国外海上溢油应急快速反应技术现状及趋势.docx

《国外海上溢油应急快速反应技术现状及趋势.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国外海上溢油应急快速反应技术现状及趋势.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、国外海上溢油应急快速反响技术现状及趋势一公布者： 文章来源：国家发改委网海上溢油属突发性海洋污染事故，需要人们作出快速的应急反响，尽可能予以掌握、回收和去除，以削减所造成的环境污染损害。然而，海上溢油应急反响和清污作业的环境条件通常比较恶劣和简单，溢油在风浪流及光照等自然因素的联合作用下，位置和形态又在不断地变化，因此，应急反响和清污作业的困难程度大、技术要求高，需要特别的关键技术赐予支持。国外支持溢油应急快速反响行动的相关技术主要有以下六方面：1、海陆空立体化溢油应急反响系统、2、航空遥感监视监测海上溢油、3、海上溢油浮标跟踪定位技术、4、溢油推测与预警技术、5、海上溢油应急反响决策关心支持

2、系统 6、海上溢油掌握与去除对策。三航空遥感监视监测海上溢油由飞机载携的海上溢油监视监测航空遥感平台具备了启航快、机动敏捷、距海面高度适宜的特点，相对于卫星遥感平台而言，简洁获得实时、清楚的大尺度溢油监视监测图像，有利于应急快速反响的实现。多年来的理论争论和应用实践说明：雷达、热红外、可见光是最重要的溢油成像波段，相应的机载真实孔径侧视雷达SLAR、红外扫描仪和可见光成像仪是根本的遥感技术装备。加拿大环境技术中心对欧美九国在海洋溢油监测中应用遥感技术的调 查结果显示，应用航空遥感平台的国家到达了 100%，而应用卫星遥感平台的国家为 44%；主要的航空遥感技术按其应用国家的数量排序依次为：可见

3、光、红外、侧视雷达、紫外、激光荧光、微波辐射、合成孔径雷达遥感技术； 卫星遥感技术则主要使用合成孔径雷达遥感技术。国外机载海上溢油遥感监视监测技术主要分为两大局部：1机载溢油遥感探测、成像仪器硬件；2机载溢油遥感监测和测量方法算法及软件。为了实时识别海面溢油，精准的区分油膜或疑似油膜，国外采用了机载多遥感器集成技术和多遥感器信息融合技术。四海上溢油浮标跟踪定位技术海洋浮标是一种现代化的海洋观测设施。它具有全天候稳定牢靠的收集海洋环境资料的力量， 并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。海洋浮标与卫星、飞机、调查船、潜水器及声波探测设备一起，组成了现代海洋环境立体监测系统图 1，图 2。海洋

4、浮标一般由水上和水下两局部组成，水上局部装有多种气象要素传感器，分别测量风 速、风向、气温、气压和温度等气象数据；水下局部装有多种水文要素传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温顺盐度等海洋水文数据。各种传感器采集到的信号通过仪器自动处理后，由 放射机定时发出，再由地面接收站接收处理。海洋浮标主要分为锚定类和漂流类两种，前者包括定点的气象资料浮标、海水水质监测浮标、波浪浮标等；后者有外表漂流浮标、中性浮标、各种小型漂流器等。地转海洋学实时观测阵ARGO剖面漂流浮标属于漂流类浮标，其在水中的上下沉浮是基于了转变物体的体积而重量保持不变的原理，由可变体积的水密耐压壳体、机芯、液压驱动装置、传感器、掌

5、握数据采集存储电路板、数据传输终端PTT和电源等局部组成。PALACE、APEX、PROVOR 和 SOLO 型的剖面浮标是各国在实施 ARGO 打算中应用较为广泛的 4 种颇具代表性的 ARGO浮标，尤以 APEX 和 PROVOR 型浮标投放数量最多。这种浮标投放在海洋中的某个区域后，它会潜入 2023 米深处的等密度层上，随深层海流保持中性漂移，到达预定时间约 10 天后，它又会依据需要上浮，并在上升过程中利用自身携带的各种传感器进展连续剖面测量。当浮标到达海面后，通过卫星定位与数据传输系统将测量数据传送到指定的卫星地面接收站，经信号转换处理后发送给浮标投放者。尽管国外海上浮标的技术产品

