麦基诺海峡的鸟瞰图。

即时足球比分 规避风险

2018年1月15日,密歇根州聘请足球比赛结果 领导对 5 号线海峡管道部分的独立风险分析。 为了完成这项任务,大学召集了一个由 41 人组成的团队,用了六个月的时间 专家确定最坏情况泄漏的成本。这是他们的发现。

1953 年。德怀特·艾森豪威尔任总统,伯特·兰卡斯特和黛博拉·克尔 在海滩上打滚从这里到永恒和密歇根州弗林特的工程师对首款雪佛兰进行了最后的润色 克尔维特。

向北约 225 英里,两条平行的 20 英寸管道首次亮相 麦基诺海峡床上的原油。由柏克德公司设计—— 该公司因 20 年前建造胡佛水坝而闻名——海峡管道 延伸 4.5 英里,用螺旋锚拴在航道底部 深度范围为 65 至 270 英尺。它们是 645 英里管道系统的一部分 简称为 5 号线。5 号线从威斯康星州苏必利尔市到安大略省萨尼亚市, 加拿大,现由跨国能源公司安桥拥有和经营。

海峡管道投入运行时,密歇根州包括 施工地役权中要求管道所有者维护的语言 充分的财务保证机制——例如保险、信托基金或担保人 保证金——承担最坏情况下所有损害或损失的责任。 地役权并没有预测这些成本会是多少,只是说它们会 总计“至少”100 万美元。

潜水准备。
一名潜水员准备潜入海峡底部。照片来源:安桥

快进到 2010 年 7 月 26 日,当时密歇根州经历了最大的内陆地区之一 美国历史上的漏油事件。一条名为 6B 线的管道破裂并泄漏重质原油 注入卡拉马祖河的一条支流。漏油事件发生后,全国关注焦点 包括5号线在内的石油运输安全。

2015 年,州多机构组织密歇根石油管道工作组成立 2010 年漏油事件后,发布了一份报告,提出了 13 项建议,其中包括 建立管道安全咨询委员会(PSB)并投入运行 两项研究:海峡管道的风险分析和替代方案分析 5 号线的一部分。

最终的替代方案分析于 2017 年 11 月发布。但独立机构 原定同时完成的风险分析绕道而行 并到达了足球比赛结果的家门口。

复杂流程

2016 年,经过广泛的征求建议流程后,密歇根州聘请了 挪威公司 Det Norske Veritas (DNV) 进行独立风险分析 海峡管道。然而,在 DNV 报告草稿发布前几天, 国家以利益冲突为由终止了合同。公众呼吁 立即雇用替代承包商,并且州政府同意了。

一艘船在麦基诺桥下行驶。
工作人员对海峡管道进行外部检查。照片来源:安桥

当时,盖伊·梅多斯,足球比赛结果主任五大湖研究中心(GLRC),担任 PSAB 的州立大学代表。当想要更换时 梅多斯表示,DNV 政府希望找到一个公正的组织,能够理解 完整图片。

密歇根大学就是答案。

“有人建议足球比赛结果应该领导这一流程,因为我们 对麦基诺海峡地区及其复杂水流的广泛了解,”梅多斯 说。当大学名称被提出考虑时,梅多斯回避了自己 来自投票; 2017 年 9 月 17 日,PSAB 一致投票决定将足球比赛结果置于 掌舵新的风险分析。

全体人员齐心协力

接下来的三个月,梅多斯,伊丽莎白·霍伊'96,GLRC 业务和项目开发助理总监,以及 Amanda Grimm,足球比赛结果研究科学家和地理空间研究员 位于安娜堡的研究所 (MTRI) 夜以继日地进行风险分析 团队并提出一份提案供州政府审查。

“虽然足球比赛结果被要求领导该项目,”梅多斯说,“州政府 希望密歇根大学能够共同努力提供基于科学的评估 重大泄漏事件的真实成本。”

“工作范围要求人员分布广泛,”霍伊说。 “足球比赛结果 研究副总裁戴夫·里德(Dave Reed)与另一位的同行进行了接触 州立大学,我们得到了一些很好的回应。从那里,我们问是否 我们还需要其他能力和专业领域。我们做了一些研究 并联系了专家。该项目中很少有人事先互相认识。”

密歇根州地图,显示 5 号线。
5 号线管道全长 645 英里。它起源于威斯康星州苏必利尔 穿过密歇根州的上半岛和下半岛,然后抵达萨尼亚, 加拿大安大略省。在麦基诺海峡下方,5 号线分成两条平行管道 其运行深度为 4.5 英里,下降深度可达 270 英尺。

2017 年 12 月 11 日,梅多斯向PSAB 概述了他的提案,该提案围绕 一个由 41 名研究人员组成的团队,其中 21 名来自足球比赛结果,20 名来自外部组织。 在参与分析的九所大学中,有七所属于 密歇根州:足球比赛结果、密歇根大学、密歇根州立大学、 韦恩州立大学、西密歇根大学、大谷州立大学、 和奥克兰大学。这两所州外大学是北达科他州立大学 大学和芝加哥洛约拉大学。

