一种海洋灾害风险防控预警系统的制作方法

1.本发明主要关于海洋灾害防控预警技术领域，特别是关于一种海洋灾害风险防控预警系统。


背景技术：

2.海洋灾害对沿海经济社会造成的损害已成为制约沿海经济社会发展的因素。同时，在全球气候变暖以及极端气候事件频发的背景下，沿海大型工程由于风暴潮、海浪、海啸和海冰等因素导致防御能力降低，引发海域灾害损害的危险增加。因此海洋工程项目海洋灾害风险防控是预防和减轻海洋灾害，降低海洋灾害造成的生命和财产损失，合理开发利用海洋的重要基础性工作。
3.海洋灾害风险防控工作，现阶段主要是政府层面从宏观上就县市试点进行风险排查与评估，而针对大型海洋工程特别是新建工程的风险防控开展的还很少，还没有系统的方法和标准。为防范和化解海洋灾害风险对核电工程的危害，开展多种海洋灾害风险的监控、评估、防控、预警具有重要意义，然而目前的海洋灾害风险要素调查多是仅就单个灾害因素的影响进行评估，评估结果片面，难以适用于受多种海洋灾害影响的区域，因此，海洋灾害风险防控预警系统的开发、提升防灾、抗灾能力、减轻海洋灾害风险的任务迫切且意义重大，将有助于从源头上防范、化解重大安全风险，把问题解决在萌芽之时、成灾之前，对区域灾害综合风险评估、风险预警、灾害应急救援提供科学全面的支撑。
4.前述背景技术知识的记载旨在帮助本领域普通技术人员理解与本发明较为接近的现有技术，同时便于对本技术发明构思及技术方案的理解，应当明确的是，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已公开的情况下，上述背景技术不应当用于评估本技术技术方案的新创性。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提及的至少一种技术问题，本发明的目的旨在提供一种海洋灾害风险防控预警系统，旨在基于对海洋自然灾害风险和核电厂工程潜在环境灾害风险的识别，制订应对灾害风险防控和安全保障服务方案，提出海洋灾害风险防控的对策与建议，在海洋灾害风险可能发生时发出相关的预报预警。
6.一种海洋灾害风险防控预警系统，包括：
7.重点防御区划定单元，用于依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区；
8.风险评估单元，用于对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；
9.风险监测单元，用于在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；
10.预警单元，基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警。
11.优选的，所述重点防御区划定单元还用于将划定的重点防御区进行网格化划分得
到各子防御区。
12.优选的，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查包括：
13.在风暴潮、海浪和海啸作用下核电厂类受灾体的防护工程风险排查、核电厂温排水风险排查、放射性液态流出物风险排查和取水安全风险排查。
14.优选的，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险评估包括：
15.可能最大风暴潮增、减水状况下海洋灾害风险的评估；
16.海啸状况下海洋灾害风险的评估。
17.优选的，所述风险监测单元在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测包括：水文气象监测、水质生态监测、卫星遥感监测、波浪爬高监测及无人艇应急监测。
18.优选的，所述对施工期、运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警的要素包括：风暴潮、灾害性海浪和海啸。
19.优选的，所述预警单元还包括对各子防御区进行综合风险等级评定，子防御区综合风险等级评定公式为：
[0020][0021]
其中，rs是该子防御区综合风险等级；n是该子防御区内承灾体的个数；d是该子防御区的防御风险能力等级；di是该子防御区内第i个承灾体的防御风险能力等级；ii是该子防御区内第i个承灾体的重要程度等级；fi是该子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级。
[0022]
优选的，所述预警单元还包括对各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定，各承灾体综合受灾等级评定公式为：
[0023][0024]
其中，fi是该子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级，r
ij
是该子防御区内第i个承灾体所承受的第j种海洋灾害风险的等级，m是海洋灾害风险的数量。
[0025]
一种海洋灾害风险防控预警方法，包括：
[0026]
步骤一、依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区，对重点防御区进行网格化划分得到各子防御区；
[0027]
步骤二、对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；
[0028]
步骤三、在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；
[0029]
步骤四、基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警；
[0030]