6、种类较多，但只有少数几个国家美国、法国和加拿大有力量生产 ARGO浮标，而与溢油有关的浮标技术产品只有加拿大等少数国家才有。五溢油推测与预警技术美国、加拿大以及欧洲的一些国家已经研制开发了溢油模型商业软件，但这些软件模拟溢油在海面漂移状况的主要支撑数据是海流模型供给的表层海水流速、流向信息。由于基于三维海流原始方程模式的海洋模型在快速预报海流方面的困难，目前与溢油模型耦合的海流主要为二维潮流模型。海面风场对溢油漂移的影响较大，但其预报技术同样存在困难，只能承受一些简易的方法输入有关风向风速的替代数据，预报准确性和代表性较差。综合而言，溢油模型的模拟推测准确性受到风海流预报速度及精度、溢油风化模

7、型模拟精度和其他不确定性因素的较大限制，模拟推测结果与实际溢油状况尚不能准确吻合，在发生时间和空间方面有时会消灭比较明显的差距，但总体上能够根本反映出溢油漂移集中的大致趋势， 且本钱低，反响快。近二十年来，国外广泛应用 GIS 技术制作和治理溢油环境敏感图，分类定义和治理海岸、岛屿、环境保护区、渔业资源保护区等敏感资源的范围、敏感等级等根底资料，用于帮助应急反响人员准时了解和保护事故所在海疆的环境敏感资源。但在溢油污染快速预警方面尚未取得突破性进展。当前溢油污染预警技术的主要进展趋势是：(1) 利用卫星和航空遥感图片快速识别溢油环境敏感资源；(2) 敏感资源时空分布的快速数值化；(3) GIS

8、 环境敏感资源图与溢油模型快速动态耦合；(4) 溢油污染快速评估与风险预警。国外海上溢油应急快速反响技术现状及趋势六海上溢油应急反响决策关心支持系统美国、加拿大、澳大利亚、挪威等国的地面溢油应急反响中心是各种与船舶溢油事故相关的信息处理中心和应急反响决策中心，发挥着有效掌握海上船舶溢油事故、提高消退及回收效率、预防和减轻污染损害、充分有效地利用应急资源的根底支撑作用。兴旺国家地面应急反响中心装备有决策支持系统、报警系统、溢油漂移预报系统、各种油品化学成份及危害数据库、清污救助材料/设备性能及存货数据库、地理信息系统、溢油应急反响能 力评估系统、污染损害评估系统、大屏幕显示综合指挥系统等，承受无

9、线通讯系统技术实现地面溢油应急反响中心与海巡飞机和海上作业船舶之间的可视化信息通讯，依据海巡飞机的报告，快速生成救助、去除方案，指挥清污船快速准确地进展多项海上溢油清污技术的集成式清污作业。美国的溢油应急反响决策支持系统包括了内容浩大的信息系统，包括了以下四类信息：1 海岸警卫队海洋安全信息，用于应急打算和反响中的安全治理、事故进展趋势分析、集中防范和强制行动案例等；2国家海洋和大气治理局和美国环保局应急作业的计算机关心治理信息，用于化学危急品泄漏应急打算及其治理；3海岸警卫队和国家海洋和大气治理局溢油应急设备信息，主要用于制定油污应急打算和供给决策支持，包括油类数据库、吸附材料数据库、国家应

10、急打算产品名目数据库、有助于制定就地燃烧及使用分散剂的应急打算模型、溢油风化模型以及潮汐推测模型；4海岸警卫队港口争论信息，通过与溢油应急决策支持系统的其它组成局部一起使用，来产生具体的区域应急打算和训练方案，港口争论信息包括在港区、现场和指定区域内运输的货物，以及可能与环境和潜在的应急战略有关的其它问题。美国的溢油应急反响决策支持系统在相关环境保护技术领域处于世界领先地位，其技术特点为：1将系统的各个组成局部有机地结合在一起，用来跟踪和治理实际的应急作业；2为治理操作人员供给一个可视的大屏幕，用于显示某一地区数值化的应急打算信息；3实现最大程度的信息联动与共享，通过指挥、掌握和通讯手段实现与

