摘要：為了有效防制長江航道整治施工中突發(fā)溢油環(huán)境風(fēng)險，本文以新洲-九江河段航道整治工程為例，通過“油粒子”溢油模型，模擬不同氣象條件下，施工期發(fā)生45t柴油泄漏下油膜漂移軌跡，評估溢油事故的影響范圍和程度。為制定溢油污染預(yù)防措施及應(yīng)急預(yù)案，提高航道施工期的環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急管理能力，減少環(huán)境危害提供理論依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：長江航道整治;油離子模型;環(huán)境風(fēng)險

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　　根據(jù)中共中央政治局審議通過的《長江經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃綱要》，可知加快長江水運發(fā)展已成為國家新戰(zhàn)略。而航道整治期可能發(fā)生船舶碰撞、擱淺等事故造成油品泄漏[1]，因此施工船舶溢油事故是長江航道整治工程中的環(huán)境風(fēng)險。新洲-九江河段位于長江干線中游，武漢至安慶河段的中下段，上起葫蘆山，下迄九江港客運碼頭。涉及的環(huán)境保護目標(biāo)為九江市第四水廠、柴桑區(qū)港口自來水廠等水廠取水口和長江江西段四大家魚、長江八里江段長吻鮠鯰國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)。突發(fā)溢油事故對取水口和生態(tài)保護區(qū)存在潛在威脅，直接關(guān)系到周邊城鎮(zhèn)供水安全及生態(tài)、社會穩(wěn)定。因此本文以新洲-九江河段航道整治工程為例，選用“油離子”溢油模型，根據(jù)典型水文特征，對不同氣象條件下某施工段發(fā)生溢油事故后的油膜漂移軌跡進行預(yù)測，評估環(huán)境保護目標(biāo)風(fēng)險，為航道整治工程環(huán)境管理提供理論依據(jù)。

　　1 溢油模型

　　1.1 溢油的物理與化學(xué)變化過程

　　油品泄漏進入水體后，會發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程，包括對流與擴散、蒸發(fā)、溶解、乳化乳膠、沉積等[2， 3]。

　　1.2 模型建立

　　“油粒子”模型是把溢油離散為大量的油粒子，每個油粒子代表一定的油量，油膜就是由這些油粒子組成的“云團”[4]。

　　1.2.1 輸移過程

　　油粒子的輸移包括擴展、漂移、擴散等過程，油粒子的組分在這些過程中不發(fā)生變化[5]。

　　1.2.3 計算網(wǎng)格

　　計算范圍選取上迄狗頭磯，下至九江長江大橋，模型全長約49km。縱向(水流方向)網(wǎng)格間距約15～100m，橫向(垂直水流方向)網(wǎng)格間距為10～40m，縱向布置490條網(wǎng)格線，橫向布置91條網(wǎng)格線，網(wǎng)格線基本保持正交，并在工程區(qū)域計算網(wǎng)格適當(dāng)加密。

　　1.2.4 水文條件

　　河道糙率系數(shù)，河槽一般為0.018～0.023，灘地一般為0.025～0.035，選擇施工期江段累計頻率90%最大流量9600 m3/s，下邊界水位5.96 m。

　　1.3 參數(shù)確定

　　1.3.1 情景模擬參數(shù)確定

　　2 溢油事故預(yù)測及影響評價

　　2.1 主導(dǎo)風(fēng)向

　　如圖1，徐家灣邊灘守護工程水域發(fā)生溢油事故時，溢油泄露點位于九江市第四水廠水源二級保護區(qū)，持續(xù)污染0.4h后油膜離開，第0.16h油膜到達九江市第四水廠水源一級保護區(qū)，持續(xù)污染0.75h后油膜離開;第0.3h油膜到達九江順風(fēng)自來水廠取水口附近，持續(xù)污染0.5h后油膜離開;第0.45h油膜到達匯泉生物工程有限公司水廠取水口附近，持續(xù)污染0.7h后油膜離開;第0.6h油膜到達九江市第四水廠取水口附近，持續(xù)污染0.6h后油膜離開;此后油膜聚集在徐家灣邊灘5#守護工程附近，不再漂移。

　　2.2 不利風(fēng)向

　　如圖2，徐家灣邊灘守護工程水域發(fā)生溢油事故時，溢油泄露點位于九江市第四水廠水源二級保護區(qū)，持續(xù)污染影響0.4h后油膜離開該保護區(qū)，第0.16h油膜到達九江市第四水廠水源一級保護區(qū)，持續(xù)污染0.75h后油膜離開該保護區(qū);第0.2h油膜到達九江順風(fēng)自來水廠取水口附近，持續(xù)污染0.5h后油膜離開該取水口;第0.3h油膜到達匯泉生物工程有限公司水廠取水口附近，持續(xù)污染0.7h后油膜離開該取水口;第0.4h油膜到達九江市第四水廠取水口附近，持續(xù)污染0.6h后油膜離開該取水口;第0.85h油膜到達王家堡村水廠取水口附近，持續(xù)污染0.8h后油膜離開該取水口;第1.4h油膜到達匯川水業(yè)有限公司取水口附近，持續(xù)污染0.6h后油膜離開該取水口;第1.55h油膜到達大樹村水廠取水口附近，持續(xù)污染0.65h后油膜離開該取水口;第1.7h油膜到達柴桑區(qū)港口自來水廠取水口附近，持續(xù)污染0.72h后油膜離開該取水口。