CN109740971A - 一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估；对于存在环境风险的区域，结合环境敏感受体的级别确定该区域环境风险等级。并进一步根据提供的危化品存放规划线路，作为最终确定危化品存放方案的辅助决策依据。本发明还公开一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，帮助企业开展环境风险日常管理、先期预警以及环境应急处置等工作，提高环境风险管理水平。同时实现了突发环境事件的预测模拟，有助于提高环境应急处置水平。

Description

一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法及系统

技术领域

本发明涉及环境风险监测技术领域，特别涉及一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法及系统。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，危险化学品的需求量也在不断增加。随之而来的是危险化学品运输数量的不断增加以及危险化学品事故的频繁发生。危险化学品不同于普通的货物，由于其本身的特殊性，及易在生产、运输、装卸等环节发生事故，一旦发生事故，其影响时间较长并且影响的范围较广，会给道路周边居民人身及财产安全，周围环境以及公共财产造成巨大损失。

现有技术中，中国专利CN101931648A公开了一种针对化工园区环境风险源的实时监控平台，平台的监控软件包括数据接收与处理、风险源管理、敏感点管理、固定源监控、移动源监控和应急管理等模块，可以实现化工园区环境风险源状况的动态监控，但未考虑风险源的风险评估。以及中国专利CN103268109A公开了一种基于GIS的化工园区风险管理信息系统，该系统集园区重大危险源、高危工艺、移动危险源实时监控、事故监测预警于一体，能够实现化工园区的日常安全监管、重大危险源监控预警、高危工艺监控及事故应急救援辅助决策支持，但侧重于安全管理，未考虑环境敏感点、环境风险监测风险评估的内容。

因此，现有技术，不能从环境保护与危急治理的角度，科学地评估危化品运输过程中，其发生道路泄露等事故风险对于环境敏感受体、特别是流域水环境的影响，并以此为基本依据筛选环境风险路段并定级，为各地方政府、路政管理部门、环保管理部门、交通管理部门及危化品运输与生产企业管理者，提供对应科学评估方法和决策依据，以实现保护区域环境安全、降低事故率及事故时对环境危害程度的目的。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明目的在于，提供一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估及环境风险等级划分。并进一步根据提供的危化品存放规划线路，作为最终确定危化品存放方案的辅助决策依据。

本发明目的还在于，提供一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，帮助企业开展环境风险日常管理、先期预警以及环境应急处置等工作，提高环境风险管理水平。实现了突发环境事件的预测模拟，有助于提高环境应急处置水平。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其包括如下步骤：

(1)企业危化品生产存放信息的获取

设置一基于网络的风险评估系统，并在该系统内设置一基本信息管理模块，用来采集与管理企业危化品生产存放种类、危化品所属级别、单个罐体或存储池的存储量或生产量，以及企业所在流域水环境信息；

(2)企业所在流域水环境信息的获取

在所述的风险评估系统内设置一环境风险评估模块，在模块中设置一环境风险识别子模块，用来识别危化品在企业园区泄漏路径周边水环境风险受体、水环境风险源及水环境风险物质信息；

(3)企业所在流域水环境的风险评估

在环境风险评估模块内设置一环境风险评估子模块对识别的风险源进行分析处理，根据评估模型评估风险源环境风险路段及划分；以环境敏感受体为基准点，以危化品在水中表征指标的标准限值为基础，向上游反推，得到一临界点，此临界点为污染物若在此处泄漏，则下游环境敏感受体处污染物达标，设为Z点；Z点以上为无风险路段，即若危化品在此路段泄漏，不会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标；Z点以下为有风险路段，即若危化品在此路段泄漏，将会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标，即环境敏感受体和Z点内的危化品运输路线为有风险的路段，危化品在Z点以上泄漏，对下游环境敏感受体无风险，在Z点以下泄漏则对下游环境敏感受体存在风险，环境敏感受体与临界点Z点间的距离即为环境风险路段长度；

(4)环境敏感受体的企业环境风险评估

在所述的风险评估系统内设置一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级；当一级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为重大环境风险路段；当二级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为较大环境风险路段；当三级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为一般环境风险路段。

所述环境风险评估子模块基于零维模型中环境风险路段长度模型的标准限值计算公式为：

S_i＝q_i/Q_水j (1)

