（环境工程专业论文）锦州港301十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究.pdf

大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文= = 盟趔渣三q ! 壁三夏瞳厦迪码达透鎏迅险坌查匠量廑鱼过筮堡 也除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人 或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全 文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发 行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。 不保密百( 请在以上方框内打“4 ，) 一：攸f 魂伊名： 日期：函，卫 中文摘要 摘要 锦州港是我国发展综合运输的地区性重要港口，是辽宁西部、内蒙古赤峰和 通辽等地进一步改革开放的主要窗口，也是黑龙江、吉林西部和内蒙古东部地区 部分物资中转便捷的出海口岸。锦州港发展迅速是实现振兴东北老工业基地国家 战略目标的重要前提和保障。随着锦州港基础设施建设力度不断加大，根据锦 州港总体规划( 修编) 预测，到2 0 1 5 年和2 0 2 0 年锦州港的吞吐量将分别达到1 亿吨和1 3 亿吨。其中原油是目前和今后一段时期最重要的货种之一。随着港口的 发展，锦州港原油运输将快速发展，伴随而来的发生各类溢油事故的风险将显著 加大。锦州港3 0 1 4 十二万吨级原油码头位于锦州港3 港池南侧，其运营更是加大 了锦州港水域溢油污染风险，油船发生海损事故的几率也有较大涨幅。对原油码 头污染进行风险分析并提出预防和减少污染风险的应急对策，提高应急事故反应 和处置水平，对保护锦州港海域环境和经济健康持续发展均具有重大的现实意义。 本文在调研了锦州港现状、锦州港3 0 1 “十二万吨级原油码头现状、周边环境、 管理现状、水路交通概况的基础上，对码头污染调查、溢油污染风险进行了深入 细致地研究，分析了船舶污染事故原因、自然环境对营运船舶的影响，进而对船 舶事故进行了统计与分析，预测了泄漏量及泄漏轨迹，从而提出溢油的防治措施、 建议和风险控制对策。本文最终针对锦州港3 0 1 4 十二万吨级原油码头的船舶污染 风险分析结果，提出了针对该码头溢油污染防治及运营方面的合理化建议。本研 究对我国原油码头的溢油防治有一定指导意义。 关键词：风险评估；应急；船舶污染；原油码头 英文摘要 a b s t r a c t j i n z h o up o r ti so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tr e g i o n a li n t e g r a t e dt r a n s p o r t a t i o np o r t si n t h ed e v e l o p m e n to fc h i n a i ti st h em a i nr e f o r ma n do p e nu pw i n d o wo fw e s t e n l i a o n i n g ，c h i f e n go fi n n e rm o n g o l i aa n dt o n g l i a o i ti sa l s oo n eo ft h em o s t c o n v e n i e n tp o r t sf o rg o o d st r a n s p o r t a t i o no fh e i l o n g ji a n g ，w e s t e nj i l i na n de a s t e ni n n e r m o n g o l i ap r o v i n c e s t h ef a s td e v e l o p m e n to fj i n z h o up o r ti st h em a i nf o u n d a t i o nf o r t h es t a t es t r a t e g yo ft h er e v i t a l i z a t i o no fn o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s e a l o n gw i t ht h e d e v e l o p m e n to fi n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o