中缅原油管道跨越国际河流定量环境风险评价

近年来，原油管道建设与环境保护的关系备受关注，为了全面评价中缅原油管道澜沧江跨越工程的环境风险水平，参照国内外原油管道风险评价的理论和方法，采用环境本底调查、环境风险识别、环境后果模拟等手段，对中缅原油管道澜沧江跨越管桥进行定量环境风险评价。结果表明：管道发生泄漏后，将对澜沧江沿岸的动植物、江水水质等产生较严重的影响，但是持续时间较短，不是永久性或者灾难性的；原油泄漏也不会对缅甸等澜沧江下游国家境内的江水水质造成影响。中缅原油管道澜沧江跨越环境风险在可接受的范围之内。通过本次环境风险评价，对原油管道跨越国际河流的环境影响定量评价进行了有益的探索。     

溢油扩散分析技术及其应用

为提高应急决策的合理性和科学性,有效控制油品泄漏后的扩散范围,降低泄漏导致的环境污染后果,将量化风险评价技术中的泄漏量预测模型、环境敏感性分析技术中的流体扩散模型以及国外关于特殊环境下油品泄漏量与扩散速率的经验算法有机结合,建立了一套用于预测站场内储存设施、干线管道等在不同泄漏模式下的泄漏量、溢油扩散轨迹及每一时间段对应的油头位置的模型,有效地指导了溢油拦截点的选取和油品回收工作的开展。该技术可以有效地提高应急物资准备、周边应急力量调配的合理性和科学性,对于应急方案的编制和紧急状态下现场的应急指挥具有指导意义。     

水流环境下海底管道溢油轨迹数值模拟

为了研究横流作用下海底管道微孔溢油运动轨迹及其影响因素,采用雷诺时均Navier-Stokes方程,结合标准k-e两方程模型和多相流VOF方法,在Fluent平台上建立二维数值模型。模拟结果与前人实验值对比,吻合较好。讨论了不同溢油初始速率与水流速率比值R0、溢油口密度弗劳德数Fr0(油品密度ro)对溢油水下漂移轨迹的影响,数值模拟结果反映出速率比值R0较小和油品密度ro较大时,由于溢油上浮慢,使污染范围增大,海面初现油膜的位置离溢油口水平距离较远,增加了溢油事故的发现和清理工作的难度。研究成果在海底管道溢油事故应急预报方面具有实际意义。     

怒江激流型河流溢油控制技术

中缅原油管道穿跨越4条国际性河流,对溢油控制技术的研究尤为重要。通过分析围油栏种类及布放方式,提出了不同工况下围油栏干舷和栏裙高度的选择范围,给出了水流速度、围油栏最大布放角及受力的计算方法,并提供了多种围油栏布放方案。怒江汛期最大水流速度可达3.6 m/s,国产激流型围油栏仅适用于怒江枯水季节,汛期时仍无法布放成功,结合怒江溢油控制实例,测得国内某激流型围油栏实测最大布放角度及受力数据,为进一步研究激流型河流溢油控制技术提供了参考。     

震后输气管道泄漏扩散数值模拟与对策研究

对地震引发天然气管道的泄漏与扩散过程进行了研究,建立了天然气管道泄漏量和扩散瞬态计算模型,提出了相应的求解方法,并以此为基础对天然气泄漏事故进行了危害性评价.介绍了震后天然气管道泄漏事故的维抢修方法,提出了包括应急响应程序、应急组织系统、应急防护与救援、应急预案和应急状态终止在内的一套完整的应急响应系统.该系统的应用可缩短维抢修时间,减少经济损失.     

海底管道水平方向泄漏实验与数值模拟

目前大部分关于海底原油管道泄漏特征的研究仅针对海面泄漏或海底垂向大口径泄漏,缺少对水平方向微孔原油泄漏特性的分析。基于此,开展管道水平方向泄漏实验,获得了在不同管内压力及不同泄漏孔径下原油到达水面的时间、泄漏量等数据。结合多相流及数值计算理论,建立了水下管道水平方向泄漏数值模型,仿真模拟了海流、原油密度、含气率等参数的变化对水下管道水平方向泄漏运动形态的影响。研究表明:海流流速越大,原油上升到水面的时间越长,且在水平方向漂移的距离也越大;在一定的泄漏孔径下,管内压力越大,泄漏量越大,原油在水平方向的运动时间也越长。研究结果可为处理管道泄漏事件提供理论支持。     