S_i——第i种危化品在水环境中表征指标的标准限值，mg/L

q_i——第i种危化品单个车辆单次泄漏量，g

Q_水j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的水量，m³

Q_水j＝Q_j×t (2)

Q_j——危化品泄漏点至环境敏感受体间的河流流量，m³/s

t——危化品泄漏点污染物迁移至环境敏感受体所用时间，s

Q_水j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的水量，m³

t＝L_j/u_j (3)

t——危化品泄漏点污染物迁移至环境敏感受体所用时间，s

L_j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的距离，m

u_j——危化品泄漏点至环境敏感受体间的河流流速，m/s

结合上述公式(1)(2)(3)，对于第i种危险品对应于第j个水环境敏感受体之间的危化品道路运输环境风险距离L_ij估算公式为：

L_ij＝q_i×u_j/(Q_j×S_i) (4)

则对于某种危化品，不同环境敏感受体均可计算出对应的环境风险路段；

对于忽略弥散的一维稳态水质模型、一维动态混合模型均可计算出环境风险路段长度。

所述方法中的危化品泄漏时间的确定，当发生危化品泄漏事件，泄漏时间长短将影响危化品进入河流的初始浓度大小，利用伯努利方程计算出危化品液体泄漏速率，随后根据危化品运输量与泄漏速率的比值得出泄漏时间；

危化品泄漏速率

式中：

Q_L——危化品泄漏速度，kg/s；

C_d——危化品泄漏系数，此值常用0.6-0.64；

A——裂开面积，m²；

P——容器内介质压力，Pa；

P₀——环境压力，Pa；

g——重力加速度；

h——裂口之上液位高度，m；

ρ——危化品密度，kg/m³。

所述方法中的危化品泄漏入河量的确定，包括如下步骤：液体泄漏入河量根据企业已有应急防范措施确定：现有应急池能接纳单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为0；现有应急池能不能接纳所有单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为30％；现有企业无任何应急措施，则入河量为60％。

所述方法中的危化品泄漏污染物在水中的扩散的确定基于如下模型：

(1)对持久性污染物采用零维水质模型；

零维水质模型：

C₀＝(C₁Q+q)/Q

C₀——污染物与河水混合均匀后的浓度，mg/L

C₁——上游来水中污染物浓度，mg/L

Q——污染物泄漏点至下游某处区段内全部水量，L

q——污染物泄漏量，mg；

(2)对于非持久性污染物采用忽略弥散的一维稳态水质模型；

忽略弥散的一维稳态水质模型：

C＝C₀exp(-kl/86400u)

C——下游某处污染物浓度，mg/L

C₀——污染物初始浓度，mg/L

k——污染物的衰减速度常数，d^-1

l——污染物泄漏点至下游某处河流长度，m

u——河流流速，m/s

(3)对于非持久性污染物、非稳定态采用一维动态混合模型；

一维动态混合模型：

A＝q/u

A——河床断面，m²

u——流速，m/s

q——流量，m³/s

d——弥散系数，(m²/s)

c——某污染物在x断面t时刻的浓度，mg/m³

s——源漏项。

一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其包括基于网络相互连接及运行的如下模块：

一基本信息模块用来采集及管理所有的基础信息，包括危化品运输信息中的危化品种类、危化品单次运输量、危化品道路运输路径；危化品道路运输路径流域水环境信息中水系基本情况、基础地形图、水系图、道路交通路网图、水工构筑物、区域地表水环境功能区、近三年监测断面常规水质监测数据；

一环境风险评估模块，用来完成对危险化学品运输风险指数的计算及进行环境风险评估及环境风险划分；所述环境风险评估模块包括：环境风险识别子模块，用来识别危化品在企业园区泄漏路径周边水环境风险受体、水环境风险源及水环境风险物质信息；环境风险评估子模块，用来对环境风险识别子模块识别的风险源进行分析处理，建立评估模型评估风险源环境风险路段及划分；

