基于江段劃分的內河區域性溢油風險評估方法

田榮潔,程金香,徐洪磊,毛寧

(交通運輸部規劃研究院，北京 100028)

為保護我國內河水域環境，需要對內河溢油風險進行全面分析，識別高風險水域和風險規模，才能有針對性的防范船舶溢油事故，科學組織應急管理工作。由于內河水流流向較為單一，可采用江段劃分的方法對其進行分別評估。與傳統的管理轄區劃分方法相比，江段劃分方法可實現更為細致、科學的評估；與網格化分析方法相比，江段劃分方法易于操作，使用方便。因此，基于江段劃分思路，有必要提出一套實用性較強、準確度較高的內河區域性溢油風險評估方法。

1 內河區域性溢油風險評估

內河區域船舶溢油風險評價要考慮到區域內水文、氣象條件、船舶流量狀況、通航環境狀況、歷史溢油事故的發生情況等多方面因素。從風險的基本定義出發，綜合運用統計分析、空間分析等方法，參考JT/T1143—2017《水上溢油環境風險評估技術導則》[1]中的評估方法，提出內河區域性溢油風險評估方法。具體步驟如下。

1)區域江段劃分。與沿海相比，內河水流方向較為單一。發生溢油事故后，水面溢油漂移擴散方向較為單一，因此，可考慮將內河水域按長度劃分為多個江段，每個江段作為一個評估單元，用以表現內河溢油風險空間分布差異性。江段劃分時應注意體現溢油風險源的空間布局、海事管轄范圍、風險水平等要素的差異。

有2種江段劃分方案可供選擇。①等長度江段。采用等長度江段，可以充分反映轄區不同江段的溢油風險水平，各江段風險評估結果之間可進行比較與排序，便于對轄區高風險水域加強管理。采用等長度江段進行風險分析的計算量較大。②不規則江段。不規則江段長度各不相同，主要考慮轄區各海事處的管轄范圍，便于各海事處對轄區水域進行管理。采用不規則江段難以準確反映不同江段風險的空間差異。

2)江段油品運輸量計算。基于區域船舶交通流量數據，運用統計分析方法，統計每個江段不同船型的船舶流量。在此基礎上利用空間分析方法，計算每個江段的油品運輸量。

3)溢油風險因素分析。從助航導航設施的完備程度、船舶技術狀況、自然環境條件等方面，構建區域溢油風險評估指標體系[2-8]。運用層次分析法對各評估指標的權重進行賦值。運用空間分析法，對每個江段的溢油風險因素進行綜合評估，得到每個江段的風險因素特征值。江段的風險特征值越大，該江段發生溢油事故的風險越高。

4)江段環境敏感度評分。江段環境敏感度反映轄區環境、社會、政治敏感目標對溢油事故污染損害的敏感程度，可參考JT/T1143—2017《水上溢油環境風險評估技術導則》中資源敏感性分級標準，采用專家打分法對各類內河敏感目標的敏感程度進行評分。對各區域環境敏感程度得分采用“正歸一”方法標準化后，得到該區域的環境敏感指數，見表1。

表1 內河水域敏感目標敏感指數賦值

5)溢油事故風險計算。溢油事故風險水平可用溢油事故規模和概率兩個因素體現。船舶溢油事故風險指數[9-10]可反映水域江段的溢油風險，其定義為

H=O×S×P×α

式中:H為船舶溢油事故風險指數；O為江段油品運輸量；P為江段溢油事故頻率；α為網格的風險特征值。其中江段溢油事故頻率通過歷史溢油事故統計分析得到。對于沒有發生過溢油事故的江段，溢油事故頻率通過空間插值方法計算。