该项目的三名研究人员来自咨询机构,其中两名是 独立承包商。另外两位贡献者,分别来自国家海洋和 大气管理局 (NOAA) 五大湖环境研究实验室,将 贡献他们在数值建模方面的时间和专业知识。

国家接受提案,团队一月份正式开始工作 2018 年 15 日。

定义最坏的情况

在进行风险分析时,报告的每个部分都有一名部门领导、一名 首席科学家和至少两名章节作者。格林担任部门负责人 任务 A,确定最坏的情况。

麦基诺桥后面的夕阳。

“根据定义,最坏情况下的泄漏规模远大于预期 在平均或典型条件下,”格林说。研究人员基于他们的方法 基于与联邦一致的最坏情况假设的积累 “最大可预见的石油排放”的定义,见第 40 章第 40 节 《联邦法规》第 194.5 条,确定最大可能体积 可以被释放。

根据报告草稿,泄漏的影响取决于泄漏发生的时间和 气象条件如何分散石油。

“春季,即海峡夏季旅游旺季之前发生的泄漏事件, 总体上对经济影响最大,”格林说。 “我们需要遵循一种场景 一路通过各种货币成本来提出 金融负债总额。”

因为从未发生过像报告中分析的场景那样大规模的漏油事件 在五大湖水域,研究人员回顾了一系列其他事件 作为评估海峡泄漏事件潜在影响的类比。报告还认为 海峡管道的各种故障模式并将这些故障分为 五层。在此模型下,排放量为 4,400 桶石油 (bbl) 至 58,000 桶。每桶含有 42 美制加仑,排放量可 达到近 250 万加仑石油。

评估最坏的情况

水下金属结构。
一名潜水员在 5 号线上安装螺旋锚。照片来源:Enbridge

除了担任任务 A 的领导者之外,格林还身兼两职: 项目的日常协调员及其数据经理。由于项目时间短 时间线,研究人员没有时间积累新数据,所以 Grimm 追踪 删除了 60 多个现有数据集,涵盖从刺网调查到麦基诺岛的所有数据 桥梁交通量。她和瑞安·威廉姆斯(Ryan Williams),一位地理空间研究科学家 GLRC 和足球比赛结果地理空间研究机构的助理主任 与同事一起创建网络地图,帮助团队成员远程协作。 一些最关键的现有数据由 NOAA 的研究人员保存——流体动力学 2016 年的数据集,包括水流运动和气象条件 全年。信息集非常广泛,以至于 NOAA 的贡献者 购买外置硬盘,上传数据,并连夜将硬盘存储到 霍顿。

“我们收到了大约 2 TB 的数据,”Grimm 说。 “只是没有云容量 就这么多材料。” 1 TB 大约相当于一万亿字节的数据。

足球比赛结果薛鹏飞,任务 B 的首席科学家(分析可能的环境命运和运输 在最坏的情况下从海峡管道释放的石油或其他产品), 使用 NOAA 的流体动力学输入和油扩散模型来运行 4,300 多个 模拟泄漏可能如何影响海峡。

薛的团队进行了 4,300 多次石油扩散模拟之一。动画 显示红色的漂浮颗粒在水中移动以及沿海岸线搁浅的颗粒 岸边一片绿色。结束模拟,发布后 1,435 小时,99.8% 颗粒被搁浅。

“盖伊·梅多斯 (Guy Meadows) 和他的研究团队为我们带来了极大的专业精神和严谨性 独立的风险分析。梅多斯博士领导了一个由来自九个国家的顶尖研究人员组成的团队 大学肩负着这一重要任务。由于他的领导和努力,他们的工作 成为国家评估海峡5号线管道的重要组成部分 麦基诺,帮助我们为五大湖和人类规划最佳前进道路 密歇根州。”Keith Creagh,密歇根州自然资源部主任

薛,GLRC数值地球物理流体动力学实验室主任 土木与环境工程系助理教授,是核心成员 水动力模型开发团队的成员(有限体积社区海洋 模型或 FVCOM)以及本项目中使用的相关粒子跟踪模型,因此 他对五大湖石油扩散的模拟感到自如。

Task B 团队在 Superior(大学共享的高性能计算机)上运行了 4,380 次模拟 计算基础设施(或超级计算机集群)。上级是最强大的之一 该地区的高性能计算机集群。

团队结构信息图。

  • PI = 首席研究员
  • CS = 首席科学家
  • SL = 部分领先
  • SA = 章节作者
  • MTU—足球比赛结果
  • GVSU—大谷州立大学
  • OU—奥克兰大学
  • UM—密歇根大学
  • WMU—西密歇根大学
  • WSU—韦恩州立大学
  • LUC—芝加哥洛约拉大学
  • NDSU—北达科他州立大学
  • NOAA GLERL—NOAA 五大湖环境研究实验室
  • 通过—鲍威尔及其同事
  • DoE—能源部
  • AFPM—美国燃料和石化制造商
  • [查看无障碍版本]