一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级。

所述基本信息管理模块包括：

一地点信息管理模块，用来管理系统的地点信息，地点信息包括地点名称、经度、纬度等信息；

一危险化学品信息管理模块，用来管理危险化学品相关信息，包括危险化学品名称，所属级别信息；

一危化学品泄漏路径信息管理模块，用来管理系统划分的路径信息，路径的编号、路径两端地点名称。

所述环境风险评估模块包括：

一环境风险识别子模块，用来识别企业周边环境风险受体、企业内部环境风险源及环境风险物质信息；

一环境风险评估子模块，用来对环境风险识别子模块识别的风险源，基于环境风险源评估方法，建立评估模型，评估风险源环境风险等级。

所述危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一环境安全隐患模块，用来环境风险评估模块所管理的各风险源存在的环境安全隐患管理；所述环境安全隐患模块包括：隐患排查子模块，用于隐患排查方案登记和排查出的环境安全隐患信息登记与维护；隐患治理子模块，实现环境安全隐患治理计划信息维护和月报管理功能；隐患台账子模块，对隐患治理情况进行信息汇总，动态跟踪环境安全隐患治理进度；

一环境风险预警模块，用来对环境安全隐患管理模块所管理的风险源可能导致突发环境状事件的情况，以及其他可能导致突发环境事件发生的情况，及时进行风险预警。

10.根据权利要求9所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，所述系统还包括：

一辅助决策模块，用来环境安全隐患模块所管理的突发环境事件进行应急处置时，进行环境事件预测、模拟；

所述辅助决策模块包括：

一防控可视化子模块，用来基于企业厂区范围内水体环境事件应急处置流程，对不同风险源事故状况下的处置流程进行可视化展示，帮助应急人员开展环境应急处置和培训；

一水上泄漏预测模拟子模块，用来企业外排口、码头区域发生水上泄漏事件时，对泄漏进行预测模拟及时获得事件可能影响范围、环境污染程度。

与现有技术相比具有的优点：

1、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估及环境风险等级划分。并进一步根据提供的危化品存放规划线路，作为最终确定危化品存放方案的辅助决策依据。

2、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，建立多种危化品污染物在水中的扩散模型，通过针对持久性污染物、非持久性污染物和非持久性污染物、非稳定态建模分析，提高危化品泄露对环境敏感受体的影响程度来筛选环境风险路段并定级。

3、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，包括基本信息模块、环境风险评估模块、环境安全隐患模块、环境风险预警模块、辅助决策模块。采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估及环境风险等级划分。实现了企业环境风险的日常管理、事前预警和环境应急管理，同时实现了突发环境事件的预测模拟，有助于提高环境应急处置水平。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1是本发明危化品生产企业突发流域水环境的风险评估流程图；

图2是本发明危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1-2所示，以B、C、D三家危化品企业为例，具体提供一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其包括如下步骤：

(1)企业危化品生产存放信息的获取

设置一基于网络的风险评估系统，并在该系统内设置一基本信息管理模块，用于采集与管理企业危化品生产存放种类、危化品所属级别、单个罐体或存储池的存储量或生产量，以及企业所在流域水环境信息：

本实施例中，系统获取B企业存储区有2个270m3的粗苯罐；获取C企业存储区有1个100m3的苯酚罐，D企业存储区有1个50m3的柴油；三家企业均位于某镇街A河流域；

(2)企业所在流域水环境信息的获取

在所述的风险评估系统内设置一环境风险评估模块，在模块中设置一环境风险识别子模块，用来识别危化品在企业园区泄漏路径周边水环境风险受体、水环境风险源及水环境风险物质信息：

①三家企业均位于某镇街A河流域，95％保证率最枯月流量约为150m³/s；

②水工构筑物：区域内无水库、电站等资料；

③区域地表水环境功能区划为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类标准；

(3)企业所在流域水环境的风险评估

在环境风险评估模块内设置一环境风险评估子模块对识别的风险源进行分析处理，根据评估模型评估风险源环境风险路段及划分。

系统对三家企业所处流域水环境风险源的获取情况如下：B企业所处A流域下游260km处为跨国界断面(一级环境敏感受体)；C企业所处A流域下游1500km处为跨国界断面(一级环境敏感受体)；D企业所处A流域下游200km处为跨省界断面(二级环境敏感受体)。

以环境敏感受体为基准点，以危化品在水中表征指标的标准限值为基础，向上游反推，得到一临界点，此临界点为污染物若在此处泄漏，则下游环境敏感受体处污染物达标，设为Z点；Z点以上为无风险路段，即若危化品在此路段泄漏，不会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标；Z点以下为有风险路段，即若危化品在此路段泄漏，将会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标，即环境敏感受体和Z点内的危化品运输路线为有风险的路段，危化品在Z点以上泄漏，对下游环境敏感受体无风险，在Z点以下泄漏则对下游环境敏感受体存在风险，环境敏感受体与临界点Z点间的距离即为环境风险路段长度。