no fj i n z h o up o r t ，a c c o r d i n gt ot h ep r e d i c t i o n o f “j i n z h o up o r tp l a n n i n g ( r e v i s i o n ) ”，t h et h r o u g h p u to fj i n z h o up o r tw i l lr e a c hu pt o 10 0m i l l i o na n d13 0m i l l i o nt o n sw h e n2 015a n d2 0 2 0r e s p e c t i v e l y t h ec r u d eo i li so n e o ft h em a i nc a r g o s t h e r e f o r e ，t h eo i ls p i l la c c i d e n tr i s kw i l lb eg r e a t l ye n h a n c e d 3 01 # s p o to f12 0 0 0 0d w tc r u d eo i lt e r m i n a l i nj i n z h o up o r ti sa tt h es o u t ho f3 ”h a r b o rb a s i n i nj i n z h o up o r t ，w i t ho n eh u n d r e da n dt w e n t yt h o u s a n dt o n so fc r u d eo i lw h a r f c o n s t r u c t i o np u t i n gi n t op r o d u c t i o n ，t h es p i l lr i s ko fj i n z h o up o r tw a t e r sp o l l u t i o no fo i l w a se n h a n c e d w i t ht h er i s eo fm a r i n ea c c i d e n tr a t e t oa n a l y s z eo i lw h a r f p o l l u t i o nr i s k a n dp u tf o r w a r dt h ep r e v e n t i o na n dr e d u c ep o l l u t i o nr i s ke m e r g e n c yc o u n t e r m e a s u r e s ， a n dt oi m p r o v et h ee m e r g e n c yr e s p o n s ea n dd i s p o s a la b i l i t yi sv e r yi m p o r t a n tf o rt h e e n v i r o n m e n to fj i n z h o us e ar e g i o na n dt h eh e a l t h yd e v e l o p m e n to f e c o n o m y b a s e do nt h eu n d e r s t a n d i n go fj i n z h o up o r ts t a t u s ，s t a t u so f3 01 # s p o to f12 0 ，0 0 0 d w tc r u d eo i lt e r m i n a li nj i n z h o up o r t ，s u r r o u n d i n g s ，s t a t u so fm a n a g e m e n ta n d w a t e r w a yt r a f f i cs i t u a t i o n ，t h i sp a p e rc a r e f u l l yi n v e s t i g a t e dt h ew h a r fp o l l m i o ns u r v e y a n do i l s p i l lp o l l m i o nr i s k ，a n a l y z e dt h er e a s o no fs h i pp o l l u t i o na c c i d e n ta n dt h e i n f l u e n c eo fn a t u r a le n v i r o n m e n to no p e r a t i n gs h i p ，c a l c u l a t e da n dr e s e a r c h e dt h e m a r