摘 要

随着内河航运的低成本、大运量、易通达等优势逐渐受到业界的青睐，可以预见的是，内河航运会在我国社会经济发展中发挥更加明显的作用并占据更加重要的地位。湖南省境内航道与港口资源丰富，航道总里程全国第三，全省港口码头全面可持续发展，在全国航运业中占据重要性的地位。然而伴随着航运业的高速发展，船队规模大型化和码头设施机械化、大型化的快速发展，船舶污染事故的发生概率和危害结果都会大大提高，因此需要对湖南省内河航运船舶污染事故进行风险识别与源项分析，并使用专家打分和层次分析法相结合的办法综合评价湖南省主要散装液体化学品货物的危害性，预测污染事故的发生概率，之后按照一定标准计算事故泄漏量，最后按照风险等级评价标准对湖南省特定种类船舶污染事故进行风险评价。

关键词：风险识别； 事故概率； 风险等级评

Abstract

With the advantages of low cost, large volume and easy access to inland shipping, the industry is favored. It is foreseeable that inland shipping will play a more prominent role in China's social and economic development and occupy a more important position. The waterway and port resources in Hunan Province are abundant, and the total length of the channel is the third in the country. The comprehensive and sustainable development of the port terminals in the province occupies an important position in the national shipping industry. However, with the rapid development of the shipping industry, the large-scale fleet and the rapid development of the docking facility mechanization and large-scale development, the probability of occurrence of ship pollution accidents and the hazard results will be greatly improved. Therefore, it is necessary to risk the pollution of inland shipping vessels in Hunan Province. Identification and source item analysis, and using expert scoring and analytic hierarchy method to comprehensively evaluate the hazards of major bulk liquid chemical cargoes in Hunan Province, predict the probability of pollution accidents, and then follow certain standards. Calculate the amount of accident leakage, and finally evaluate the risk of specific types of ship pollution accidents in Hunan Province according to the risk level evaluation criteria.

Key words: Risk identification；Accident probability；Risk rating

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1风险评价研究现状 2

1.2.2船舶污染风险评价研究现状 2

1.3本文主要工作 3

第2章 湖南省水域环境及水上交通现状分析 5

2.1概况 5

2.2湖南省水域环境现状概况 5

2.3湖南省水上交通现状分析 6

2.3.1湖南省内河航道现状 6

2.3.2湖南省内河港口现状 7

2.4船舶事故统计与分析 9

2.4.1船舶交通事故统计与分析 9

2.4.2船舶污染事故统计与分析 10

第3章 船舶污染水域环境风险识别与源项分析 11

3.1船舶及其有关作业活动污染水域危险性识别 11

3.1.1 操作性污染事故识别 11

3.1.2海难性污染事故识别 12

3.2船舶载运货物危险性识别 12

3.3船舶载运货物的危害性评价 14

3.3.1采用NFPA标准分析 15

3.3.2ABCDE五栏标准分析 15

3.3.3液体化学品的水域污染危害性分析 16

3.3.4散装液体化学品危害性综合性识别评价 17

3.4源项分析 20

3.4.1泄露事故发生概率预测 20

3.4.2污染量预测 21

3.5船舶污染水域环境风险识别与源项分析结论 24

第4章 湖南省船舶污染水域环境风险评价 26

4.1风险评价标准 26

4.2风险计算 27

4.2.1油品和化学品污染风险计算 27

4.2.2燃油污染风险计算 27

4.2.3风险综合评价 27

4.3高风险区预测 27

4.4风险可接受水平 28

4.5风险评价结论 29

第5章 结论与展望 31

5.1主要结论 31

5.2展望 32

参考文献 33

致 谢 35

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

近年来环境保护问题俞显重要，党中央越来越重视经济发展过程中环境保护问题。习总书记也是多次强调并提出关于环保问题的许多创新的论断，其生态文明建设思想更是从中国特色社会主义事业全局高度出发，为湖南省及全国内河航运经济发展过程中的生态文明建设提供了理论依据和科学指南。