本危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，该方法包括液体泄漏入河量的确定，液体泄漏入河量根据企业已有应急防范措施确定：现有应急池能接纳单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为0；现有应急池能不能接纳所有单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为30％；现有企业无任何应急措施，则入河量为60％。

①危化品泄漏对应监测指标及其标准限值

粗苯、苯酚、柴油、浓硫酸泄漏进入环境后在水环境中的表征指标分别为苯、挥发酚、石油类、PH，在地表水中的标准限值参考《地表水环境质量标准》。例如，粗苯泄漏进入环境后在水环境中的表征指标为苯，苯在地表水中的标准限值参考《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)0.01mg/L，其他危化品均可查出对应的标准限值。

②危化品道路运输最大泄漏量

采用企业危化品最大泄露量为危化品最小存储单元量。系统根据前面资料的获取信息运算可获得，B企业最大泄漏量为540m³，C企业最大泄漏量为100m³，D企业最大泄漏量50m³。

③危化品泄漏入河量

危化品泄漏入河量根据不同的企业情况略有不同，一般泄漏量按照5％～30％确定，由于各企业均有应急池，B、C、D企业可能泄露出厂界的量约为16m³、30m³、9m³。B、C、D企业厂界距河距离分别为200m、100m、50m，入河量分别为出厂界量的10％、25％、65％，及2m³、8m³、6m³。

④危化品泄漏时间

危化品泄漏速率

式中：

Q_L——危化品泄漏速度，kg/s；

C_d——危化品泄漏系数，此值常用0.6-0.64；

A——裂开面积，按0.01m²估算。

P——容器内介质压力，Pa；

P₀——环境压力，Pa；

g——重力加速度；

h——裂口之上液位高度，取槽罐车槽罐罐体最大高度，约2m；

ρ——密度。

上述公式中，C_d取值0.6；A取值按0.1m×0.1m，即0.01m²算；内外压力相同，即P＝P₀；g取值9.81m/s²；h取2m；苯密度取876kg/m³、苯酚取1071kg/m³、850kg/m³。

依据上述公式和参数取值，计算出B、C、D企业污染物泄漏速度分别为33kg/s、40kg/s、31kg/s，泄漏时间分别为7min、13min、4min。

⑤污染物在水中的扩散模型选择

鉴于A河流域流态为非恒定流，汽油为非持久性污染物，因而，根据实际情况综合考虑使用一维动态混合模式。

一维动态混合模型：

A＝q/u

A——过水断面面积，m²

u——断面平均流速，m/s

q——流量，m³/s

d——纵向弥散系数，m²/s

c——某污染物在x断面t时刻的浓度，mg/m³

s——各种源和漏的代数和

上述公式中u取0.6m/s，q取150m³/s，A＝q/u＝250m²，s取0，d取10000m²/s。假设泄漏量恒定不定，则事发点河道初始距离初始时刻至泄漏终止时刻的浓度C_0t均恒定(0表示初始断面距离，km，t表示时间)，则B、C、D企业C_0t分别为22500mg/m³、67100mg/m³、138000mg/m³，通过公式可计算出各企业C_xt，B企业在事发点至下游350km断面，事故产生的最大浓度均超过或等于10mg/m³即0.01mg/L，超标；大于350km后的断面则事故产生的最大浓度低于0.01mg/L，达标。C企业在事发点至下游1280km断面，事故产生的最大浓度均超过或等于2mg/m³即0.002mg/L，超标；大于1280km后的断面则事故产生的最大浓度低于0.01mg/L，达标。D企业在事发点至下游229km断面，事故产生的最大浓度均超过或等于50mg/m³即0.05mg/L，超标；大于229km后的断面则事故产生的最大浓度低于0.05mg/L，达标。

(4)企业突发流域水环境的风险评估

在所述的风险评估系统内设置一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级；当一级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为重大环境风险路段；当二级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为较大环境风险路段；当三级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为一般环境风险路段。

将环境敏感受体敏感性划分为以下三级：

一级敏感受体——跨国界、设区的市级以上城市集中式饮用水水源地；

二级敏感受体——跨省界、县级城市集中式饮用水水源地；国家级自然保护区、国家级风景名胜区、国家级世界文化和自然遗产地、国家级森林公园、国家级地质公园、国家级湿地、珍稀濒危野生动植物天然集中分布区、重要水生生物的自然产卵场及索饵场、越冬场和洄游通道、天然渔场、国家级文物保护单位。