i n ei n c i d e n t ，f o r e c a s t e dt h el e a k a g ea n dl e a k a g ep a t h ，t h e np o i n t e do u tt h eo i ls p i l l p r e v e n t i o nm e a s u r e ss u g g e s t i o n sa n dr i s kc o n t r o ls t r a t e g y a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so f r e s e a r c h ，v a l u a b l es u g g e s t i o n sw e r ep u tf o r w a r df o r3 01 ”s p o to f12 0 ，0 0 0d w tc r u d eo i l t e r m i n a li nj i n z h o up o r t t h i sw o r kh a sg u i d i n gs i g n i f i c a n c ef o rt h ep r o t e c t i o na n dc u r e o fo i ls p i l lf o rc r u d eo i lp o r t so fc h i n a k e yw o r d s ：r i s ka s s e s s m e n t ；e m e r g e n c y ；p o l l u t i o nf r o ms h i p s ；o i lt e r m i n a l 目录 目录 第1 章绪论1 1 1 论文背景1 1 1 1 保护锦州环境的需要2 1 1 2 保护锦州港的需要2 1 1 3 相关防治污染政策的要求3 1 2 本文的主要研究内容3 1 3 本文研究的目的及意义4 第2 章锦州港3 0 1 “十二万吨原油码头港口现状5 2 1 锦州港现状5 2 1 1 地理位置5 2 2 锦州港3 0 1 4 十二万吨级原油码头现状7 2 2 1 基本情况7 2 2 2 输油管线9 2 2 3 消防设施9 2 2 43 0 1 泊位工艺流程1 0 2 3 锦州港自然环境及水域情况分析1 0 2 3 1 气温1 0 2 3 2 降水10 2 3 3 雾1 0 2 3 4 风1 1 2 3 5 水文状况1 1 2 3 6 社会环境概况15 2 3 7 生态环境1 6 2 3 8 环境敏感资源和环境保护目标1 7 2 4 水路交通概况19 2 4 1 航道、锚地及导助航设施1 9 2 4 2 锦州港3 0 1 泊位船舶交通状况2 5 第3 章码头污染调查分析2 7 3 1 原油2 7 3 2 船舶污染事故原因2 8 3 2 1 船舶操作性排放造成的溢油事故及原因分析2 9 3 2 2 事故性溢油造成的污染事故及原因分析3 1 目录 3 3 自然环境对营运船舶的影响3 l 3 3 1 流3 1 3 3 2 冰3 2 第4 章溢油污染风险分析3 3 4 1 风险事故类型3 3 4 2 主要风险因素3 3 4 3 风险事故发生地及原因3 4 4 4 船舶事故统计与分析3 4 4 4 1 锦州港近年来船舶污染事故统计3 4 4 4 2 船舶事故规律总结3 6 4 4 3 污染风险分析3 6 4 4 4 船舶海损事故溢油频率3 7 4 4 5 船舶操作性溢油事故频率3 8 4 4 6 锦州港3 0 1 泊位船舶溢油事故频率分析3 9 4 5 泄漏量预测4 1 4 5 1 海损性事故4 1 4 5 2 操作性溢油事故4 5 4 6 溢油轨迹预测4 5 第5 章锦州港3 0 1 泊位码头溢油防治措施4 9 5 1 应急能力现状4 9 5 1 1 应急反应预案4 9 5 1 2 锦州港3 0 1 泊位码头溢油应急体系4 9 5 2 锦州港应急预案分析及建议5 1 5 3 溢油应急设备评估及建议5 4 5 3 1 永久布放型围油栏评估5 5 5 3 2 应急型围油栏评估5 5 5 3 3 回收与清除能力评估5 5 5 4 溢油应急队伍评估及建议5 6 5 4 1 污染应急技术小组5 6 5 4 2 污染应急防治队伍5 6 5 4 3 应急人员能力评估5 7 第6 章风险控制策略5 8 6 1 隐患排查及风险预防策略5 8 6 1 1 防范油品作业过程中的污染事故5 8 6 1 2 注意调整作业时间5 8 目录 6 1 3 进一步完善港口溢油应急能力的建设5 9 6 1 4 环境敏感资源保护对策5 9 6 1 5 加强交通安全监管6 0 第7 章总结及建议6 1 7 1 评估结论6 1 7 2 问题和建议6 1 7 3 本论文还存在一些不足之处6 2 参考文献6 3 致谢6 7 锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 第1 章绪论 1 1 论文背景 作为海洋大国，中国拥有近两万公里海岸线和众多岛屿，并拥有约3 0 0 万平 方千米的海域面积。