步骤五、对所述各子防御区进行综合风险等级评定，对所述各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定，将评定结果排序后作为辅助预警。
[0031]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行前述所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤。
[0032]
一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用
于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤。
[0033]
本技术的有益效果为：
[0034]
本发明方案包括对待防控预警区域划定重点防御区及子防御区，然后对重点防御区进行海洋灾害风险排查及风险评估，还对核电厂附近海域开展水文气象监测、水质生态监测、卫星遥感监测、波浪爬高监测，特殊情况下还可应用无人艇平台进行应急监测，提供各类灾害的实时监测和警告，并且为预报预警提供准确的实况资料，还包括基于风险评估结果及风险监测结果对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警，制订应对海洋灾害的风险防控和安全保障服务方案，提出海洋灾害风险防控对策与建议。
[0035]
当海洋灾害风险来临时，在发布海洋灾害风险预警的同时，将各子防御区综合风险等级排序结果及各子防御区内各承灾体的综合受灾等级排序结果进行一并预警，有利于各子防御区及各承灾体依据其自身的风险等级进行及时、有效的避险，可以极大地发挥出小单位的机动性，较大程度上提高防御区整体的抵御海洋灾害风险的能力，最大程度降低灾害损失。
[0036]
本技术还能对某子防御区内某承灾体的综合受灾等级进行评估，对其评估时考虑到不同承灾体受到相同海洋灾害风险的影响不同，将其所承受相同海洋灾害风险时的等级进行机动设置，因此能够为各个承灾体提供更加精细化的综合受灾等级，有利于针对性的对不同承灾体进行预警与防灾救灾。
附图说明
[0037]
为让本发明的上述和/或其他目的、特征、优点与实例能更明显易懂，下面将对本发明的具体实施方式中所需要使用的附图进行简单的介绍，显然地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]
图1是本发明海洋灾害风险防控预警系统的流程框图；
[0039]
图2是本发明的无人艇应急监测示意图；
[0040]
图3是本发明海洋灾害风险防控预警方法的具体步骤流程图。
具体实施方式
[0041]
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当替换和/或改动工艺参数实现，然而特别需要指出的是，所有类似的替换和/或改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述产品和制备方法已经通过较佳实例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
[0042]
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料；但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为
准。
[0043]
除非具体说明，本文所描述的材料、方法和实例仅是示例性的，而非限制性的。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实施或测试，但本文仍描述了合适的方法和材料。
[0044]
以下以具体实施方式详细描述本发明。
[0045]
实施例1：
[0046]
提供一种海洋灾害风险防控预警系统，包括：
[0047]
重点防御区划定单元，用于依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区；
[0048]
风险评估单元，用于对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；
[0049]
风险监测单元，用于在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；
[0050]
预警单元，基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警。
[0051]
本技术海洋灾害风险防控预警系统的流程框图如图1所示，首先对待防控预警区域进行重点防御区的划分，然后对重点防御区进行网格化划分为子防御区，然后对包括各子防御区在内的重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估，还对核电厂区附近海域的海洋灾害风险进行监测，依据风险评估结果及风险监测结果对可能发生的海洋灾害风险进行预报及预警，同时对各子防御区进行综合风险等级评定，对各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定，依据评定结果发出子防御区进行综合风险等级预警及子防御区内各承灾体综合受灾等级预警，系统能够提供各类灾害的实时监测和警告，对各子防御区及各承灾体进行预警有助于极大地发挥出小单位的机动性，较大程度上提高防御区整体的抵御海洋灾害风险的能力，最大程度降低灾害损失，为各个承灾体提供更加精细化的综合受灾等级，有利于针对性的对不同承灾体进行预警与防灾救灾。
[0052]
作为对具体实施方案的优选，所述待防控预警区域包括核电厂区域。
[0053]
