渤海海域海上石油平台溢油污染等级评估方法分析

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1、渤海海域海上石油平台溢油污染等级评估方法研究摘要石油污染被认为是对海洋环境危害较大污染物之一，本文通过分析与溢油污染程度有关的影响因素，首次构建了海上石油平台溢油污染程度评价指标体系。运用层次分析法(AHP)计算各评价因素的权重分配：并建立了指标的隶属度函数及隶属度子集表；完成了海上溢油污染程度的二级模糊综合评价模型。对溢油污染程度评价指标进行分级，利用Rand函数在各分级标准内随机生成足够数量的样本；建立了较合理的网络结构；构建了石油平台溢油污染等级BP神经网络模型。两种评价模型为判断溢油污染等级提供了新方法，同时也为溢油应急决策

2、部门采取应急措施提供一定的技术支持。通过分析与溢油污染程度有关的影响因素，建立了涵盖溢油量、油品特性、溢油位置、气象要素、水文要素五个方面的海上石油平台溢油污染程度评价指标体系。该指标体系包含静态和动态两大方面的指标：原油的毒性、持久性、易燃性、粘性、海域敏感资源、离岸距离、岸线类型；溢油量、风速、能见度、表层流速、表层流向、表层水温、波高。对于溢油量和溢油海域敏感资源两项评价指标，采用三角形与梯形曲线相结合构造隶属度函数，进而确定其隶属度；原油的毒性、持久性、易燃性、粘性、岸线类型、离岸距离、风速、能见度、表层流速、表层流向、表层

3、水温、波高12相指标，则通过构造隶属度子集表确定隶属度。运用层次分析法(AHP)确定了一级指标和二级指标的权重，一级指标溢油量、油品特性、溢油位置、气象要素、水文要素权重分别为：0．39、0．10、0．12、0．20、0．19。二级指标原油的毒性、持久性、易燃性、粘性分别为O．34、0．29、0．20、O．17，海域敏感资源、离岸距离、岸线类型权重为O．41、0．37、0．22，风速、能见度、表层流速、流向、水温、波高为0．83、0．17、0．42、0．13、0．10、0．35。由评价指标的隶属度和权重分配，即可实现海上石油平台溢油

4、污染程度二级模糊综合评价模型的构建，该模型为科学地判断溢油污染等级提供了新方法，克服了单凭专业人员的主观判断存在的片面性。由于缺乏客观实际的样本数据，对神经网络的14个输入指标进行分级，利用Rand函数在各分级标准内随机生成2300个样本，从中抽取100个作为网络模型的检验样本。运用随机生成的训练样本，在设定隐含层节点为6、epochs=3000、goal=0．00001的条件下，采用6种常用的改进BP学习算法逐--iJII练网络，对比网络的训练结果，确定选取性能最好的的Levenberg．Marquardt算法。根据经验公式计算出

5、隐含层神经元数目的取值范围，再采用“试凑法"具体确定最佳神经元个数为8。根据网络的输入、输出样本、网络层数、各层神经元个数、学习算法、传递函数、性能函数等参数，运用newff函数生成BP网络，并应用MATLAB6．5编程，对BP网络模型进行训练，训练误差小于目标误差时，训练停止。应用检验样本仿真测试网络性能，结果表明构建的网络模型的具有很强的泛化能力。运用模糊综合评价和BP网络模型评判溢油事故实例，二者判断的结果一致，可见构建的两种模型均能很好地判断溢油事故污染等级。一旦海上石油平台发生溢油事故，利用在线监测系统及基础数据库中的参数

6、数值，对溢油事故污染程度进行评判，以便及时、快速地了解溢油污染等级，为采取溢油应急对策提供可靠依据，具有较强的实用性。关键词：海上石油平台；溢油污染程度；模糊综合评价；BP神经网络2渤海海域海上石油平台溢油污染等级评估方法研究ResearchonthemethodoftheIeveIassessmentofoilspiIpoIutionBohaioffshorePIatformAbstractTheoilpollutionisconsideredoneofthepollutantsthatarelargerharmfultothem

7、arineenvironment；AssessmentindexsystemofoilspillfortheoffshoreoilplatformWaSestablishedbyanalyzingtheinfluencedfactorsrelatedtothedegreeofoilpollutioninthepaper．AnalyticalHierarchyprocess(AHP)wasusedtocalculatetheweightsofevaluationindexes；andthemembershipfunctionandth

8、emembershipdegreetableswereestablishedseverally；andasecondorderfuzzycomprehensiveevaluationmodelforthedegreeofoilpoll