中国的自然资源丰富，海洋资源是其重要组成部分。海洋经 济是我国国民经济中及其重要的一部分。近年来，我国经济突飞猛进，航运业和 石油进口量都呈现出良好的增长趋势，海上活动船舶的数量迅速增加，但随之而 来的船舶溢油污染的威胁也日益严重。从己经发生的海上油污事故来看，我国船 舶溢油事故发生量处于上升态势n 书1 。 船舶溢油事故会对海洋生态造成严重破坏，对水产养殖、旅游观光造成灾难 性的影响。中国是当今石油消费大国h 1 。自1 9 9 3 年我国成为石油纯进口国以来， 石油进口量不断攀升，沿海石油运输量大幅增加。2 0 0 3 年全国进口原油1 3 亿吨， 加上国内沿海运输，海上石油运输量达到1 6 亿吨。2 0 0 4 年我国经海运进口原油 共1 1 亿吨，沿海石油运输量超过2 亿吨。有关资料显示，2 0 0 5 年，中国石油需 求量约为2 7 亿吨左右，己成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。年我国沿 海石油运输量在2 0 0 6 年超过4 亿吨，其中原油近2 亿吨。我国石油的进口九成以 上是由海上船舶运输进行，在中国沿海水域航行的各类船舶在2 0 0 6 年平均每天 1 2 7 0 0 艘次，总数超过4 6 0 万艘次，而其中油轮达十六万余艘次，每天平均4 4 6 艘 次。随着进口石油的不多增多，我国港口和沿海油轮的数量也不断增加，我国通 航环境由于大型油轮比例在我国水域的比例不断上升而变得更加复杂，船舶溢油 特别是重特大船舶溢油污染所面临的风险日益增加瞄10 | 。1 9 7 6 2 0 0 5 年我国共发 生了5 0 吨以上的溢油事故7 5 起，溢油总量为3 9 2 8 5 吨。此外，我国沿海尚存在 一定数量的单壳油轮和船龄较大的油轮，更加大了发生油污事故的风险。2 0 0 1 年 9 月科威特籍油轮“沙米敦”在青岛海域发生的原油泄漏事故，以及2 0 0 5 年4 月 “阿提哥”轮在大连新港大窑湾水域搁浅触礁事故，接连给我们敲响了警钟，使 我们不得不更加现实的面对来自重特大船舶溢油事故带来的威胁。从潜在风险来 看，我国海域内发生大规模石油污染事故的潜在可能性较大。据有关资料表明， 我国沿海重大船舶溢油污染事故高风险水域为长江口、珠江口水域、渤海湾和台 第1 章绪论 湾海峡等地区。随着我国石油战略储备计划的实施，近期内我国的石油进口量还 将上升。针对我国能源需求的实际，面对事故风险增长的形势，交通部已将“防 止和处置重大油污染问题研究”课题列为交通系统重点研究的八大课题之一。 1 1 1 保护锦州环境的需要 锦州市地处辽宁省西南部，北依松岭山脉，南邻渤海辽东湾，与葫芦岛锦市、 朝阳市和阜新市构成一小时经济圈。近年来，随着我国东北地区经济的逐渐复苏 和辽宁中部城市群的发展，锦州在服务和带动区域经济发展中的作用日益突出， 地位不断提升。2 0 0 9 年7 月，国务院发布辽宁沿海经济带发展规划，辽宁沿海 经济带正式上升为国家层面区域发展战略。2 0 1 0 年4 月，辽宁沈阳经济区晋升为 我国第八个国家级新型工业化综合配套改革实验区。作为沈阳经济区和东北腹地 重要的出海口，外部环境和政策性因素从多方面为锦州沿海区域带来了重大机遇， 产生了深刻影响。 同时，锦州所在的渤海水域相对封闭，水体交换速度低、自净能力弱，是我 国船舶和港口污染防治的重点海域之一。 1 1 2 保护锦州港的需要 锦州港是我国发展综合运输的地区性重要港口，是锦州市加快经济发展的首 要增长点和对外开放的重要窗口，是辽宁西部、内蒙古赤峰和通辽等地进一步改 革开放的主要依托，也是黑龙江、吉林西部和内蒙古东部地区部分物资中转便捷 的出海口岸。近年来锦州港发展迅速，不仅已成为沈阳经济区、辽宁沿海经济带 发展的重要支撑和动力源，也是实现振兴东北老工业基地国家战略目标的重要前 提和保障。随着锦州港基础设施建设力度不断加大，港口吞吐量已由2 0 0 0 年的1 0 0 6 万吨增至2 0 1 0 年的6 0 0 7 9 万吨，年均递增速度1 9 6 。根据锦州港总体规划( 修 编) 预测，到2 0 1 5 年和2 0 2 0 年锦州港的吞吐量将分别达到1 亿吨和1 3 亿吨。 原油是锦州港近期最重要的货类之一，2 0 0 2 年吞吐量超过2 5 0 万吨，成品油运输 量持续高速发展，2 0 0 2 年吞吐量2 7 4 万吨。