三级敏感受体——跨县(市)界、乡镇集中式饮用水水源地；其他生态类敏感受体。

通过模型计算可知，B企业泄露入河量为2m³粗苯，污染团浓度衰减至0.01mg/L时，污染物影响距离为泄漏点下游350km。同时，通过对某企业下游环境敏感受体离泄漏点距离的测算，B企业下游最远且敏感等级最高的环境敏感受体为跨国界断面(一级环境敏感受体)，约为260km。至此，可以得出，B企业的水环境风险等级分别为重大环境风险路段。

C企业泄露入河量为2m³苯酚，污染团浓度衰减至0.01mg/L时，污染物影响距离为泄漏点下游1280km。同时，通过对某企业下游环境敏感受体离泄漏点距离的测算，C企业下游最远且敏感等级最高的环境敏感受体为跨国界断面(一级环境敏感受体)，约为1500km。至此，可以得出，C企业的水环境风险等级分别为无风险路段。

D企业泄露入河量为6m³柴油，污染团浓度衰减至0.05mg/L时，污染物影响距离为泄漏点下游229km。同时，通过对某企业下游环境敏感受体离泄漏点距离的测算，D企业下游最远且敏感等级最高的环境敏感受体为跨省界断面(二级环境敏感受体)，约为200km。至此，系统可以得出，D企业的水环境风险等级分别较大风险路段。

本实施例还提供一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其包括基于网络相互连接及运行的如下模块：

一基本信息模块用来采集及管理所有的基础信息，包括危化品运输信息中的危化品种类、危化品单次运输量、危化品道路运输路径；危化品道路运输路径流域水环境信息中水系基本情况、基础地形图、水系图、道路交通路网图、水工构筑物、区域地表水环境功能区、近三年监测断面常规水质监测数据；

一环境风险评估模块，用来完成对危险化学品运输风险指数的计算及进行环境风险评估及环境风险划分；所述环境风险评估模块包括：环境风险识别子模块，用来识别危化品在企业园区泄漏路径周边水环境风险受体、水环境风险源及水环境风险物质信息；环境风险评估子模块，用来对环境风险识别子模块识别的风险源进行分析处理，建立评估模型评估风险源环境风险路段及划分；

一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级。

本危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一地点信息管理模块，用来管理系统的地点信息，地点信息包括地点名称、经度、纬度等信息；

一危险化学品信息管理模块，用来管理危险化学品相关信息，包括危险化学品名称，所属级别信息；

一危化学品泄漏路径信息管理模块，用来管理系统划分的路径信息，路径的编号、路径两端地点名称。

本危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一环境风险识别子模块，用来识别企业周边环境风险受体、企业内部环境风险源及环境风险物质信息；

一环境风险评估子模块，用来对环境风险识别子模块识别的风险源，基于环境风险源评估方法，建立评估模型，评估风险源环境风险等级。

本危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一环境安全隐患模块，用来环境风险评估模块所管理的各风险源存在的环境安全隐患管理；所述环境安全隐患模块包括：隐患排查子模块，用于隐患排查方案登记和排查出的环境安全隐患信息登记与维护；隐患治理子模块，实现环境安全隐患治理计划信息维护和月报管理功能；隐患台账子模块，对隐患治理情况进行信息汇总，动态跟踪环境安全隐患治理进度；

一环境风险预警模块，用来对环境安全隐患管理模块所管理的风险源可能导致突发环境状事件的情况，以及其他可能导致突发环境事件发生的情况，及时进行风险预警。

本危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一辅助决策模块，用来环境安全隐患模块所管理的突发环境事件进行应急处置时，进行环境事件预测、模拟；

所述辅助决策模块包括：

一防控可视化子模块，用来基于企业厂区范围内水体环境事件应急处置流程，对不同风险源事故状况下的处置流程进行可视化展示，帮助应急人员开展环境应急处置和培训；

一水上泄漏预测模拟子模块，用来企业外排口、码头区域发生水上泄漏事件时，对泄漏进行预测模拟及时获得事件可能影响范围、环境污染程度。

本发明设计重点在于：

1、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估及环境风险等级划分。并进一步根据提供的危化品存放规划线路，作为最终确定危化品存放方案的辅助决策依据。