6)溢油污染風險計算。溢油污染風險指數可反映江段的溢油污染風險，定義為

C=H×M

式中:C為江段溢油污染風險指數；M為江段環境敏感度。

內河區域性溢油風險評估方法研究技術路線見圖1。

圖1 內河區域性溢油風險評估方法研究技術路線

2 案例分析

長江干線某段水域為通航能力1 000t級船舶的三級航道，航道里程約128.8km，長江干線上分布有5個轄區，對其2014年船舶溢油風險進行評估。

2.1 江段劃分

表2為該段水域各海事處轄區范圍。根據江段劃分原則，考慮各海事處管轄范圍，可按5km長度為單位對該轄區長江干線通航水域進行江段劃分。劃分結果見圖2。

表2 轄區水域各海事處轄區范圍

圖2 江段劃分結果

2.2 事故規模分析

根據現狀分析，近年來該區域港口油品、化學品運量總體上呈現增長趨勢。根據長江干線該區域航道等級和航段內船舶類型，分別按照貨油泄漏和燃油泄漏做如下分析。

1)貨油泄漏。考慮泄漏船舶為油船，近年來該水域油船主力船型載重噸為1 280 t。該船共有8～10個油艙，按照該噸位船舶貨油裝載80%推算，單次單艙最大溢油量約為100 t。

2)燃油泄漏。假設某次溢油事故的事故船為一般散貨船，該段水域該類船型主力船型載重噸為3 000～5 000 t計算，溢出油品為船用燃油，根據調研，該類船型燃油艙一般為2個，根據該噸位船舶燃油艙容量推算，單次單艙最大溢油量為60～100 t左右(內河船舶燃油裝載量一般小于最大艙容的一半)。

按照防范略大于應急的思路，該段水域溢油事故規模可以取貨油泄漏和燃油泄漏的最大值，即100 t。

2.3 敏感目標分布

該區域地處長江上游地區，分布有5個飲用水取水口，是大量珍稀魚類和動植物的棲息地，也是長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護區所在地。一旦船舶發生溢油事故，由于水流較快，應急反應若不及時，將給下游地區的飲用水取水口、旅游、養殖、生態環境造成重大影響。

2.4 區域溢油風險評價

經過廣泛調研、逐步篩選、專家咨詢等過程，建立船舶溢油事故風險評價指標體系。該指標體系準則層分為船舶貨物因素、港口碼頭因素、通航環境因素、管理因素和歷史溢油事故等方面，見表3。

表3 內河溢油風險評價指標體系

根據本次研究建立的溢油事故風險評價指標體系和評價方法，采用層次分析法確定各指標的權重(見表4)，對轄區水域自然條件、通航條件、船舶港口、管理因素、歷史事故等指標進行評分，并對指標進行標準化處理。最后，對各項指標進行加權求和，得到轄區水域區域溢油事故概率指數，見表5。

表4 內河區域性溢油風險評價指標體系權重

2.5 評估結果

根據船舶溢油事故指數計算方法，考慮溢油事故規模和環境敏感度， 計算各轄區船舶溢油污染風險分布，評估結果見表5、圖3。

1)溢油污染風險高的地區，需要重點關注。對各江段的溢油污染風險值進行排序，可以發現4號、1號和11號江段位于10%分位數以上，說明上述江段的溢油污染風險需要重點關注。以納溪4江段為例，對其溢油風險進一步分析，該江段的風速、霧日天數、橋梁數量、錨地數量、船舶總噸位、船舶安全狀況、碼頭數量等指標較高，而巡航時間和航標等管理手段處于較低水平，該江段的環境敏感水平也較高。未來應重點加強該區域上述幾個方面的管理，降低區域溢油風險。

表5 轄區內江段船舶溢油污染風險分布情況

圖3 溢油污染總風險評估結果

2)溢油事故概率相當的地區，環境敏感度越低，溢油污染風險越小。9號江段和19號江段的溢油事故概率指數相當，但是由于9號江段的敏感程度較高，因此，9號江段的溢油污染風險較大。

3 結論

江段劃分方法較好解決了海事部門不同管理區域的可比性不足的問題，對于風險評估技術細節、指標體系的完備性、指標權重、評分標準和評估方法等方面未來還需進一步研究，以促進我國內河溢油應急體系建設的科學化和規范化。