随着港口的发展，锦州港油品运输将 快速发展，伴随而来的发生各类溢油事故的风险将显著加大。 锦州港3 0 1 # 十二万吨级原油码头位于锦州港3 港池南侧，十二万吨原油码头 建设投产，导致锦州港海域溢油污染风险大大增加，油船发生海损事故的几率大 锦州港3 0 1 “十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 幅上升，锦州港防溢油任务更加艰巨。 1 1 3 相关防治污染政策的要求 鉴于溢油污染对海洋环境危害的严重性和长期性，从国际海事组织( i m o ) 到我 国政府，以公约、法律、规章等形式提出了一系列的保护海洋环境，防止海洋污 染的管理规定，对港口、码头、船舶等提出了具体的污染防治要求n 卜2 4 1 。中华人 民共和国海洋环境保护法，防治船舶污染海洋环境管理条例等法律法规规定 了装卸油类的港口、码头、装卸站以及各类船舶必须配备合格的溢油污染应急设 备器材，并按照标准编制溢油污染应急计划；辽宁省碧海行动计划则要求辽宁 各辖市制定完成各自海区的污染应急计划，同时制定符合要求的全省船舶溢油污 染应急计划。2 0 0 7 年8 月，辽宁省政府根据“碧海行动”要求颁布了辽宁省船 舶污染海域应急预案；同年，为了建成锦州市污染应急体系，市政府颁布实施锦 州市船舶污染海域应急预案。 本文以锦州港3 0 1 # 十二万吨级原油码头为研究对象，进行了研究和探讨，以 期提高锦州溢油污染应急能力。 1 2 本文的主要研究内容 由于锦州港地理位置重要、承担的运输任务艰巨，特别是随着3 0 1 。十二万吨 级原油码头的建成投产使用，在锦州港靠泊的超大型油轮的数量和频率大幅增加， 使得锦州港的溢油风险也日益增加。大连近几年发生的“阿提哥”和“7 1 6 ”等 几起溢油事件，为锦州港3 0 1 泊位的溢油防控及清除工作敲响了警钟，对城市经 济可持续性发展发出了挑战。 如果锦州港3 0 1 泊位发生大型溢油事件，将会导致十分严重的后果，不仅会 对锦州港造成污染、而且会导致渤海湾甚至更大范围的海域污染。因此，为了锦 州港、锦州海区乃至东北三省经济健康可持续发展，强化安全管理，树立防污安 全意识，完善溢油应急对策就显得尤为重要。 本文全面调查了锦州港3 0 1 原油码头水域的自然环境、社会经济和运输货物 等具体状况，在此基础上深入分析了原油码头油类污染的特性和所能带来的危害， 指出了锦州港3 0 1 泊位的安全监管和污染应急工作的重要性，提出了今后加强管 第1 章绪论 理的工作环节和具体内容。本文详尽列出了相关海域历年事故的具体情况统计数 据，在数据基础上对海域环境溢油事故进行概率模拟计算，并进行事故发生的统 计预测；从环境和人为因素等各方面进行溢油污染风险评估，提出相应防治对策， 并从溢油应急计划、防污设备及队伍建设等方面阐述了锦州港3 0 1 4 十二万吨原油 码头溢油污染防治的指导性措施。 1 3 本文研究的目的及意义 锦州港3 0 1 泊位2 0 1 2 年进港1 0 万吨以上级油轮共计3 8 艘，全年原油吞吐量 超过3 8 0 万吨。由于进港油船装载的都是原油，且锦港船舶均为大吨位油轮，因 此原油溢油风险较大。众所周知，原油所能造成海洋污染的危害和损失要远远大 于比燃料油，一旦发生原油溢油事故，将造成极为严重的灾难性后果陋5 。3 引。本文通 过对锦州港3 0 1 泊位的现状调查，在掌握了锦州港3 0 1 # 十二万吨级原油码头现状、 周边环境、管理现状、水路交通概况的基础上，对码头污染调查、溢油污染风险 进行了深入细致地研究，对船舶污染事故原因、自然环境对营运船舶的影响等方 面进行了探究，对泄漏量及泄漏轨迹进行了预测。尝试提在溢油风险评估的基础 上，提出3 0 1 泊位降低溢油风险的措施及安全监管和污染应急方面的建议，同时 为海事管理机构制定、采取港口或区域性防治船舶污染风险管理政策、规划提供 依据。 锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 第2 章锦州港3 0 14 十二万吨原油码头港口现状 2 1 锦州港现状 2 1 1 地理位置 锦州港位于渤海西北部的锦州湾北岸，地理坐标1 2 1 “0 4 e 、4 0 0 4 8 ，n ：港口 北距锦州市区3 5 公里，西离葫芦岛市3 6 公里，东距盘锦约9 5 公里，水路距秦皇 岛港9 8 海里、大连港2 6 2 海里。作为辽西海岸线上唯一对外开放的一类口岸，锦 州港是我国北方沿海营口港与秦皇岛港之间的重要港口。港口所在的锦州市则是 辽西区域性中心城市、出入关交通要冲和重化工业基地，具有坚实的工业和交通 基础，是一个良好的天然掩护港口。 锦州港的地理位置如图2 1 所示。 