作为对具体实施方案的优选，所述依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区包括：
[0054]
甄别近岸15km范围内的在建和运营工程设施；
[0055]
所述在建和运营工程设施至少符合下述条件之一即划定为重点防御区：投资额百亿以上，风暴潮灾害可能导致重大人员伤亡，风暴潮灾害可能导致重大经济损失，风暴潮灾害可能导致特别恶劣社会影响。
[0056]
作为对具体实施方案的优选，所述在建和运营工程设施包括但不限于：核电厂、石油化工企业、机场、产业园区、密集住宅区、学校。
[0057]
根据《风暴潮灾害重点防御区划定技术导则db33/t2142-2018》，风暴潮灾害重点防御区划定应根据自然环境、社会经济发展、关键技术创新、沿海风暴潮灾害风险等因素适时更新，当划定区内自然环境或社会经济发展发生重大变化应及时重新划定。核电及其配套工程的建设和运营后，所地自然环境或社会经济发展将会发生重大变化，防御区应及时重新划定。因此对于包含特别重要承灾体的易受海洋灾害风险危害的待防控预警区域，应判定为风暴潮灾害重点防御区。
[0058]
作为对具体实施方案的优选，所述重点防御区划定单元还用于将划定的重点防御
区进行网格化划分得到各子防御区。
[0059]
作为对具体实施方案的优选，所述将划定的重点防御区进行网格化划分得到各子防御区时，确保任一受灾体的所有部分均处于某子防御区的内部。
[0060]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查包括在风暴潮、海浪和海啸作用下核电厂类受灾体的防护工程风险排查、核电厂温排水风险排查、放射性液态流出物风险排查和取水安全风险排查。
[0061]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查时，风暴潮、海浪作用方面的特征参数包括：天文潮、可能最大风暴增、减水计算；可能最大台风浪计算；设计基准洪水位和厂坪标高复核。
[0062]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查时，海啸作用方面的特征参数包括：天文潮、可能最大海啸增、减水计算和最大海啸爬高计算。
[0063]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查的流程包括：
[0064]
基础数据资料收集：研究有关的技术文件和被排查工程的基础资料，收集历史和现状数据资料，开展基础数据和工程资料的初步分析；
[0065]
排查技术方案编制：依据初步分析结果编制排查技术方案，包括：明确排查的特征参数包括海啸模拟参数、海平面变化、工程与地基沉降量等以及采用的计算模型，确定排查内容和成果要求等；
[0066]
现状补充调查勘测：依据收集的基础数据资料，按照排查技术方案确定的排查内容，开展必要的现状补充调查，还包括防御设施、防护工程等现状的调查；
[0067]
特征参数分析计算：依据收集和补充调查的数据资料，分析计算工程设计参数、海啸条件下的关键特征参数，排查工程的特征参数包括风暴潮、海啸模拟参数、海平面变化、工程与地基沉降量、分析计算模型等；
[0068]
海洋灾害风险分析：根据特征参数分析计算结果，与工程原设计的特征参数进行比较分析；结合工程防御设计标准和防护工程现状，进行风暴潮、海浪、海啸的设计标准变化分析和设计参数的风险分析，给出排查结论；
[0069]
排查报告书编制：依据工程海洋灾害风险排查结论，提出完善海洋灾害防御对策和建议，编制沿海大型工程海洋灾害风险排查报告书。
[0070]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查还包括核电工程风暴潮和海浪风险的排查及核电工程海啸风险的排查。
[0071]
作为对具体实施方案的优选，所述核电工程风暴潮和海浪风险的排查包括：
[0072]
(1)资料收集与处理：收集与排查工程有关的历史和现状数据资料，主要包括潮位、海浪、气象等资料；工程概况、防护工程概况、地形数据等以及与排查工程相关的资料；
[0073]
(2)风暴潮、海浪特征参数确定：核电工程特征参数主要为天文高潮位、海平面变化、可能最大风暴潮、可能最大台风浪、设计基准洪水位；
[0074]
(3)风暴潮、海浪风险分析：针对设计基准洪水位、厂坪标高、堤顶高程和取水口进行风险分析；
[0075]
(4)排查结论和建议：依据排查结果，给出排查结论和相应的合理化建议。
[0076]
作为对具体实施方案的优选，所述核电工程海啸风险的排查包括：
[0077]
(1)资料收集与处理：收集与排查有关的历史和现状数据与资料，主要包括潮位、海啸、地震等资料；工程概况、防护工程概况、地形数据等排查工程的相关资料；
[0078]
(2)特征参数确定与计算：核电工程特征参数主要为天文高潮位、海平面变化、可能最大地震震源参数、可能最大海啸、设计基准洪水位；
[0079]
(3)海啸风险分析：针对设计基准洪水位、厂坪标高进行风险分析；
[0080]
(4)排查结论和建议：依据排查结果，针对确定性排查内容，给出排查结论和相应的合理化建议。
[0081]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查时若无法收集与排查到历史和现状数据与资料，应开展必要的现场勘测与调查工作，具体为：选址建立临时海洋要素观测点，开展不少于1年的海浪、潮位、气象等要素的临时观测，观测要素包括：风速、风向、波高、波向、波周期、潮位以及漂流速度等。
[0082]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查时的灾害风险特征参数包括：天文高潮位、海平面变化、可能最大风暴潮增、减水、可能最大台风浪；设计基准洪水位、防护工程顶高程和厂坪标高。