湖南省地处长江中游南部，其管辖范围内航运资源丰富，河网密布，水系发达，目前拥有通航河流三百多条，境内主要水系连通全省一大半的县市，湖南省全省通航总里程位居全国第三位。其中等级航道的发展趋势呈现良好上升态势，据2018年底统计，湖南省等级航道公里数为4219公里，比2017年统计数据要提高0.1个百分点。除此之外，全省港口泊位建设也正在进行时，截至2018年底，湖南省千吨级以上泊位比2017年末减少九个，其中生产用码头比2017年末减少七百五十八个。而湖南省的港口发展状况也呈现良好态势，长沙港和岳阳港被列入我国内河主要港口的行列中，其中岳阳港更是跻身于全国内河亿吨大港行列，其城陵矶港区也被辟为国家一类口岸。除此之外，湖南省已建成湘江大源渡、土谷塘、株洲、长沙枢纽和城陵矶（松阳湖）港区一期工程等重大水运项目。

湖南省各行各业的快速发展相互促进，共同进步，其中内水航运的迅猛发展使得湖南省境内每年平均交通流量逐年快速增加、船舶大型化趋势日显突出，因此，船舶及其相关作业活动发生污染内河环境的概率也在逐年增加。一旦发生船舶污染事故，将会对湖南省自然生态环境、旅游资源、生态养殖及饮用水资源造成极其严重的损害，对居民日常生活和社会舆论也会形成相当的负面影响。

正是由于船舶污染事故的突发性、不确定性和流动性等特点，一旦发生船舶污染事故，则事故将会对自然环境、生态环境以及社会稳定都会产生较大的负面影响，所以对船舶污染事故的正确风险评估则显得至关重要了。船舶污染事故风险评价可以从根本上减少甚至消除污染事故的发生，可以更加有效分配并合理利用有限的资源、有的放矢地进行船舶防污染工作。科学合理的风险评估可以较大程度地提高应急预案的科学性，确定其质量，从而更有针对性地使用资源，以防预案流于形式化。科学合理的风险评估还可以对高风险区域进行风险合理地预测，加强应急能力中的反应能力，减少事故发生或发现到应急力量达到事故现场的时间。

1.2国内外研究现状

1.2.1风险评价研究现状

所谓风险^[1]，是指结合一起事故或一组事故发生的可能性和后果的的严重性的函数。在风险评估领域，层次分析法可以普遍适用于多种领域，能够使复杂问题简单化处理，因此实际应用中经常收到各界科研学者的喜爱。层次分析法既包括定性分析也含有定量分析，能够广泛应用到风险和环境等不同领域，同时又可以针对不同领域实际情况作出相应合理的变化推导，形成更适用的评价方法，比如模糊层次分析法、灰色层次分析法和改进层次分析法等方法。

A.T.Ung，V.Williams^[2]等人利用并结合人工神经网络(ANN)和模糊集理论[3-4]，建立交通风险预测模型，使用实例验证，最终证明该预测模型的科学性。Vladimir M Trbojevie和Barryj.Carr^[5]通过对船舶交通安全的研究和分析，提出了先分析评价交通安全后管理的改进方案；Omer I,Niculescu E^[6]等人将频率、持续时间、严重性等重要参数来识别和计算罗马尼亚海洋地区室友、有毒废物等风险进行识别，具有身份重要的意义；Montserrat Compa^[7]等人利用物种分布图、文献资料和塑料分散模型在空间范围内建立Lebreton模型，以识别塑料污染对地中海海洋多样性的风险评估；吴英俊^[8]等人科学结合熵权法和专家打分法，兼具客观性和主观性，并结合节能减排指标和企业节能减排指标数据确定节能减排指标的权重值，最终以某一真实存在的企业为例进行验证，结果表明该综合评价结果与长期实际调查数据分析结论最为接近，从而证明其方法的科学性。张娟^[9]采用专家打分选定指标并取值，并据此建立火灾风险评价指标体系，从消防安全布局等多个方面对瑶峰镇的消防问题和现状进行了综合评价；陶磊等人^[10]将变异系数法和TOPSIS相结合，建立充填失效风险评价模型，并通过实际数据带入计算，能够有效地对矿山充填管道失效风险进行科学合理地评价，对降低管道失效事故、有针对性地提供预防措施有重大意义。