图2 1 锦州港地理位置 f i g 2 - 1g e o g r a p h i c a lp o s i t i o no f j i n z h o up o r t 根据锦州港总体规划( 修编) ( 2 0 0 6 ) ，锦州港陆域总面积近期规划为1 4 5 0 万m 2 ，远期规划为2 6 6 5 万m 2 。锦州港陆域作业区分为石化一区、粮食及杂货作业 第2 章锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头港口现状 区、集装箱作业区、石化二区、通用散杂货作业区、专业化散货作业区和预留远 景发展区。锦州港港口进出货物以石油、粮食等大宗散货和集装箱为主，重点发 展临港工业、物流、商贸等相关功能，努力发展成为北方沿海内外贸易、工业商 业运输共同发展的综合性、多功能港口。 目前，锦州港现有生产性泊位2 0 个，生产性码头岸线总长度为5 3 6 5 m ，其中 3 0 1 泊位为十二万吨级( 预留二十五万吨级) ，设计年通过能力为2 9 5 1 万吨和集装 箱1 2 0 万t e u 。锦州港生产性泊位现状见表2 1 。 表2 1 锦州港生产性泊位现状汇总表单位：个 ! 堕! 呈兰：! 墨坚里! 望墅! 型旦! ! i ! 竺型i 竺里q ! ! 堕皇巳翌垒旦鱼! i 皇坠皇堕垒q ! ! i ! 些q 旦里旦堕 泊位泊位主要前沿底标码头长度泊位能力 位置名称用途高( m ) ( m ) 吨级泊位数量能力( 万吨) 锦州港3 0 1 8 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 镰 鹰港池 书二 图2 2 锦州港生产性泊位现状 f i g2 - 2s i t u a t i o no ft h ep r o d u c t i v eb e t ho fj i n z h o up o r t 2 2 锦州港3 0 14 十二万吨级原油码头现状 2 2 1 基本情况 3 0 1 泊位位于锦州港第三港池，现阶段有为一个1 2 万吨级油码头( 水工结构 按2 5 万吨级预留) ，设计吞吐量为1 1 0 0 万吨年，其中原油9 0 0 万吨年，成品 油2 0 0 万吨年。 该油品泊位由一座输油平台、2 个靠船墩、6 个系缆墩、1 个消防泵房墩以 及3 个栈桥墩组成，各墩之间用钢桥相连，泊位长4 8 0 m ，引堤长3 4 4 m ，引桥长 1 4 6 m 。作业平台顶面标高为l o m ，前沿水深- 2 3 o m ；支航道及港池水域的底标高 为一2 0 6 m ，支航道宽度为2 6 0 m ，码头结构采用墩式结构。 第2 章锦州港3 0 1 。十二万吨原油码头港口现状 在三港池的北侧，有一长6 4 7 9 m 的围堰，与二港池现有西临堤形成面积约 4 0 3 万m 2 的纳泥区，纳泥能力约2 0 0 0 万m 3 。 三港池的平面布置图及现场调研照片如图2 3 - 2 4 所示。 图2 - 3三港池平面布置图 f i g2 - 3d o c kl a y o u to f3 “p r o t 图2 4三港池现场调研照片 f i g2 4s i t es u r v e yp h o t o so f3 “p r o t 锦州港3 0 1 “十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 2 2 2 输油管线 码头至后方陆域罐区管线长度约3 5 k m ，其中自码头平台至栈桥根部，原油、 汽油和柴油各为2 根d n 7 2 0 的管道；原油的最大卸船效率为8 2 0 0 m 3 h ，汽油的 最大装船效率为7 4 0 0 m 3 h ，柴油为6 0 0 0 m 3 h 。 2 2 3 消防设施 图2 - 5 三港池输油管线现场调研照片 f i g2 - 5p i p e l i n es i t es u r v e yp h o t o so f3 “p r o t 三港池的消防系统水源取白海水，在码头连接桥设专用沉箱，上设消防泵房。 泵房内设柴油机消防泵组和泡沫比例混合装置，供给码头和栈桥根部，泄空 罐区消防用冷却水和泡沫混合液。消防泵房二层设为消防控制室，可监视码头火 情，同时消防泵、泡沫比例混合装置、消防管线上电动阀门及消防炮的控制装置 均设于消防控制室。 码头消防系统采用固定式水冷却和固定式低倍数泡沫灭火方式。码头平台上 设固定式消防水炮、泡沫炮，平台靠船侧设置水幕喷头，消防炮的控制装置设于 消防控制室内。消防冷却水和泡沫混合液管线由消防泵房至码头前方，与油工艺 等管道共架。 