[0083]
作为对具体实施方案的优选，天文高潮位的分析计算包括：
[0084]
10％超越概率天文高、低潮位计算：分析计算工程所在海域的潮汐特征并推算前19年天文潮，取每月最大天文潮排序，获得该处10％超越天文高、低潮位；
[0085]
前19年天文高、低潮位计算：分析计算工程所在海域的潮汐特征并推算前19年天文潮，取最大(小)值为最高、低天文潮位。
[0086]
作为对具体实施方案的优选，海平面变化的分析计算包括：依据工程所在海域或与工程所在海域潮汐性质相似性高的附近潮位站的多年潮位资料(不少于连续19年)，分析得到工程所在海域历史多年平均海平面值及年均变化趋势，根据排查工程的设计服务年限，预估未来设计使用期内的海平面年均变化趋势以及最大海平面变化预测高度值。预估值应与最新的《中国海平面公报》中结果进行比对并经过专家技术审查。
[0087]
作为对具体实施方案的优选，可能最大风暴潮增水的分析计算包括：分析计算并确定可能最大台风参数：台风中心气压、台风最大风速半径、最大风速、台风移速、外围海面气压，采用台风风暴潮数值模型计算最大风暴潮增水。应当理解的是，可以计算最大风暴潮增水的模型均可应用，进一步的台风风暴潮数值模型应当满足下述条件：采用成熟的、适用于中国沿海的风暴潮数值模型；也可以采用成熟的天文潮-风暴潮-海浪耦合模式；网格分辨率足够高，以便较好刻画核电厂工程周边的地形；计算区域覆盖范围足够大，要与强台风尺度相当，其外海边界距研究对象(核电厂工程)的距离最少在800公里以上；对历史上影响工程所在区域的典型风暴潮过程进行模拟检验，确保工程附近主要潮位站的最大风暴潮误差在8％以内，用于检验的典型风暴潮个例原则上不少于15个。
[0088]
作为对具体实施方案的优选，可能最大风暴潮减水的分析计算可参照可能最大风暴潮增水的分析计算方法；进一步的，可采用10％超越概率天文低潮位或前19年最低天文潮位+可能最大风暴减水分析可能最大风暴潮减水。
[0089]
作为对具体实施方案的优选，可能最大台风浪的分析计算包括：以确定的可能最大热带气旋的风速、风向、可能最大风暴潮等参数，采用海浪数值模型，推算工程附近的可
能最大台风浪。可能最大台风浪的计算位置宜与工程设计时计算的位置保持一致。可能最大风暴潮时的波浪分析，一般采用假定计算方法，考虑偏保守的原则，计算指定工程处的波高、波周期等过程曲线。应当理解的是，可以计算最大台风浪的海浪数值模型均可应用，海浪数值模型应满足一定的条件，主要包括：网格分辨率足够高，以便较好刻画核电厂工程周边的地形；计算区域覆盖范围足够大，其外海边界距排查对象的距离最少在800公里以上；开展台风、寒潮大风、温带气旋等强海况下的后报检验，有效波高大于2米以上的相对误差原则上不大于15％。
[0090]
作为对具体实施方案的优选，设计基准洪水位的计算分析包括：10％超越概率天文高潮位(或19年最高天文潮位)、可能最大风暴潮和海平面变化。设计基准洪水位的计算应当依据《核电厂海工构筑物设计规范》(nb/t 25002-2011)、《滨海核电厂厂址设计基准洪水的确定》(had101/09)进行。
[0091]
作为对具体实施方案的优选，所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险评估包括：
[0092]
可能最大风暴潮增、减水状况下海洋灾害风险的评估；
[0093]
海啸状况下海洋灾害风险的评估。
[0094]
作为对具体实施方案的优选，所述可能最大风暴潮增、减水状况下海洋灾害风险的评估包括：
[0095]
(1)可能最大风暴潮增、减水的分析、确定；
[0096]
(2)可能最大风暴潮增、减水与风、浪、潮叠加与叠加频率的分析、确定；
[0097]
(3)可能最大风暴潮增、减水下灾害特征及其预测分析；
[0098]
(4)可能最大风暴潮增、减水下发生次生灾害危险性与风险分析；
[0099]
(5)可能最大风暴潮增、减水下次生灾害损害评估；
[0100]
(6)可能最大风暴潮增、减水引发的极端潮位下，工程防御海洋灾害的建议与对策。
[0101]
作为对具体实施方案的优选，所述海啸状况下海洋灾害风险的评估包括：
[0102]
(1)海啸特征值(波高、波长、周期、持续时间、行进速度等)的分析、确定；
[0103]
(2)海平面变化、地面(工程)沉降参数的分析与评估；
[0104]
(3)海啸灾害特征及其预测分析；
[0105]
(4)海啸灾害危险性与风险分析；
[0106]
(5)海啸状况下工程次生灾害损害评估；
[0107]
(6)工程防御海啸灾害的建议与对策。
[0108]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测包括：水文气象监测、水质生态监测、卫星遥感监测、波浪爬高监测及无人艇应急监测。
[0109]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的水文气象监测包括：在厂区范围内建立验潮井、气象测点监测水文气象，在厂区范围外8km左右海域抛射3m波浪浮标监测波浪和海面气象。
[0110]
验潮井(含温盐)宜选址在与外海畅通、水流平稳、不易淤积、波浪影响较小、水深条件好、无冲刷的宽阔海域，在地理条件上要具有一定区域的代表性，建议选址在大件码头
旁边，不影响船舶通航的海域。3m波浪浮标宜布设在海域四周开阔、水深在10m以上、无暗礁、沙洲和水产养殖、捕捞区等障碍物影响的海域，特别要避开航道、暗沟等水下地形。通过这些站位点的监控可为核电厂建设及运营期的日常预报，以及海洋灾害预警提供及时准确的实况资料，海洋监测要素技术参数统计表如表1所示。
[0111]
表1-海洋观测要素技术参数统计表
