3章 渤海海域船舶溢油事故風險評價
    3.1 船舶溢油事故風險評價方法
        3.1.1 溢油事故風險評價基本公式
        3.1.2 潛在溢油量計算方法
    3.2 歷史事故分析
        3.2.1 全國溢油事故分析
        3.2.2 環(huán)渤海地區(qū)船舶化學(xué)品泄漏事故統(tǒng)計分析
        3.2.3 渤海海域船舶溢油事故分析
    3.3 渤海海域溢油事故風險評價
        3.3.1 溢油事故風險矩陣的確定
        3.3.2 最壞情況下的事故的潛在溢油量
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 渤海海域船舶溢油應(yīng)急能力分析
    4.1 溢油應(yīng)急能力分析方法
        4.1.1 問卷調(diào)查方法
        4.1.2 各轄區(qū)溢油風險
        4.1.3 應(yīng)有收油能力的計算
        4.1.4 圍控能力的計算
    4.2 渤海海域各轄區(qū)應(yīng)對船舶溢油的實際應(yīng)急能力
    4.3 平均每天應(yīng)清除的溢油量（RD）
    4.4 渤海海域溢油應(yīng)急能力評估
        4.4.1 機械回收能力評估
        4.4.2 圍控能力評估
    4.5 討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 遇險船舶潛在避難地選取策略研究
    5.1 船舶避難地選取方法
        5.1.1 避難地選取指標
        5.1.2 反距離權(quán)重（IDW）插值
    5.2 船舶遇險面臨的三種情況
        5.2.1 情況1（起火爆炸,但是不發(fā)生泄漏）
        5.2.2 情況2（只發(fā)生泄漏）
        5.2.3 情況3（面臨沉沒風險）
    5.3 基于GIS的分數(shù)模型
        5.3.1 基于IDW方法的數(shù)據(jù)處理
        5.3.2 標準化網(wǎng)格及分數(shù)系統(tǒng)
    5.4 確定指標權(quán)重
    5.5 結(jié)果
        5.5.1 網(wǎng)格標準化結(jié)果
        5.5.2 避難地選取結(jié)果
    5.6 討論
        5.6.1 技術(shù)手段在船舶避難地選取中的運用
        5.6.2 存在的問題
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 本研究創(chuàng)新點
    6.3 不足與展望
參考文獻
附錄
    附錄1港口溢油應(yīng)急裝備調(diào)查問卷
    附錄2選定的25個港口和51個錨地的地理坐標
    附錄3三種情況下對應(yīng)的避難地分數(shù)排序
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果

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本文編號：2872755