1.2.2船舶污染风险评价研究现状

之前常用的较为简单的船舶污染风险评价方法主要是依靠船舶污染历史数据的统计分析，具体区域的污染事故发生概率越高则代表着该区域风险则越高，但该种方法有其局限性，无法考虑包括船舶类型、事故危害程度在内的风险因素。

目前对船舶污染事故进行风险评价研究方法大多是用各种风险评价方法如层次分析法、组合赋权法等基础理论建立评价模型，之后综合分析船舶污染事故影响因素，从而实现风险评估^[11-13]，同时国内外很多学者也在不断地进行风险评价方法的创新与改进。

徐小林^[14]利用模糊综合评价法，建立因素集与评价集，之后结合层次分析法和专家评测法，确定各因素的权重，之后建立单因素评判矩阵，并用实例分析其评价模型的科学性。柴田、熊德琪^[15]充分考虑船舶自身特点与现有研究优势，利用AIS系统中船舶信息与历史数据的统计，并根据ISO/IEC^[16]风险公式，建立基于此的定量风险评估模型，既利用了特定区域历史污染事故统计数据，也充分考虑了即时的AIS信息，如船舶流量、船舶类型、水域环境等，极大程度地提高了评估的准确性与科学性。曾繁彬^[17]综合使用多种理论，最终建立出基于模糊层次分析法-组合赋权法的一种特殊的溢油风险评价模型，充分考虑码头作业特点与码头应急能力，并以日照裕廊码头的风险等级为实例进行分析，充分证明其风险评价模型及方法的科学性。梁中亦^[18]则将层次分析与系统分析相结合，从船舶污染影响因素这个角度出发，综合研究各种风险因素，并确定一系列系统的指标体系，并通过专家打分和层次分析法确定各因素权重值，同时咨询专家意见将指标评分函数化，建议一个动态的、适用性较强的风险评价模型，实用价值较大。

1.3本文主要工作

本文主要是对湖南省船舶污染水域环境进行风险评价研究，主要研究内容如下：

（1）湖南省水域环境及水上交通现状分析

根据最新统计资料，对湖南省水域环境现状和水上交通现状分别进行介绍分析，对湖南省目前水域环境、通航里程、航道情况、港口建设情况、港口货运量、客运量及近十年船舶交通事故和污染事故进行分析。

（2）船舶污染水域环境风险识别与源项分析

结合湖南省水路运输的实际情况，对湖南省油品和散装液体化学品泄漏事故进行风险识别，按照事故原因为标准对事故进行分类，并分别对其分类结果即操作性污染事故和海难性污染事故的危险性进行识别，之后重点对船载散装液体化学品的危险性进行识别和分析，最终使用专家打分法和层次分析法相结合的办法将液体化学品的NFPA标准分析结果、ABCDE五栏标准分析结果与运输量等相关因素结合起来综合分析船舶载运散装液体化学品的危险性。之后便对分析出的主要危险源进行进一步的分析和筛选，根据船舶交通流量、各市州船舶主力船型、燃油舱容积、实载率等数据计算泄漏事故发生的概率和污染量。

（3）湖南省船舶污染水域环境风险评价

建立风险评价标准，包括风险等级评价标准、事故发生概率等级评价标准与事故危害程度等级评价标准，并主要评价湖南省化学品污染风险和油污染风险，根据预测的2020年湖南省各市州港口吞吐量、航道断面船舶流量及船型数量等数据，科学预测且综合评价湖南省主要水域各市州的风险，且以此建立湖南省污染事故风险评估矩阵图。

图1.1-1 技术路线图

第2章 湖南省水域环境及水上交通现状分析

2.1概况

截至2018年底，湖南省具备通航河流373条，境内主要水系如洞庭湖水系、湘水水系等连通全省70%的县市区，全省通航总里程位居全国第三位，除此之外，湖南省等级航道总里程达到4219公里，大约占总里程的35.3%，比之2017年里程变化要提高了0.1个百分点。18年年末湖南内河港口拥有生产用码头泊位1107个，比17年末同期减少758个，最大靠泊能力7000吨，长沙港和岳阳港是湖南省有名的大港，起着标杆的作用，更是被列入全国内河主要港口，而岳阳刚则跻身于全国内河亿吨大港的行列，意义非凡，而岳阳港港口的城陵矶港区也被辟为国家一类口岸。湖南省港口建设工作也有较大的成绩，已建成湘江大源渡、土谷塘、株洲、长沙枢纽和城陵矶（松阳湖）港区一期工程等重大水运项目。

