[发明专利]陆上管道油品泄漏对水体影响的判别方法

说明书

技术领域

本发明是一种陆上管道油品泄漏对水体影响的判别方法，涉及其它类不包括的测量、污水的处理和管道系统技术领域。

背景技术

主要对目前的量化风险评价技术(QRA)和基于数字高程模型的水文评价技术，与本发明进行比较。

1、量化风险评价技术(QRA)

QRA基于大量的数据，辨识各种可能的危险源，在此基础上，通过分析对比相似设备设施的历史失效事故数据，分析事故发生的可能性，并模拟事故发生的后果，最终形成风险评估的结果。QRA作为一种纯量化的评价方法，其评价的结果均为数值，同时，该方法在评价过程中受人的主观影响较小，评价结果更为客观，其结果为数值、带有量纲，有明显的实际意义，便于判断风险的可接受性。

在进行QRA评价过程中，有几项关键步骤：辨识各种设备设施是否存在危险；需要准备相应的比对数据，判断同类设备的历史失效频率，以分析失效可能性；失效后果的分析，即进行各种情景分析，以模拟失效后果。目前，QRA技术主要应用于针对站场设备的量化风险评价。

针对陆上管道泄漏，QRA在使用过程中存在以下问题：

(1)QRA技术作为针对站场设备设施的量化风险评价方法，不能解决针对陆上长输管道的泄漏路径及泄漏影响范围的识别与评价，尤其是对河流、海洋等水体的影响性评价；

(2)QRA技术未充分考虑地形、地势的因素，仅考虑了一维空间的计算，且评价结果采用传统图表进行表达，不能很好的展示评价结果的空间分布情况；

(3)QRA技术属于一种精细化的风险评价，其研究尺度较小、数据量大、判别过程复杂，不适用于大尺度、大范围的长距离陆上管道多个场景的判别、评价。

2、基于数字高程模型的水文评价技术

数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM)，是地表高程属性信息的数字表达，是带有空间坐标信息和高程信息的数值描述，它通过建立空间格网，将地表高程存储与特定的栅格单元内，以模拟现实地表的起伏特征状况。DEM采用有序的数值阵列表示地表高程，是投影平面上格网点平面坐标(x，y)及高程(z)的数据集合。DEM主要有三种类型：规则格网模型(GRID)，等高线模型和不规则三角网模型(TIN)。

基于DEM的水文评价技术，可再现水流的流动过程，判别地表水系以何种方式流经特定区域，包括水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络(包括河流网络的分级等)以及流域等。该技术在城市与区域规划、林业、农业、交通等领域有着广泛的应用，可以用于与地表水流相关的各种分析，如洪水水位及淹没范围、预测地貌变化对某个区域造成的影响等。

针对陆上管道泄漏，基于DEM的水文评价技术在使用过程中存在以下问题：

(1)基于DEM的水文评价技术是针对地表水系流动过程的模拟分析，没有考虑管道专业背景，不能直接用于陆上管道油品泄漏进行识别与评价；

(2)基于DEM的水文评价技术，虽可以再现水流的流动情况，但对于判别油品泄漏范围时存在一定的局限；主要是因为水文评价仅考虑研究区域周边地势落差最大的位置，将其作为水体流动的下一个方向，其结果往往呈线状分布，不符合实际油品泄漏情况；

(3)由于空间尺度较大，基于DEM的水文评价技术在分析过程中为了保证提取水系水流的连通，常需要剔除洼地，以保证水流流向的连贯性；相对于水文评价的研究尺度，油品泄漏范围较小，在判别油品在地表扩散的过程中，不仅需要考虑油品在地面的流动，还需要考虑油品在洼地的汇集，故洼地需要保留。

发明内容

本发明的目的是发明一种能够确定泄漏路径、识别可能受到影响的水源地并能识别危险管段的陆上管道油品泄漏对水体影响的判别方法。

本判别方法依次为：

1.泄漏模拟数据准备；

2.泄漏位置准备与泄漏量计算；

3.泄漏漫流评价；

4.泄漏汇流评价；

5.水文数据准备；

6.流域影响性判别；

7.危险管段判别；

8.结束。

其中：

1.泄漏模拟数据准备

判断用于计算泄漏模拟数据是否完整，数据内容主要有地面高程数据、地表植被、建筑物分布、管道本体参数；

2.泄漏位置准备与泄漏量计算

根据泄漏模拟数据，进行多个泄漏场景的设置，主要内容包括泄漏位置的选择、泄漏量的计算；

(1)泄漏位置选择，即根据选定管道，沿管道均匀布置泄漏模拟点，或根据管道周边的地形、地貌、水文分布情况随机布点；