11、统一指挥系统的对接。七海上溢油掌握与去除对策2023/10/30当海上发生溢油事故险情，准时地将事故船舶中的货油或燃料油抽吸出来并过驳到安全船只或浮动油囊之内，是一种有效的防范、减轻溢油事故损害发生的应急措施。美国和加坡等国的溢油应急反响系统均配备了能够进展水下沉船抽油作业的高性能抽油泵和配套转运装备，包括不需要潜水员的深水抽油遥控技术等。此外，在溢油事故发生的最初阶段将溢油加以拦截和围控，收集海面溢油或进展现场燃烧，也是预防和去除溢油污染损害的首选方案。美国、挪威、英国、丹麦、澳大利亚等国已开展了多年的油污去除技术及装备的争论，取得了一些成功阅历。例如：长期应用于远海溢油应急反响的美国双层构

12、造充气式围油栏密封性好，气体不外泄，持续时间长，具有良好的承波性，占用空间少图 1。1990 年清污中，安装在“TV010” 号船上的芬兰 LORS-5 型内置式收油机和“TV050”、“TV051”号船舶一起将全部泄漏溢油的 60%成功回收图 2。美国鉴于 1989 年阿拉斯加“埃克森瓦尔迪兹号”大面积溢油事故因缺乏多功能溢油应急船而蒙受重大污染损害的阅历教训，研制了多艘将主要清污技术有效集成的溢油回收船图 3、图 4，配备于其境内的主要溢油风险海疆，随时待命处理溢油。图 1双层充气围油栏图 2“TV010”号清污船在收油图 3美国动态斜面式船载快速收油系统图 4美国动态斜面式专用收油船系统

13、当发生大面积溢油事故时，往往需要动用多种溢油清污技术装备， 包括：依据海流和风况条件多点、多层布设围油栏；承受撇油器和吸附材料回收溢油；出动多功能溢油回收工作船；空中喷洒溢油分散剂等等。目前国际上去除水面溢油的方法大致分为物理法、化学法和生物法三类。其中，以物理法中的机械回收方法最为有益，不但保护了环境，还回收了资源，在能够正常发挥作用的前提下，去除效率要显著高于人力回收和承受吸油材料吸附溢油。现行使用的机械回收装置主要有粘附式、堰式、动态斜面式、抽吸式及其它类型的收油机。目前世界上比较典型的收油机产品有，英国 Vikma 公司的盘式收油机、美国SlickBar 公司的动态斜面式DIP收油机、

14、芬兰Lomar 公司的刷式收油机、挪威Framo 公司的堰式收油机、丹麦Ro-Clean 公司的复合式收油机等等。海上溢油应急快速反响技术动向上海海事大学图书馆石亮摘编关键字：溢油浮标2023-08-06扫瞄量：163一、海洋浮标概念海洋浮标是一种现代化的海洋观测设施。它具有全天候稳定牢靠的收集海洋环境资料的力量，并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。海洋浮标一般由水上和水下两局部组成，水上局部装有多种气象要素传感器， 分别测量风速、风向、气温、气压和温度等气象数据；水下局部装有多种水文要素传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温顺盐度等海洋水文数据。各种传感器采集到的信号通过仪器自动处理

15、后，由放射机定时发出，再由地面接收站接收处理。海洋浮标主要分为锚定类和漂流类两种，前者包括定点的气象资料浮标、海水 水质监测浮标、波浪浮标等；后者有外表漂流浮标、中性浮标、各种小型漂流器等。地转海洋学实时观测阵ARGO剖面漂流浮标属于漂流类浮标，其在水中的上下 沉浮是基于了转变物体的体积而重量保持不变的原理，由可变体积的水密耐压壳体、机芯、液压驱动装置、传感器、掌握数据采集存储电路板、数据传输终端PTT和电源等局部组成图 1。图 1 ARGO 浮标构造PALACE、APEX、PROVOR 和 SOLO 型的剖面浮标是各国在实施 ARGO 打算中应用较为广泛的 4 种颇具代表性的 ARGO 浮标

