6.8.2.1 油品的风险特征
1.油品的特性
船舶动力燃油一般使用柴油和汽油。柴油和汽油作为石油化工产品，主要是由烃类组成的复杂液态混合物，同时还含有少量的氧、氮、硫等其他化合物。
其主要特征如下：
（1）易燃性。汽油和柴油等燃料油闪点低，且闪点与燃点相接近。
（2）易爆性。汽油和柴油等燃料油，需点燃的温度和能量较低，在一定的混合气体爆炸浓度范围内，很容易发生爆炸。
（3）易积聚静电荷。汽油和柴油等燃料油电导率较低，即电阻率较高，为静电非导体，很容易积聚电荷，而且不易消散。
（4）易蒸发、易扩散、易流消性。主要成分为烃类分子，很容易蒸发、扩散；油气易沿地面流散，液体易沿地面或水面流消。
（5）易沸溢性。汽油和柴油等燃料油着火燃烧时，可能发生沸腾突溢，向容器外溅。
（6）易受热膨胀性。汽油和柴油等燃料油受热后，温度升高体积膨胀，易造成容器和管件损坏；温度降低，体积收缩，容器内出现负压，会引起容器变形损坏。
（7）毒性。汽油和柴油等燃料油的毒性是溶解芳烃的函数。燃料油中的C10～C17芳烃比原油高很多，其毒性比原油大。
2.油品在水体中的变化过程
油品进入水体后，受风、流、潮、光照、气温、水温和生物活动等因素的影响，在数量、浓度、化学组成、物化性质等方面都会随着时间推移不断地发生变化，其行为通常为三类，即扩散、漂移和风化。扩散过程是指水面油膜由于其自身的特性而导致的面积增大的过程；漂移过程是在水环境动力因素作用下溢油的迁移运动；而风化是指能够引起溢油组成性质改变的所有过程，包括蒸发、溶解、乳化、沉降、光氧化和生物降解等过程。
6.8.2.2 溢油预测模式
海上风电场溢油事故风险评价的深度依据风险评价等级确定。一级评价应对溢油事故影响进行定量预测，说明影响范围和程度，提出防范、减缓和应急措施。二级评价可进行风险识别、源项分析，对溢油事故影响进行简要分析，提出防范、减缓和应急措施。
目前，溢油事故影响的定量预测通常采用“油粒子”模型，该模型可以很好地模拟油膜进入水体后的扩展、漂移、扩散和风化等物理化学过程；另外，“油粒子”模型是基于拉格朗日体系的，其具有高稳定性和高效率等特点。“油粒子”模型就是把溢油离散为大量的油粒子，每个油粒子代表一定的油量，油膜就是由这些大量的油粒子所组成的“云团”。首先计算各个油粒子的位置变化、组分变化、含水率变化，然后统计各网格上的油粒子数和各组分含量，可以模拟出油膜的浓度时空分布和组分变化。
GB/T 19485—2014中推荐的“油粒子”模型如下：
（1）漂移。粒子方法将运动过程分为两个主要部分，即平流过程和扩散过程。宜采用确定性方法模拟溢油的输移过程。单个粒子在Δt时段内由平流过程引起的位移可表达为
（2）水平扩散过程。宜采用随机走步方法来模拟湍流扩散过程。随机扩散过程可以描述为
因此，单个粒子在Δt时段内的位移可表示为
6.8.2.3 预测内容及技术要求
1.源项分析
源项分析的目的是确定船舶溢油最大可信事故的概率及泄漏量。
（1）船舶溢油事故统计分析。对海上风电场所在区域内历年发生的船舶溢油事故的事故地点、事故类型、事故原因、污染种类及数量分布规律、损失情况进行统计和分析，统计时间段原则上不少于10年，收集典型事故案例资料并进行事故分析。统计船舶溢油事故的泄漏量区间及其相对应的发生频率，用于分析海上风电场施工期和营运期可能发生的溢油事故概率。
（2）最大可信事故。最大可信事故指在所有预测的概率不为0的事故中，对环境（或健康）危害最严重的重大事故。最大可信事故概率的确定方法有事件树、事故树分析法或类比法，实际环境风险评价中多用类比法确定事故发生概率。风险概率预测采用风险概率指数P作为风险评价指标，以表示一定规模的船舶污染事故在某段历史时期内的分布规律情况。它根据对以往统计数字和历史资料的公式计算和量化处理，衡量评估特定区域下的船舶污染事故风险程度。也可以通过与历史统计数据类比得出船舶污染事故概率。
1）类比法一。在对风险概率指数P进行计算前，首先引入两个因素指标：货油溢油指数O和燃油溢油指数F。(www.xing528.com)
对于海上风电场区域及周边海域存在有单独从事石油装卸和运输作业的港口、码头、航道和装卸站的情况，应用货油溢油指数O来表征风险概率；对于海上风电场及周边海域没有油类装卸和运输的港口、码头、航道和装卸站的情况，则可用燃油溢油指数表征风险概率；对于既有油类作业也有其他货物作业的港口、码头、航道和装卸站的情况，则应分别考虑货油溢油指数与燃油溢油指数，两者之和为总的风险概率。