第2 章锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头港口现状 2 2 43 0 1 泊位工艺流程 1 ) 原油流程 集港： 疏港： 2 3 锦州港自然环境及水域情况分析 2 3 1 气温 根据笔架山海洋站1 9 9 4 年1 9 9 5 年的观测资料统计得： 年平均气温1 0 o ，年平均最高气温1 4 1 ，年平均最低气温6 o ， 年极端最高气温3 4 。4 ( 出现于1 9 9 4 年7 月) ，年极端最低气温- 2 1 3 ( 出 现与1 9 9 4 年1 年) 。 2 3 2 降水 统计笔架山海洋站1 9 8 7 年1 9 9 5 年( 缺1 9 9 2 、1 9 9 3 年) 7 年降水资料， 结果如下： 年平均降水量4 9 8 7 m m ，年最大降水量6 9 4 o m m ，年最小降水量2 4 2 8 m m ，日 最大降水量1 2 6 o m m ( 出现于1 9 9 1 年7 月2 9 日) ，降水多集中在6 9 月四个 月中，其降水量占全年降水总量的7 8 。 2 3 3 雾 统计笔架山海洋站1 9 8 8 、1 9 9 1 年资料，大雾( 能见度小于i k m ) ，平均每年 锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 出现1 0 7 天。 2 3 4 风 本地区冬季多为n n w 风，夏季盛行s s w 风常风向：n n w 向，其出现频 率为2 0 9 ；次常风向：s w 向，其出现频率为1 8 3 ； 强风向n n w ，实测最大风速为2 3 m s ；次强风向s s w ，实测最大风速为2 1 m s 。 多年平均风速3 8 m s ，6 级以上大风出现频率7 2 ，其中n n w 向频率3 3 9 。 2 3 5 水文状况 ( 1 ) 潮汐 1 ) 潮汐性质 n 速 频 窒 02 4 i 。1 一j ( ) 3 - 5 4m s 5 5 一1 0 7m s 1 0 8 - 1 3 8 m s 1 3 8m s 图2 - 6 风玫瑰图 f i g2 - 6w i n d - r o s ed i a g r a m 第2 章锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头港口现状 锦州港附近海区属于不规则半日潮海区，其性质：( h k 。+ h 0 。h m 。= o 6 7 。本港水 深、高程及潮位值均以葫芦岛理论最低潮面起算。 2 ) 潮汐特征值本港水深、高程及潮位值均以葫芦岛理论最低潮面起算( 下 同) 。根据葫芦岛1 9 6 3 1 9 8 2 年共2 0 年资料统计得：最高高潮位：4 2 2 m ，最 低低潮位：- 1 1 2 m 最大潮差：4 0 6 m 平均潮差：2 0 5 m ，平均海平面：1 6 0 m ，平 均高潮位：2 6 3 m ，平均低潮位：0 5 8 m 。 3 ) 设计水位设计高水位：3 6 0 m 设计低水位：- 0 0 7 m 极端高水位：4 6 5 m 极端低水位：一1 6 7 m 4 ) 冬季三个月设计水位设计高水位：3 3 7 m 设计低水位：- 0 3 0 m 5 ) 乘潮水位 用笔架山观测站1 9 8 9 年8 月一个月与葫芦岛海洋站的同步观测资料做乘 潮水位频率计算，经差比订正后，与葫芦岛乘潮水位比较，两地很接近，本项目 可采用葫芦岛资料。 表2 2 葫芦岛全年乘潮水位表 t a b l e2 2a n n u a lt i d a ll e v e lt a b l eo fh u l u d a o 锦州港3 01 4 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 ( 2 ) 波浪 1 概况 根据实测波浪资料统计，1 9 9 6 1 9 9 8 年锦州海区常浪向为s s w ，频率1 9 8 7 ： 次常浪向为s w ，频率1 2 4 3 。强浪向为s s w ，实测最大波高h i i o = 2 9 m ，对应h 1 二3 1 m ，周期t 科7 秒：次强浪向为s s e 、s e ，实测最大波高h i t o = 2 5 m 。全年 各向实测h i i o ) 1 0 m 的波高出现频率为1 8 。波浪概况如图2 - 7 。 n o1 ，t “ ；釜z j 0 二三霉二j 辟一：节一爿 文，、一 ，：。：舻秒 、 目 l ，尚 州 黼 0 i ：l ，f j 图2 7 波浪概况图 f i g2 - 7w a v ep r o f i l e 波高分级 h l i o - 0 6 庙 0 6 h l 1 0 - 0 8m 0 8 h l l o 如1 2i l l 1 2 h 1 1 1 0 - 1 5 曩 1 5 h 1 1 1 0 v 。