[0112][0113][0114]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的水质生态监测包括：在核电厂的取水口和排水口分别布设一个生态浮标，开展水质在线监测，实时监控水域水质环境特征要素变化情况，实现获取代表性站位所在海域的水质常规要素，将采集数据通过通讯系统实时传输到岸基站，并对所获取数据进行存储、上传，确保为水质生态预警提供实时、准确的环境要素数据。在线监测系统主要实现监测代表性站位所在海域的水质常规要素，并把监测要素通过通讯系统实时传输到预报中心。预报中心对所获取数据进行存储、分析、分发。
[0115]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的水质生态监测的水质常规要素包括：叶绿素-a、溶解氧、盐度、ph、表层水温、浊度、营养盐。
[0116]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的卫星遥感监测包括：通过卫星遥感监测，开展赤潮、绿潮、水体污染物状态监测分析，以及海表温度、风、海浪监测分析。接收处理延时与实时卫星遥感水色数据，为水质预报模型初始场修正，预报结果对比提供基础数据。卫星遥感数据源包括搭载modis传感器的eos-am1(terra)、eos-am2(aqua)与海洋二号hy2a动力卫星。
[0117]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的卫星遥感监测的监测要素包括：叶绿素a、海表温度、风、海浪。
[0118]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的波浪爬高监测包括：在直接面海的护堤上建设波浪爬高视频监控和波浪动压力观测，实时接收、处理堤前海浪波高、周期和波向、波浪爬高等海洋环境实时监测的数据等，进行近岸浪爬坡解算，研究近岸风暴潮-海浪的耦合物理过程，对堤坝在台风风暴潮影响期间的状态进行实时监控和预警。
[0119]
作为对具体实施方案的优选，所述风险监测单元的无人艇应急监测包括：应用其上安装气象、水文、水质、视频监测设备的综合一体化监测观测无人艇平台进行应急监测平台。其检测要素包括：风速、风向、气温、湿度、气压、能见度、流速流向、ph值、水温、盐度、水质、海洋生物、海洋化学、半挥发性有机物、挥发性有机物、海水采样、沉积物质量等的数据、图像监测和视频监控。无人艇应急监测如图2所示。
[0120]
以降低海上大风、大浪、风暴潮、生物聚集等因素造成的生产事故与人员安全事故的发生概率为目标，提高核电厂建设期和运维期附近海域安全生产的保障力度，根据工程建设特点，开展核电厂邻近海域海洋水文气象、生态环境的监测与警报体系建设，满足工程建设、日常生产与监管对于海洋监测、警报信息的需求，因此在厂区附近海域开展水文气象监测、生态环境监测、卫星遥感监测，以及无人艇应急综合监测，提供各类灾害的实时监测和警告，并且为预报预警提供准确的实况资料。
[0121]
作为对具体实施方案的优选，所述施工期可能发生的海洋灾害风险包括：
[0122]
包括风暴潮、灾害性海浪和海啸及由其导致的自然灾害风险；
[0123]
包括赤潮、绿潮、水母的富集导致生态灾害风险。
[0124]
作为对具体实施方案的优选，所述运营期可能发生的海洋灾害风险包括：
[0125]
包括风暴潮、灾害性海浪和海啸及由其导致的自然灾害风险；
[0126]
包括赤潮、绿潮、水母的富集导致生态灾害风险；以及
[0127]
包括核电厂温排水、放射性液态流出物、余氯排放导致的排放导致生态环境风险。
[0128]
作为对具体实施方案的优选，所述对施工期可能发生的海洋灾害风险发出预报的要素包括：风、浪、流、水温、盐度、叶绿素和潮，具体如表2所示。
[0129]
表2-施工期预报要素
[0130][0131]
[0132]
作为对具体实施方案的优选，所述对运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报的要素包括：风、浪、流、水温、浮游生物、潮位。具体如表3所示。
[0133]
表3-运营期预报要素
[0134][0135]
作为对具体实施方案的优选，所述对运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警的要素还包括：取水口水温、取水口冷源威胁生物、附近海域赤潮、绿潮、水母的聚集、核电厂温排水、放射性液态流出物。
[0136]
作为对具体实施方案的优选，所述取水口水温预警包括：在取水口附近布设至少三只温度传感器，所有温度传感器温度偏离正常水温超过2℃时即发出预警。
[0137]
作为对具体实施方案的优选，所述取水口冷源威胁生物预警包括：开展取水口冷源威胁生物聚集预报，提供浮游生物浓度。
[0138]
作为对具体实施方案的优选，所述附近海域赤潮、绿潮、水母的聚集预警包括：春夏季节开展每周赤潮、绿潮水文气象条件预测预报，发布未来一周工程附近海域赤潮、绿潮发生的概率预报预警。
[0139]
作为对具体实施方案的优选，所述核电厂温排水预警包括：监测到温排水的水温、溶解氧、浊度、盐度、余氯排放偏离正常值超过设定阈值时发出预警。
[0140]
作为对具体实施方案的优选，所述放射性液态流出物预警包括：
[0141]
常规岛废液样品测量项目包括总γ和3h；
[0142]
核岛废液样品测量项目包括总γ、3h、总β和γ能谱分析；
[0143]
根据上述样品的测量数据，得到液体流出物的放射性排放量；
[0144]
当上述测量数据和/或液体流出物的放射性排放量超出标准阈值时发出预警。
[0145]