埋地输油管道泄漏油品扩散模拟

建立了埋地输油管道二维泄漏渗流物理模型和数学模型,采用CFD仿真软件对管道在不同位置发生泄漏时油品的扩散情况进行模拟。结果表明:泄漏初期,管道不同位置发生泄漏,油品在土壤中的渗流面均比较规则;一段时间后,对于管道正上方发生泄漏的情况,油品在土壤中的渗流面近圆形,对于管道正下方和侧面泄漏两种情况,渗流面呈发散状;相对于其他两个泄漏位置,管道正上方发生泄漏,油品在土壤中的渗流范围更广,但3种情况在地面的溢流长度基本相等。该研究结果可为电缆检漏技术用于检测、定位埋地输油管道的泄漏情况和泄漏位置提供理论依据。     

输气管道泄漏仿真

基于管道瞬变流机理模型,在气体泄漏为亚声速流动的情况下,通过引入附加边界条件,仿真研究了泄漏位置和泄漏量对管输气体流动参数的影响。结果表明:当泄漏量增加时,上下游压力下降幅度均增大,上游流量上升幅度增大,下游流量下降幅度增大,但泄漏量的变化仅使压力和流量波幅发生变化,没有影响其波形;当泄漏位置从靠近管道末端移至管道中间位置时,上下游压力下降幅度均减小,上游流量上升幅度减小,下游流量下降幅度增大,同时使波形发生了变化,上游压力波形后置,下游压力波形前置,上游流量波形的周期增大,下游流量波形的周期减小。     

南通市观音山污水处理厂尾水排放对水环境的影响

采用平面二维水质扩散数学模型,预测了南通市观音山污水处理厂尾水在不同排放工况下对长江南通段水环境的影响。结果表明,正常达标排放工况下,尾水排放对长江南通段水环境的影响较小,没有影响所在水功能区的水质类别;事故排放工况下,将对评价江段造成一定的污染。     

中俄原油管道黑龙江穿越段围油栏敷设方法

针对中俄原油管道黑龙江穿越段原油泄漏应急处置的实际需求以及传统收围油方法的诸多缺点,基于在非冰冻期利用围油栏拦截和回收河流溢油的方法,提出了围油栏分段导流的漏油回收方法,有效提高了围油栏的使用率和漏油的回收率。分别对固体浮子式和PVC充气式两种围油栏以及利用导流板和牵引绳两种围油栏成型方式进行比较,为该穿越段结合实际情况制定漏油回收处理方案提供了参考依据,也为今后的围油栏敷设研究提供了基础资料。     

河流穿越管道小孔泄漏数值模拟

针对河流穿越管道泄漏后油品在水中的迁移扩散问题,采用计算流体力学中的有限体积法,选取标准K-ε湍流模型,建立河流穿越管道小孔泄漏的数值仿真模型。模拟了柴油在水域中的迁移扩散过程,并分析比较不同泄漏孔径、泄漏速度和水流速度条件下的油品体积分数和扩散范围。研究结果表明：泄漏速度、泄漏孔径和水流速度不仅直接影响油品在水中的扩散轨迹及迁移方式,而且会改变油品在水中的体积分数和扩散范围,该研究可为建立河流穿越管道漏油应急预报系统提供理论畚考。（图10,表1,参10）     

冲积河流枢纽上下游冲淤问题的二维数值模拟

采用有限体积法／Osher格式，通过对冲积河流平原河段枢纽上下游水沙二相流的特点和边界条件的分析，建立二维水沙数值模型。对塔里木河乌斯满水利枢纽上下游进行模拟运算，其结果与物理模型实测数据相吻合，证明了有限体积法Osher格式模型的模拟的可行性和合理性。     

巢湖柘皋河沉积物重金属分布特征与风险评价

选取柘皋河为对象,研究了巢湖东半湖入湖河流沉积物中重金属的污染状况。自流域上游至下游共布设13个监测点(编号S1~S13),调查分析表层沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等7种重金属的含量和分布特征。结果表明,柘皋河表层沉积物中重金属的污染程度为CdCuNiPbVZnCr,其中Cu和Cd在部分河段污染较重,最高含量分别达到173.78 mg·kg~(-1)和1.11 mg·kg~(-1)。自流域上游至下游,各重金属含量总体呈升高趋势。柘皋河上游河段的重金属污染最轻,其内梅罗综合指数为0.33,处于安全范围;下游污染加重,内梅罗综合指数达到1.67,处于轻度污染水平。应用潜在生态危害指数进行风险评估后发现:所调查的7种重金属中Cd和Cu存在较高的环境风险,特别是在流域下游风险值提高;流域下游的重金属综合生态危害指数RI大于300,具有强生态危害等级,下游段应是重金属污染治理的重点区域。聚类分析结果显示靠近柘皋河入巢湖河口的S12点是重金属累积的"汇"和"拐点",再往下游的河口地段因受到河湖水文-水质交换的影响其重金属含量反而极速下降。分析认为,流域农业面源和下游的水产养殖活动是柘皋河重金属污染的主要来源。沉积物粒径分级结果显示,重金属在河道中自上而下的迁移和累积与水中粘粒的随波逐流和在靠近河口地段发生较明显的沉降密切相关。对柘皋河沉积物中重金属的潜在释放风险进行了评价,并提出巢湖柘皋河重金属污染的治理与控制策略。     