时 锦州港3 0 1 “十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 b i 一所考虑的边舱宽度( m ) ，在相应于核定的夏季干弦水平面，自舷侧向船 内中心线垂直量取： h i 一所考虑的双层底最小高度。若无双层底，则h i = o 。 计算结果： 在该水域通航环境的基础上，可以确定8 k n 为船舶在进出港时的最高航速， 速度不高。经过深入分析船舶海损事故溢油频率可知，大型船舶在约8 k n 的速度 航行发生碰撞等事故时，船体外壳裂口尺度通常小于2 0 m 2 ，而内壳裂口尺度一般 小于1 5 m 2 。如果航道地质不是坚硬的岩石等，则船舶搁浅时的裂口尺度要小于船 舶碰撞( 相对碰撞能量较小) 。因此，对于本项目船舶，设定船舶发生海损事故时， 最多破损不超过1 个货舱。 现阶段锦州港3 0 1 # 泊位停靠的最大吨位船舶为1 2 万吨级的油船，因此对于 货油量的泄漏应当针对1 2 万吨级的油轮进行计算。 按规定该船型设有专用压载舱( s b t ) ，按该典型船型的货油舱分布：中舱1 5 个，其中n o 2 ，n o 4 ，n o 6 ，n o 8 舱具有中纵隔舱板，分为左右货油舱；n o 1 、 n o 3 舱具有横隔舱板，分为前后货油舱，则n o 5 、n o 7 、n o 9 各货舱平均约 装载货油1 6 6 6 6 7 t 。 根据上述设定、基本原理以及锦州港设计船型的基本参数，通过计算能够知 道，1 2 万吨级油船在破损一个舱的情况下，侧向破损时最大可能溢油量为1 2 5 0 0 t ， 底部破损最大可能溢油量为3 9 0 6 t 。因此，锦州港三港池最大可能泄漏量为 1 2 5 0 0 t 。 2 ) 货油最可能泄漏量预测原理 计算原理 本论文按港口建设项目船舶污染环境风险评价专项技术导则( 试用稿) 推 荐方法，预测各港池油船货油的最可能发生泄漏量。 2 ) 最可能泄漏量的预测方法 根据锦州港到港船舶的通航次数可知，到达三港池占5 7 1 。基于此，本论文 对锦州港的最可能泄漏量进行预测，预测公式如下： t 1 m = 0 i 章f jr i - l ，3 ，5 ) 第4 章溢油污染风险分析 其中，m 为锦州港油船发生泄漏时导致货油泄漏的最可能泄漏量，0 i 为根 据船舶污染海洋环境风险评价技术规范( 试行) 计算出各港池的泄漏量，p i 为 各港池油轮的年船舶数量占到达锦州港的油船的年船舶总数的百分比。 计算结果： 油船实载率一般为8 5 9 5 ，到达三港池的油船最可能发生的溢油量为 1 0 8 0 t ，预测结果： 综上所述计算结果，对于锦州港，船舶海损事故可能导致的货油泄漏，预测 最大可能泄漏量为1 2 5 0 0 t ，最可能泄漏量为1 0 8 0 t 。 ( 2 ) 燃油泄漏量预测 货船燃油携带量： 根据交通部科学研究院研究，货轮燃油携带量与船舶主机功率、航行速度、 连续航行时间有关。从经济和实用角度出发，无论是国际航行船舶还是国内航行 船舶，同航区船舶的航速往往确定在一个较小的幅度变化范围，从这个意义上来 说，船舶总吨越大，所载燃油越多。一般来说，海船燃油舱的容量大约相当于船 舶总吨的8 1 2 。 ( 3 ) 锦州港海域货船燃油泄漏量预测 1 ) 最大可能泄漏量 根据锦州港统计资料，锦州港近三年进出锦州港3 0 1 泊位船舶中，绝大部分 是6 万吨1 0 万吨船舶，对于1 0 0 0 0 0 吨级散货船，该船型最多可装燃油8 0 0 0 t ， 分8 1 2 个燃油舱，平均一个舱装燃油7 0 0 一- - 1 0 0 0 t 。 当发生海损事故时，按一个燃油舱全部泄露进行计算，则最大可能泄漏量为 7 0 0 1 0 0 0 t 。 2 ) 最可能泄漏量 根据我国沿海和辽宁海域船舶海损性溢油事故统计，沿海1 9 7 3 - - 一2 0 0 7 年， 货船每次事故的平均溢油量为2 2 2 t 。最大的溢油事故1 2 6 8 t ，为2 0 0 4 年1 2 月7 日德国集装箱船“地中海伊伦娜”号在珠江口发生碰撞事故，2 个燃油舱被撞破， 1 2 6 8 t 燃油泄漏，这是我国至今最大的一次燃油泄漏事故。1 9 9 0 2 0 0 7 年辽宁海 域统计资料显示，货船平均溢油量约6 0 t ，最大溢油量超过2 0 0 t 。 锦州港3 0 1 4 十二万吨原油码头污染风险分析与应急对策研究 因此，本论文认为锦州港3 0 1 泊位油船燃油最可能泄漏量为6 0 、8 0 t 。 3 ) 预测结果 综上所述分析结果，对于锦州港，船舶海损事故可能导致的燃油泄漏，预测 最大可能泄漏量为7 0 0 1 0 0 0 t ，最可能泄漏量为6 0 8 0 t 。 4 5 2 操作性溢油事