作为对具体实施方案的优选，所述对施工期、运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警的要素包括：风暴潮、灾害性海浪和海啸，具体如表4所示。
[0146]
表4-施工期、运营期预警要素
[0147][0148]
作为对具体实施方案的优选，所述对施工期、运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警具体包括：
[0149]
(1)大风预警：按照海浪预警报应急预案，在冬季期间，及时发布冷空气引起的施工海域大风、大浪警报；春、秋期间，及时发布气旋出海导致的施工海域大风、大浪警报；预警内容包含风向、风速、浪高、浪向与工程安全提示信息；
[0150]
(2)风暴潮预警：在核电厂周边海域发生风暴潮灾害期间，发布海域风暴潮警报，包括警报级别、未来24小时风暴增水预警；按要求发布核电厂附近海域的风暴潮消息，黄色、蓝色每天发布警报不少于2次，红色、橙色每6小时发布一次预警报，直至警报解除；
[0151]
(3)灾害性海浪预警：在核电厂周边海域发生海浪灾害期间，发布海域海浪警报，包括警报级别、未来24小时浪高、浪向预警；按要求发布核电厂附近海域的海浪消息，黄色、蓝色每天发布警报不少于2次，红色、橙色每6小时发布一次预警报，直至警报解除；
[0152]
(4)海啸预警：严格参照相关《风暴潮、海浪、海冰和海啸灾害应急预案》，及时转发国家海洋环境预报中心发布的海啸警报。
[0153]
作为对具体实施方案的优选，所述预警单元还包括对各子防御区进行综合风险等级评定，子防御区综合风险等级评定公式为：
[0154][0155]
其中，rs是该子防御区综合风险等级；n是该子防御区内承灾体的个数；d是该子防御区的防御风险能力等级，按照防御风险能力从低到高，等级依次设为1、2、3；di是该子防御区内第i个承灾体的防御风险能力等级，按照防御风险能力从低到高，等级依次设为1、2、3、4、5；ii是该子防御区内第i个承灾体的重要程度等级，按照重要程度从低到高，等级依次设为1、2、3、4、5；fi是该子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级，其中r
ij
是该子防御区内第i个承灾体所承受的第j种海洋灾害风险的等级，等级设为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，m是海洋灾害风险的数量。
[0156]
作为对具体实施方案的优选，所述对各子防御区进行综合风险等级评定及对子防御区内承灾体的综合受灾等级评定时的海洋灾害风险具体包括天文潮、可能最大风暴增、减水、台风、海啸、地震、灾害性海浪、水温变化、盐度变化、潮汐、大风、相对湿度变化、气压变化、半挥发性有机物、挥发性有机物、赤潮、绿潮、水母的富集、核电厂温排水、放射性液态流出物、余氯排放导致的生态环境风险中的至少一种。
[0157]
作为对具体实施方案的优选，发布海洋灾害风险预警时，将各子防御区依据其相应综合风险等级进行从高到低排序，并公布排序结果作为辅助预警。
[0158]
作为对具体实施方案的优选，发布海洋灾害风险预警时，将各子防御区内的各承灾体依据其综合受灾等级进行从高到低排序，并公布排序结果作为辅助预警。
[0159]
当海洋灾害风险来临时，在发布海洋灾害风险预警的同时，将各子防御区综合风险等级排序结果及各子防御区内各承灾体的综合受灾等级排序结果进行一并预警，有利于各子防御区及各承灾体依据其自身的风险等级进行及时、有效的避险，可以极大地发挥出小单位的机动性，较大程度上提高防御区整体的抵御海洋灾害风险的能力，最大程度降低灾害损失。
[0160]
作为对具体实施方案的优选，所述子防御区综合风险等级评定公式中，对于子防御区内第i个承灾体所承受的第j种海洋灾害风险的等级r
ij
，依据不同承灾体受到相同海洋灾害风险的影响不同，其所承受相同海洋灾害风险时的等级不同。为了更加精细的评定子防御区内某承灾体的综合受灾等级和子防御区综合风险等级，针对不同承灾体受到相同海洋灾害风险的影响不同，将其所承受相同海洋灾害风险时的等级进行机动设置，例如但不限于，对于同样的10级台风，密集住宅区承受10级台风的海洋灾害风险等级可设为6，而机场可设为10；对于同样的赤潮灾害，紧邻赤潮的产业园区承受赤潮灾害的海洋灾害风险等级可设为2，而核电厂可设为10。
[0161]
在对子防御区综合风险等级进行综合评定过程中，综合考虑了该子防御区的防御风险能力、该子防御区内承灾体的个数、该子防御区内不同承灾体的重要程度、该子防御区内不同承灾体的防御风险能力等级以及承灾体承受海洋灾害风险的影响，当发生海洋灾害风险时，有利于对子防御区的综合风险等级进行精确、科学的评估，进而能够提高预警的合理性、有效性与针对性，更加科学、合理、及时的组织防灾救灾工作，以期能够最大程度的降低海洋灾害损失。此外，本技术还能对某子防御区内某承灾体的综合受灾等级进行评估，对其评估时考虑到不同承灾体受到相同海洋灾害风险的影响不同，将其所承受相同海洋灾害风险时的等级进行机动设置，因此能够为各个承灾体提供更加精细化的综合受灾等级，有利于针对性的对不同承灾体进行预警与防灾救灾。
[0162]
实施例2：
[0163]
提供一种海洋灾害风险防控预警方法，图3示出了海洋灾害风险防控预警方法的具体步骤流程图，具体步骤包括：
[0164]
步骤一、依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区，对重点防御区进行网格化划分得到各子防御区；
[0165]
步骤二、对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；
[0166]