16、，尤以 APEX 和 PROVOR 型浮标投放数量最多。这种浮标投放在海洋中的某个区域后，它会潜入2023 米深处的等密度层上，随深层海流保持中性漂移，到达预定时间约 10 天后，它又会依据需要上浮，并在上升过程中利用自身携带的各种传感器进展连续剖面测量。当浮标到达海面后，通过卫星定位与数据传输系统将测量数据传送到指定的卫星地面接收 站，经信号转换处理后发送给浮标投放者。该浮标的测量过程参见图 2。图 2 ARGO 浮标剖面测量过程示意图二、国内外争论现状溢油跟踪定位浮标装置是以海上浮标作为载体，当海上船舶溢油事故发生后， 应急人员准时将该浮标用船只或飞行器投放到溢油区域，从而准时、准确、实时

17、地跟踪漂移在水面上的溢油，把握溢油的集中范围和动态漂移的真实状况，为应急部门供给牢靠的决策依据。承受浮标跟踪水上溢油的技术和设备，目前我国还是空白。当前国内生产和使用的浮标主要为测量海洋水温、水流等，还没有开发专为跟踪水土溢泊的产品，也没有该产品的争论技术。目前国外浮标产品主要集中在加拿大和美国用于建立全球海洋实时观测网的一种专用测量设备，用于溢油跟踪的浮标也很少。尽管国外海上 浮标的技术产品种类较多，但只有少数几个国家美国、法国和加拿大有力量生产 ARGO 浮标，而与溢油有关的浮标技术产品只有加拿大等少数国家才有。三、最争论成果在近日为全国所关注的大连溢油清污过程中，由部水运科学争论院研制的

18、溢油跟踪浮标和报警浮标准确监测出溢油集中范围，并推测出溢油集中趋势，为提高去除溢油效率发挥了重要作用，得到了辽宁海事局的高度评价。这次大连海上清污是溢油跟踪浮标的第一次实战应用，从应用效果来看，到达了预想的目标，该项技术成果依托科技部科研工程“水上溢油推测预警技术开发”和广东海事局高栏溢油基地和南海海区清污基地工程工程，历时两年研发而成。在溢油事故应急响应中，溢油的集中信息对清污工作效率有着至关重要的影 响，但在风向和洋流瞬息万变的的海洋中确定溢油的集中位置始终是溢油应急中的难点。溢油跟踪浮标的主要特点是不受气象条件限制，可全天候跟踪溢油，自动监测，实时发回溢油定位信息，为溢油应急供给关心决策

19、支持。7 月 23 至 24 日，工程组在旅顺口投放了溢油跟踪浮标，当时正值海上大雾，能见度很低，船舶巡察和飞机遥感等溢油监测手段失去了作用。而溢油跟踪浮标对海上溢油的漂移状况经行了连续 30 多个小时的实时监测，溢油指挥中心依据浮标供给的信息，准确地找到了集中出去的溢油并进展了去除。除了溢油跟踪浮标外，工程组还投放了溢油报警浮标。通过实践证明，溢油报警浮标可准时准确地监测到海上溢油，向环境敏感区公布污染预警，以便准时实行防护措施。交通部水运科学争论院开发的这套溢油跟踪系统，由溢油跟踪浮标海上终端和前方的监控平台组成。将浮标投入溢油中后，浮标会跟随溢油漂移，并通过海事卫星进展无线通讯，将溢油的

20、实时位置信息传给监控平台。目前溢油监测常用的有船舶巡察和飞机遥感等手段，但在应对海上恶劣气候如大雾和大风时，都有肯定的局限性，不能实时报告溢油集中信息，而溢油跟踪浮标准确、快速、准时和监测本钱低等特点使其在溢油监测方面更具优势。溢油跟踪浮标系统不仅能报告溢油的实时位置，还可以依据溢油跟踪浮标运动轨迹，推测出短时间内溢油下一步集中趋势。依据集中趋势，可以将溢油报警浮标预先投放到该区域，如有溢油可以马上报警，这样清污工作船可以第一时间赶到溢 油集中区域，占据先机，使清污工作变得更加主动，加强清污效果加大清污效率。据了解，溢油跟踪浮标和报警浮标已进入了广东海事局的溢油应急设备库中， 中石化曹妃甸原油码头也和工程组签定了订购合同。以前溢油跟踪浮标和报警浮标始终处于研发、测试和完善阶段，在进展市场推广时，总是被客户质疑没有实际的应用阅历，这次在大连成功应用，充分证明白浮标的有用性和牢靠性，工程组会依据这次应用阅历在操作细节方面对溢油跟踪系统进展进一步完善。