2、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，建立多种危化品污染物在水中的扩散模型，通过针对持久性污染物、非持久性污染物和非持久性污染物、非稳定态建模分析，提高危化品泄露对环境敏感受体的影响程度来筛选环境风险路段并定级。

3、本发明的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，包括基本信息模块、环境风险评估模块、环境安全隐患模块、环境风险预警模块、辅助决策模块。采用环境敏感受体影响推导法，以环境敏感受体为评估基础，依据企业厂区内存放或生产的物质泄露量对环境敏感受体的影响程度进行环境风险评估及环境风险等级划分。实现了企业环境风险的日常管理、事前预警和环境应急管理，同时实现了突发环境事件的预测模拟，有助于提高环境应急处置水平。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)企业危化品生产存放信息的获取

设置一基于网络的风险评估系统，并在该系统内设置一基本信息管理模块，用来采集与管理企业危化品生产存放种类、危化品所属级别、单个罐体或存储池的存储量或生产量，以及企业所在流域水环境信息；

(2)企业所在流域水环境信息的获取

在所述的风险评估系统内设置一环境风险评估模块，在模块中设置一环境风险识别子模块，用来识别危化品在企业园区泄漏路径周边水环境风险受体、水环境风险源及水环境风险物质信息；

(3)企业所在流域水环境的风险评估

在环境风险评估模块内设置一环境风险评估子模块对识别的风险源进行分析处理，根据评估模型评估风险源环境风险路段及划分；以环境敏感受体为基准点，以危化品在水中表征指标的标准限值为基础，向上游反推，得到一临界点，此临界点为污染物若在此处泄漏，则下游环境敏感受体处污染物达标，设为Z点；Z点以上为无风险路段，即若危化品在此路段泄漏，不会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标；Z点以下为有风险路段，即若危化品在此路段泄漏，将会造成下游环境敏感受体处水体相关污染物超标，即环境敏感受体和Z点内的危化品运输路线为有风险的路段，危化品在Z点以上泄漏，对下游环境敏感受体无风险，在Z点以下泄漏则对下游环境敏感受体存在风险，环境敏感受体与临界点Z点间的距离即为环境风险路段长度；

(4)企业突发流域水环境的风险评估

在所述的风险评估系统内设置一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级；当一级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为重大环境风险路段；当二级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为较大环境风险路段；当三级敏感受体受到的影响大于设定的标准限值时，该区域由评估系统自动判定为一般环境风险路段。

2.根据权利要求1所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其特征在于，所述环境风险评估子模块基于零维模型中环境风险路段长度模型的标准限值计算公式为：

S_i＝q_i/Q_水j (1)

S_i——第i种危化品在水环境中表征指标的标准限值，mg/L

q_i——第i种危化品单个车辆单次泄漏量，g

Q_水j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的水量，m³

Q_水j＝Q_j×t (2)

Q_j——危化品泄漏点至环境敏感受体间的河流流量，m³/s

t——危化品泄漏点污染物迁移至环境敏感受体所用时间，s

Q_水j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的水量，m³

t＝L_j/u_j (3)

t——危化品泄漏点污染物迁移至环境敏感受体所用时间，s

L_j——危化品泄漏点至第j个水环境敏感受体之间的距离，m

u_j——危化品泄漏点至环境敏感受体间的河流流速，m/s

结合上述公式(1)(2)(3)，对于第i种危险品对应于第j个水环境敏感受体之间的危化品道路运输环境风险距离L_ij估算公式为：

L_ij＝q_i×u_j/(Q_j×S_i) (4)

则对于某种危化品，不同环境敏感受体均可计算出对应的环境风险路段；

对于忽略弥散的一维稳态水质模型、一维动态混合模型均可计算出环境风险路段长度。

3.根据权利要求1所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其特征在于，所述方法中的危化品泄漏时间的确定，当发生危化品泄漏事件，泄漏时间长短将影响危化品进入河流的初始浓度大小，利用伯努利方程计算出危化品液体泄漏速率，随后根据危化品运输量与泄漏速率的比值得出泄漏时间；