“油在水中的运动取决于水本身、冰、风力条件和 其他风化过程,例如蒸发,”薛说,解释说在拉格朗日 粒子追踪模型 数字示踪剂云代表漏油事件,以及 云会根据不同的条件而移动和迁移。 “我们运行了每个模拟 油类最多可扩散 60 天,每隔 6 小时一次 全年。从这些模拟中,我们可以检查以下场景 一组指标,包括油污海岸线的长度、油污开放水域的面积以及 搁浅石油的体积。因此每个任务团队都可以选择最适合的最坏情况 为他们的研究领域。”

归根结底,任务 B 团队生成了大约 8 TB 数据,为团队的其他成员重新可视化打包。模拟结果已更新 之前对五大湖的石油扩散建模能力包括潜在的 风、冰盖和蒸发对石油扩散的影响。

梅多斯和薛解释说,冰盖改变了石油运动的轨迹。在 冬季,冰会减慢石油到达海岸线的速度,并允许石油留在海底 水的时间较长。就麦基诺海峡而言,这意味着 破裂管道中的石油到达密歇根湖的可能性更大 和休伦湖。虽然冰盖的影响可以让更多的石油被开采 在到达海岸线之前,这也可能意味着更长的响应时间 清理时间较长。冬天条件越恶劣,就越难 是为了清理溢出物。如果响应者无法立即采取行动, 石油将会扩散到更大的范围。

船附近的浮标。
足球比赛结果监测浮标提供实时水体环境监测 海峡的情况。

任务 B 团队成员戴夫·施瓦布 (Dave Schwab),世界著名的流体动力学研究科学家 NOAA 建模专家,现就职于密歇根大学格雷厄姆可持续发展中心 研究所和 MTRI 指出,与风险分析相关的工作已取得进展 五大湖数值模拟的最新技术。施瓦布是其中之一 20 世纪 90 年代 NOAA 五大湖沿岸预报系统的最初设计者 并表示他见证了计算机建模的持续显着进步 从那时起,就成为五大湖区的一部分。

“五大湖监测和预测系统对于大部分地区至关重要 该地区的美国和加拿大人口通常先于类似的海洋监测 系统十年了,”施瓦布说。 “作为 5 号线风险分析的一部分,我们能够 包括冰盖对麦基诺海峡环流的影响 第一次。这种建模改进也将纳入 NOAA 的运营中 五大湖预报系统。”

Xue 指出,该项目中生成的模型充当了影响 所有其他任务。事实上,研究报告其他部分的团队使用了 模拟结果进行自己的分析,包括公共健康和安全影响, 生态影响和自然资源破坏。提供的影响和损害 该团队的经济学家估计最坏情况情景总额为 18 亿美元的基础 成本。

海峡之外

该报告对五大湖地区产生了直接影响。它强调了影响 以以前的报告没有的方式对安大略省和威斯康星州进行了调查,并且它在很大程度上考虑了 密歇根州于 2018 年 10 月 3 日与 Enbridge 达成永久协议 关闭海峡管道并在海峡下方建造一条多用途公用事业隧道 海峡。

风险分析团队的成员相信该报告的影响也会很好地延伸 超出附近海岸。 “我们的工作指出了知识差距,”格林说。 “在一些 例如,我们必须对淡水系统中的原油做出假设 因为历史上没有足够相似的露天淡水泄漏事件可以用作模型。 这种信息差距已成为一项研究需求——石油在大范围内的表现如何? 淡水系统?这应该变得更广为人知。”

两个人在船上部署浮标。
足球比赛结果五大湖研究中心部署、运营和传播数据 为了所有使用水道的人的利益而监测浮标。

Grimm 还指出,风险分析可以告知其他政府将会产生什么后果 在主动规划针对较小碳氢化合物泄漏的响应工作时要考虑。

Xue 指出,可视化模型结果有助于立即理解 非技术受众。

“人们越来越熟悉什么是建模、它是如何工作的以及它是如何运作的 可以帮助公众和州政府解决‘如果’的问题,”他说, 解释说,视觉效果“给人们一个带回家的信息,告诉他们影响有多大 可能是。类似的模型可以用来帮助人们理解和做出决策 关于气候变化等问题,并研究其他污染物的运输和归宿, 就像藻华一样。”

合作协作

霍伊和梅多斯对研究人员在六个月内取得的成就感到惊讶 时间范围。

“这个项目很快就完成了,几乎没有引起任何注意,”霍伊说。 “人们承担了 除了他们所做的事情之外,他们的任务和角色的责任 已经在从事日常工作——教学、研究项目等。参与的每个人 为了适应这个重要的项目,我们竭尽全力。”梅多斯对此表示同意。 “该 大学和我们的联邦合作伙伴 NOAA 齐心协力,提供高技术性 对密歇根州一个非常复杂、多方面的问题进行分析。人民 参加者同意报告的目的。他们很勤奋,并且 他们做得很好。”

梅多斯还指出密歇根州和公众在 的过程。 “他们的反馈和评论是整个项目不可或缺的重要组成部分。 过程。”

足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。