步骤三、在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；
[0167]
步骤四、基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警；
[0168]
步骤五、对所述各子防御区进行综合风险等级评定，对所述各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定，将评定结果排序后作为辅助预警。
[0169]
作为对具体实施方案的优选，对所述各子防御区进行综合风险等级评定的公式如下。
[0170]
[0171]
作为对具体实施方案的优选，对所述各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定的公式如下。
[0172][0173]
应当理解的是，所述海洋灾害风险防控预警方法的各个步骤均适当的适用前述实施例所述海洋灾害风险防控预警系统中的各项，例如但不限于下述各项。(1)依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区包括：甄别近岸15km范围内的在建和运营工程设施，所述在建和运营工程设施至少符合下述条件之一即划定为重点防御区：投资额百亿以上，风暴潮灾害可能导致重大人员伤亡，风暴潮灾害可能导致重大经济损失，风暴潮灾害可能导致特别恶劣社会影响。(2)重点防御区划定单元还用于将划定的重点防御区进行网格化划分得到各子防御区。作为对具体实施方案的优选，所述将划定的重点防御区进行网格化划分得到各子防御区时，确保任一受灾体的所有部分均处于某子防御区的内部。(3)对重点防御区进行海洋灾害风险排查时的灾害风险特征参数包括：天文高潮位、海平面变化、可能最大风暴潮增、减水、可能最大台风浪；设计基准洪水位、防护工程顶高程和厂坪标高。(4)对重点防御区进行海洋灾害风险评估包括：可能最大风暴潮增、减水状况下海洋灾害风险的评估；海啸状况下海洋灾害风险的评估。(5)在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测包括：水文气象监测、水质生态监测、卫星遥感监测、波浪爬高监测及无人艇应急监测。(6)施工期可能发生的海洋灾害风险包括：包括风暴潮、灾害性海浪和海啸及由其导致的自然灾害风险；包括赤潮、绿潮、水母的富集导致生态灾害风险；运营期可能发生的海洋灾害风险包括：包括风暴潮、灾害性海浪和海啸及由其导致的自然灾害风险；包括赤潮、绿潮、水母的富集导致生态灾害风险；以及包括核电厂温排水、放射性液态流出物、余氯排放导致的排放导致生态环境风险。(7)对运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警的要素还包括：取水口水温、取水口冷源威胁生物、附近海域赤潮、绿潮、水母的聚集、核电厂温排水、放射性液态流出物。(8)对施工期、运营期可能发生的海洋灾害风险发出预警具体包括：大风预警、风暴潮预警、灾害性海浪预警和海啸预警。旨在基于对海洋自然灾害风险和核电厂工程潜在环境灾害风险的识别，制订应对灾害风险防控和安全保障服务方案，提出海洋灾害风险防控的对策与建议，在海洋灾害风险可能发生时发出相关的预报预警。此外，在发布海洋灾害风险预警的同时，将各子防御区综合风险等级排序结果及各子防御区内各承灾体的综合受灾等级排序结果进行一并预警，有利于各子防御区及各承灾体依据其自身的风险等级进行及时、有效的避险，可以极大地发挥出小单位的机动性，较大程度上提高防御区整体的抵御海洋灾害风险的能力，最大程度降低灾害损失。
[0174]
实施例3：
[0175]
在前述实施例的基础上，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行前述所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0176]
实施例4：
[0177]
在前述实施例的基础上，提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理
器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0178]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pr am)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0179]
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
[0180]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0181]
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
[0182]
虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征，但应理解，在不脱离本公开内容的精神的前提下，可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外，上述各种特征和方法可彼此独立地使用，或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分，并且因此，这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但本领域技术人员应理解，本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此，本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。