危化品泄漏速率

式中：

Q_L——危化品泄漏速度，kg/s；

C_d——危化品泄漏系数，此值常用0.6-0.64；

A——裂开面积，m²；

P——容器内介质压力，Pa；

P₀——环境压力，Pa；

g——重力加速度；

h——裂口之上液位高度，m；

ρ——危化品密度，kg/m³。

4.根据权利要求1所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其特征在于，所述方法中的危化品泄漏入河量的确定，包括如下步骤：液体泄漏入河量根据企业已有应急防范措施确定：现有应急池能接纳单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为0；现有应急池能不能接纳所有单个储存池或生产过程产生的物质的量，则入河量为30％；现有企业无任何应急措施，则入河量为60％。

5.根据权利要求1所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估方法，其特征在于，所述方法中的危化品泄漏污染物在水中的扩散的确定基于如下模型：

(1)对持久性污染物采用零维水质模型；

零维水质模型：

C₀＝(C₁Q+q)/Q

C₀——污染物与河水混合均匀后的浓度，mg/L

C₁——上游来水中污染物浓度，mg/L

Q——污染物泄漏点至下游某处区段内全部水量，L

q——污染物泄漏量，mg；

(2)对于非持久性污染物采用忽略弥散的一维稳态水质模型；

忽略弥散的一维稳态水质模型：

C＝C₀exp(-kl/86400u)

C——下游某处污染物浓度，mg/L

C₀——污染物初始浓度，mg/L

k——污染物的衰减速度常数，d^-1

l——污染物泄漏点至下游某处河流长度，m

u——河流流速，m/s

(3)对于非持久性污染物、非稳定态采用一维动态混合模型；

一维动态混合模型：

A＝q/u

A——河床断面，m²

u——流速，m/s

q——流量，m³/s

d——弥散系数，(m²/s)

c——某污染物在x断面t时刻的浓度，mg/m³

s——源漏项。

6.一种根据权利要求1至5之一所述方法的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，其包括基于网络相互连接及运行的如下模块：

一基本信息模块，用来采集及管理所有的基础信息，包括危化品运输信息中的危化品种类、危化品单次运输量、危化品道路运输路径；危化品道路运输路径流域水环境信息中水系基本情况、基础地形图、水系图、道路交通路网图、水工构筑物、区域地表水环境功能区、近三年监测断面常规水质监测数据；

一环境风险评估模块，用来完成对危险化学品运输风险指数的计算及进行环境风险评估及环境风险划分；

一环境风险等级评估模块，用来对存在环境风险的路段结合环境敏感受体的级别，确定该路段环境风险等级。

7.根据权利要求6所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，所述基本信息管理模块包括：

一地点信息管理模块，用来管理系统的地点信息，地点信息包括地点名称、经度、纬度等信息；

一危险化学品信息管理模块，用来管理危险化学品相关信息，包括危险化学品名称，所属级别信息；

一危化学品泄漏路径信息管理模块，用来管理系统划分的路径信息，路径的编号、路径两端地点名称。

8.根据权利要求6所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，所述环境风险评估模块包括：

一环境风险识别子模块，用来识别企业周边环境风险受体、企业内部环境风险源及环境风险物质信息；

一环境风险评估子模块，用来对环境风险识别子模块识别的风险源，基于环境风险源评估方法，建立评估模型，评估风险源环境风险等级。

9.根据权利要求8所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，所述系统还包括：

一环境安全隐患模块，用来环境风险评估模块所管理的各风险源存在的环境安全隐患管理；所述环境安全隐患模块包括：隐患排查子模块，用于隐患排查方案登记和排查出的环境安全隐患信息登记与维护；隐患治理子模块，实现环境安全隐患治理计划信息维护和月报管理功能；隐患台账子模块，对隐患治理情况进行信息汇总，动态跟踪环境安全隐患治理进度；

一环境风险预警模块，用来对环境安全隐患管理模块所管理的风险源可能导致突发环境状事件的情况，以及其他可能导致突发环境事件发生的情况，及时进行风险预警。

10.根据权利要求9所述的危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统，其特征在于，所述危化品生产企业突发流域水环境的风险评估系统还包括：

一辅助决策模块，用来环境安全隐患模块所管理的突发环境事件进行应急处置时，进行环境事件预测、模拟；

所述辅助决策模块包括：

一防控可视化子模块，用来基于企业厂区范围内水体环境事件应急处置流程，对不同风险源事故状况下的处置流程进行可视化展示，帮助应急人员开展环境应急处置和培训；

一水上泄漏预测模拟子模块，用来企业外排口、码头区域发生水上泄漏事件时，对泄漏进行预测模拟及时获得事件可能影响范围、环境污染程度。