自18年年初截至18年年底，全省累计水路货物运输量为21101万吨，为17年同期货运量的93.5%；而自18年年初累计至年底，湖南省全年货物周转量达到4589603万吨公里，达到17年同期的92.3%。而与此相对应的旅客客运量，18年一年的湖南省客运量达到1729万人，比17年同期增长3.3%；而湖南省旅18年全年客周转量达到36325万人公里，比17年同期增长了4.7%。

2.2湖南省水域环境现状概况

湖南省水资源发达，河网纵横，湖泊众多，境内湖泊、河流等水域面积总计约为1.1万km²，占全省总面积的5.3%。境内主要河流大多源自于湖南省东、南、西边境的山地，5km以上的河流五千多条，分属长江流域和珠江流域。其中长江流域面积大约占湖南省国土面积的98%。湖南省水系网络极具特点，湘、资、沅、澧四大河流和湖南省境内的主要河流大都是从湖南省的东、南、西三面流入洞庭湖，由城陵矶流入长江，形成以洞庭湖为中心的辐射状水系。

湘江，又称湘水，全场856km，为湖南省境内主要河流之一，其发源地在广西海洋山，自湖南省永州市东安县进入湖南省境内，河流在湖南省境内总长度约为670km，流域面积大约为85400平方公里，约占据全省国土面积的40.3%。资水，也被称为资江，全长653km，是湖南省第三大河流。资水有两个源头，南源夫夷水，也被称为罗江，其发源地在广西资源县，在梅溪流入湖南新宁县，西源赧水来自湖南城步苗族自治县，二源在邵阳双江口汇合，到益阳市又分为两个分支，分别流入洞庭湖和湘江，在湖南省境内长603km。沅江，又称元河，全长1033km，水能资源丰富。沅江亦有二源，其一龙头江为南部的源头，其二北源重河，沅江在湖南境内总长度约为568km。澧水，全长388km，是湖南四大河流中最短的一个，澧水分三源，以其北部源头为主，北部源头源出湖南省桑植县，南部源头源自湖南省永顺县，中部源头则出自桑植县，三源会在南岔汇合，最终会在小渡口分数支流入洞庭湖，和虎渡、莲花池与长江相通。洞庭湖，面积广阔，位置坐落在湖北省和湖南省两省之间，是中国第二大淡水湖，也同时是湖南省一个重要吞吐湖泊。洞庭湖纳四水，经城陵矶入长江，具有调节长江水的重要作用。

2.3湖南省水上交通现状分析

2.3.1湖南省内河航道现状

湖南省现有通航里程11968公里（包含长江），分属于湘江、资水等4个水系和洞庭湖区、东江湖库区，航道总里程全国第三。其中，湘江水系的航道总里程为2826km，主要航道有湘江、耒水、渌水等；资水水系的航道总里程为1365km，主要航道有资水、夫夷水等；沅江水系的航道总里程为2891km，主要航道有舞水、沅江、酉水等；澧水水系的航道总里程为940km，主要航道有溇水、澧水、渫水等；洞庭湖区（含长江）的航道总里程为3783km，主要航道有长江、澧水洪道、开湖航线等。湘、资、沅、澧四大干流和众多支流汇入洞庭湖后，会经城陵矶入长江；长江干流自岳阳市华容县五马口进入湖南省境内，最终在黄盖湖农场的铁山咀出湖南省境，境内总长度为161km。

从航道等级结构看，全省等级航道4219公里，占总里程35.3%，较之于17年提高了0.1个百分点，Ⅲ级及以上航道1111公里，占总里程9.3%。其中Ⅱ级航道466公里，Ⅲ级航道645公里，Ⅳ级航道274公里，Ⅴ级航道85公里，Ⅵ级航道1549公里，Ⅶ级航道1200公里。另外全省还有多达7749公里的等外航道。湖南省内河航道通航里程构成如图2.3-1所示。