[0183]
本发明未尽事宜均为公知技术。

技术特征：
1.一种海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：包括：重点防御区划定单元，用于依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区；风险评估单元，用于对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；风险监测单元，用于在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；预警单元，基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警。2.根据权利要求1所述的海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：所述重点防御区划定单元还用于将划定的重点防御区进行网格化划分得到各子防御区。3.根据权利要求1所述的海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险排查包括：在风暴潮、海浪和海啸作用下核电厂类受灾体的防护工程风险排查、核电厂温排水风险排查、放射性液态流出物风险排查和取水安全风险排查；和/或所述风险评估单元对重点防御区进行海洋灾害风险评估包括：可能最大风暴潮增、减水状况下海洋灾害风险的评估；海啸状况下海洋灾害风险的评估。4.根据权利要求1所述的海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：所述风险监测单元在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测包括：水文气象监测、水质生态监测、卫星遥感监测、波浪爬高监测及无人艇应急监测。5.根据权利要求1所述的海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：所述预警单元还包括对各子防御区进行综合风险等级评定，子防御区综合风险等级评定公式为：其中，rs是该子防御区综合风险等级；n是该子防御区内承灾体的个数；d是该子防御区的防御风险能力等级；d
i
是该子防御区内第i个承灾体的防御风险能力等级；i
i
是该子防御区内第i个承灾体的重要程度等级；f
i
是该子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级。6.根据权利要求5所述的海洋灾害风险防控预警系统，其特征在于：子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级的评定公式为：其中，f
i
是该子防御区内第i个承灾体的综合受灾等级，r
ij
是该子防御区内第i个承灾体所承受的第j种海洋灾害风险的等级，m是海洋灾害风险的数量。7.一种海洋灾害风险防控预警方法，其特征在于：包括：步骤一、依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区，对重点防御区进行网格化划分得到各子防御区；步骤二、对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；步骤三、在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；
步骤四、基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警；步骤五、对所述各子防御区进行综合风险等级评定，对所述各子防御区内的各承灾体进行综合受灾等级评定，将评定结果排序后作为辅助预警。8.根据权利要求7所述的海洋灾害风险防控预警方法，其特征在于：所述对各子防御区进行综合风险等级评定及对子防御区内承灾体的综合受灾等级评定时的海洋灾害风险具体包括天文潮、可能最大风暴增、减水、台风、海啸、地震、灾害性海浪、水温变化、盐度变化、潮汐、大风、相对湿度变化、气压变化、半挥发性有机物、挥发性有机物、赤潮、绿潮、水母的富集、核电厂温排水、放射性液态流出物、余氯排放导致的生态环境风险中的至少一种。9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时运行权利要求7或8所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤。10.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7或8所述海洋灾害风险防控预警方法中的至少一个步骤。

技术总结
本发明主要关于一种海洋灾害风险防控预警系统，包括：重点防御区划定单元，用于依据承灾体重要程度对待防控预警区域划定重点防御区；风险评估单元，用于对重点防御区进行海洋灾害风险排查和评估；风险监测单元，用于在核电厂区附近海域开展海洋灾害风险监测；预警单元，基于风险评估结果及风险监测结果，对施工期及运营期可能发生的海洋灾害风险发出预报及预警。旨在基于对海洋自然灾害风险和核电厂工程潜在环境灾害风险的识别，制订应对灾害风险防控和安全保障服务方案，提出海洋灾害风险防控的对策与建议，在海洋灾害风险可能发生时发出相关的预报预警。发出相关的预报预警。发出相关的预报预警。


技术研发人员：潘冲 张峰 方树桥 郑智佳
受保护的技术使用者：自然资源部第二海洋研究所
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/22