沘江水体重金属污染的沿程变化特征

为研究沘江水体重金属污染现状及其沿程迁移变化特征与动力因素,于2010年1月在金顶铅锌矿区上、下游共采集了25个水样和底泥样,运用单因子评价法和内梅罗综合指数法评价了水体污染程度。结果表明,枯水期矿区下游水质均为地表水Ⅲ类,但其受重金属的污染仍较严重,治理难度很大,少量重金属污染物已扩散进入澜沧江干流。究其原因,发现金顶矿区是沘江水体重金属的根本污染源。通过分析水体中Zn、Pb和As浓度沿河程的变化态势,发现随与矿区距离的增加,其下游水体重金属含量趋于降低,降速趋于减缓;但因在水体-底泥间迁移转化特性方面的差异,水体中Zn、Pb和As浓度的沿程减少过程不尽相同。在此过程中,河道上的拦河坝对Zn和Pb的迁移转化过程干扰大,对As则不显。此外,流域内潜在的其他污染源引起了局部河段水体中Pb、尤其是As浓度的异常变化。     

塔里木河下游应急输水典型断面地下水流模拟分析

依据塔里木河下游英苏监测断面第一次输水前与第五次输水后地表水与地下水的监测资料。利用Modflow和PMPATH建立了该断面地下水剖面二维流运动的数值模型，分析了输水后地下水位的变化趋势及恢复水量，结果表明：线状输水在英苏断面的影响区域在距河2km以内，距河1km内则是显著影响区域。     

松花江哈尔滨城区段汇入支流水质污染评价及影响因素分析

为了解松花江哈尔滨城区段汇入支流水质污染现状,以一级支流发生渠、马家沟、何家沟和运粮河为研究对象,监测分析枯水期、丰水期DO、CODcr、BOD5、TP和TN等主要水质,应用单因子水质标识指数法和综合水质标识指数法评价研究区域水质污染状况,揭示水质指标时空分布特征,分析其主要影响因素。结果表明,研究区域污染较严重,约76.0%监测断面水质类别为Ⅴ类及以上,47.9%监测断面水质类别为劣Ⅴ类及以上;时空分布差异性明显,水体污染程度枯水期丰水期,其中发生渠、马家沟、何家沟污染情况体现为中、上游下游,运粮河污染情况体现为中游上游和下游,主要影响因素是工业废水、集中式排污口的污水排放、农田径流。研究结果为松花江哈尔滨城区段河流管理、城市生态环境治理与保护提供科学依据。     

和田河沙漠段生态输水植被恢复遥感评价和植被变化驱动因素分析

【目的】结合和田河沙漠段生态输水以来植被变化情况,评价和田河沙漠段治理成效,研究植被变化的驱动因素,为和田河沙漠段生态修复提供指导。【方法】运用卫星遥感影像数据和野外调查资料,对和田河沙漠段生态输水以来植被响应特征指标NDVI值进行系统研究分析。【结果】2002年生态输水以来,和田河沙漠段NDVI值整体提高,平均增幅达37.24%。生态输水对河岸1~2.75 km范围内植被影响显著,年际间NDVI值呈先升高后降低又升高趋势。整个沙漠段植被呈现上、下游较好,中游较差的特点,两河汇合口下游15~115 km为植被脆弱区域。沙漠段NDVI值变化与气温和河段耗水均呈正相关关系。【结论】和田河生态输水促进河道两岸植被的生态恢复,植被变好趋势明显。沙漠段NDVI值变化与气温和河段耗水密切相关,温度升高和上、下游断面水量损耗（生态引水）增加,均有助于和田河沙漠段植被改善。     

浮顶排水管的故障分析和选用

浮顶中央排水管是大型浮顶储罐必备的排水装置，对其总的要求是能随浮盘自由升降，直管连接处密封可靠，且转动灵活，装置本身能耐储液和雨水腐蚀。由于其各类产品结构各异，应用条件不尽相同，排水管在运行中均存在程度不同的问题，旋转接头式排水管动密封点的泄漏则是发生在运行中的主要问题之一。分析表明，泄漏的原因有：①未严格按照施工规范安装，以及运行期间储罐基础发生不均匀沉降，导致旋转接头受到挤压；②接头密封与储液