货油溢油指数O：首先计算某区域货油溢油量在该区域石油吞吐量的比值，根据计算数据和实际的需要，对该地区的货油溢油事故风险大小划定特定区间范围，并用整数1～5表示对应的风险等级，该整数数值即为货油溢油指数（O）。表示方式见表6-8。
表6-8 货油溢油指数O一览表
注：1.∑货油溢油量：仅统计因货油泄漏造成污染事故的船舶溢油总量。
2.∑港口石油吞吐量（亿t）=∑港口石油货物进出口数。
燃油溢油指数F：首先计算某区域燃油溢油事故数在该区域船舶总艘次数中的比值，根据计算数据和实际的需要，对该地区的船舶燃油溢油事故风险大小划定特定区间范围，并用整数1～5表示对应的风险等级，该整数数值即为燃油溢油指数F，见表6-9。
表6-9 燃油溢油指数F一览表
注：1.∑燃油溢油事故数：仅统计因燃油泄漏造成污染的溢油事故件数。
2.∑进出船舶艘次：某段时间内进出港口的船舶艘次总数。
在计算得出该地区的货油溢油指数O和燃油溢油指数F后，综合考量两种事故在总溢油事故中的权重，得出风险概率指数P计算为
式中 a、b——货油溢油事故和燃油溢油事故在溢油事故中的比例权重。
2）类比法二。根据海上风电场所在海域近年的船舶污染事故统计资料进行类比分析，需要收集的历史数据应尽可能多，原则上不少于10年，对不同类型船舶污染事故原因、地点、污染物泄漏量进行分类统计。根据海上风电场的施工船舶艘次和风电场所在海域船舶交通量情况，对操作性船舶污染事故和海难性船舶污染事故的燃油、货油泄漏发生概率进行类比预测。
（3）泄漏量确定。溢油源强可参考《船舶污染海洋环境风险评价技术规范》中的方法确定。船舶溢油量可根据海上风电场施工船舶及所在海域交通运输船舶的主要船型、吨位和实载率进行预测。
1）货油载油量=邮轮载重吨×实载率，邮轮货油实载率可参考油码头设计文件，一般在85%～95%之间。
2）燃油载油量=燃油舱最大载油量×实载率，非油轮船舶燃油最大携带量也可用船舶总吨推算，根据船型的不同，一般取船舶总吨的8%～12%，燃油实载率主要与航线有关，需通过调查得到。
3）根据主力船型的载油量，按一个左右油舱或燃油舱的油全漏完预测最可能发生的溢油量。
4）根据最大船型的载油量，按一个左右油舱或燃油舱的油全漏完预测最可能发生的最大溢油量。
5）根据最大船型的载油量，按所载货油或燃油全部漏完预测最坏情况下的溢油量。
2.溢油影响预测
溢油影响预测应用“油粒子”模型等定量预测模式，对海上风电场发生突发性溢油污染事故所造成的环境影响和损害程度进行预测，预测中应注意以下技术要点：
（1）溢油事故地点选择。根据海上风电场的施工活动情况、与周边航道、港口、码头等的位置关系以及所在区域事故统计与分析结果等，选择事故多发区作为预测模拟的事故地点。
（2）风向风速。气象资料应统计海上风电场所在区域最近10年以上的历史数据，并给出风玫瑰图，分析评价项目所在区域的主导风向、年平均风速，冬季和夏季的主导风向、风速，以及对主要敏感目标最不利的风向、风速。
（3）潮流。应分别选择涨潮、落潮两种情景。根据事故点与周边海洋功能区的位置关系，可选择涨急、落急、涨憩、落憩等特征时刻作为溢油的起始时刻。
（4）预测方法。采用随机模拟统计法或典型情景模拟法预测分析溢油在水面上和水体中的可能扩散范围和危害程度。随机模拟统计法需对每个泄漏地点进行多次随机情景组合（应不少于300次）的漂移扩散轨迹模拟，每次事故情景发生时间不确定，随机选取过去几年的任一时刻（应不少于3年），风向、风速为历史监测数据，流场数据取自海洋动力模拟结果。每一次事故模拟均计算并记录各个网格的污染物漂移经过时间、油膜厚度、污染物浓度等数据，最后进行统计，得到对附近区域，特别是对敏感目标的污染概率、最快影响时间、油膜厚度、污染物浓度、持续影响时间等污染程度信息。典型情景模拟法具体参数可参照表6-10。
表6-10 典型溢油事故情景模拟参数
（5）预测结果。应采用图表方式给出油膜逐时刻（至少72h）的漂移位置、扩展面积、扫海面积、残油量、厚度分布等，图示溢油事故油膜漂移轨迹（至少72h），统计分析油膜对敏感保护目标和岸线的影响时间、污染面积或长度。
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