浙江金塘港海域溢油扩散数值模拟研究

本文针对浙江舟山澳洲活牛进境加工项目可能的溢油事故,预测分析溢油油膜的扩散漂移对周边海域的影响。首先采用MIKE21 HD模块建立了舟山海域二维潮位模型,在利用实测水文数据对模型验证的基础上,通过MIKE OS模块模拟溢油油膜的扩展、输移和风化过程,计算了在航道和靠泊平台发生溢油时不同工况下油膜的扩散输移过程。对比分析计算结果表明:油膜的扩散输移与油品泄漏地点、溢油发生时刻、流场特征以及风速风向相关;静风时,油膜运动由涨、落潮流主导,随水流流动扩散输移,24 h最大扫海面积为195.74 km2;夏季主导风向SE向风条件下,向杭州湾开敞水域输移,不受岸线和岛屿的阻挡,扩散范围更广,24 h最大扫海面积为209.71 km2;不利风向NW向风条件下,油膜在金塘岛南侧岸线和周边岛屿沿岸堆积,24 h最大扫海面积为131.99 km2。     

东吾洋关门渔港邻近海域溢油模拟分析

利用MIKE21 HD水动力模块对福建东吾洋附近海域进行潮流数值模拟,通过与实测资料对比,对模型计算的潮位、流速及流向进行验证。验证结果显示,数模结果与实测值吻合较好,该潮流数值模型可以反映当地水动力情况,并作为溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日“油粒子”理论,考虑油膜运动过程中扩散、漂移、风化等过程,建立了东吾洋关门渔港邻近海域二维溢油扩散模型,模拟不同潮时（涨憩、涨急、落憩及落急）发生溢油,考虑不同风况（静风、夏季盛行风及冬季盛行风）,分析不同情况下的溢油油膜漂移路径、漂移路程及扫海面积。结果表明,关门渔港附近溢油漂移扩散主要受潮流和风场影响,其中风场起主导作用。24 h内油膜最大扫海面积及漂移路程均出现在落憩静风时溢油,分别为6.66 km2及17.63 km。除落憩冬季风情况下溢油外,其余各情况溢油均在关门水道附近随潮流来回移动,最终到达东安岛西南侧弥勒湾内。     

大江大河污染示踪模拟与分析

本文总结了连续源和瞬时源的示踪模拟与分析方法,说明怎样利用示踪模拟为大江大河的事故污染和正常纳污的污染输移扩散时空分布计算预测提供一种简便实用的模式,并讨论了在大江大河中污染输移扩散的某些特性.认为离散系数主要应由摩阻流速U_※和湿周P决定。      

不规则波情况下破波带内污染物水平二维输移扩散实验研究

研究破波带内污染物输移扩散特性可为近岸水环境保护和污染物的排放设计提供依据。由于实际情况中海岸入射波都是不规则波,因此本文基于物理模型实验、图像处理和形心点追踪等方法对5组不规则入射波况下的污染物水平二维输移扩散特性进行了研究,着重对不同波况下污染物垂直岸线方向与沿岸方向的输移速度及垂直岸线方向的扩散系数进行了计算分析。结果表明,不规则入射波情况下污染物垂直岸线方向的输移速度V_x约为沿岸方向输移速度V_y的4.4%～64.7%;沿岸方向的污染物输移速度约为时均沿岸流速最大值的35%;在不规则波入射情况下,垂直岸线方向的扩散系数为2.3×10?4 ～2.2×10?3 m2/s,并且扩散系数随不规则入射波周期的增大而减小,而入射波波高对其影响并不显著。     

深海溢油输移扩散模型研究

在对深海中泄漏的油气混合物在海洋环境中的输运过程及行为变化的分析基础上,建立三维深海溢油输移扩散模型。该模型采用拉格朗日积分法模拟溢油在近区的水下浮射扩散过程,应用粒子追踪法模拟油滴在水下远区的对流扩散以及油膜在海面的漂移扩散过程,并考虑了油气分离输移、气体溶解、天然气水合物形成与分解等复杂行为对溢油运动轨迹的影响。应用该模型数值模拟了两个大型深海溢油现场试验,结果显示溢油在水下环境中的时空分布模拟结果与现场监测数据符合较好,表明该模型具有较高的准确性和实用性,能够为深海溢油的防治管理提供理论与技术支持。     

外海抛泥过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟

建立了平面2D潮流和增量悬沙输移扩散的数学模型,通过非结构网格的有限单元法离散求解.应用该模型对苍南电厂港池和航道疏浚物抛泥过程中悬沙扩散输移模拟,模拟结果与工程施工过程的监测结果吻合较好,数字化的再现了抛泥过程中悬沙的输移扩散机理,为苍南电厂港池和外航道疏浚物倾倒区选划和环境影响评价提供了依据.     

环境风险评价中溢油模式选择及实例分析

《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T 169-2004)中,突发事故溢油的油膜计算采用P,C,Blokker公式,该模式假设油膜在无风的条件下呈圆形扩展,具有一定局限性。Fay理论揭示了油膜自身的扩展机制,但在实际应用中应考虑流场及风场对油膜扩散的影响,在风和流场的作用下油膜成椭圆形扩展,椭圆长轴在风和流场的合成方向上。建议在环境风险影响评价中采用Fay模式并考虑风速和流速影响,实例研究表明该模型操作性和可行性较好。     

水下溢油事故污染物输移扩散的数值模拟研究

通过对水下溢油事故特点以及污染物输移过程的分析,建立基于拉格朗日积分方法的三维水下溢油模型.数值计算了污染物在密度均匀、密度分层以及流速分层等水下环境中的扩散和输移行为,模拟结果与实验数据的吻合证明了该模型的准确性和有效性.通过渤海海底输油管道溢油事故的模拟算例研究,结果表明该模型可为水下溢油事故的风险评估、应急响应等...     

应用三维粒子轨迹跟踪模型模拟香溪河水藻增殖过程

三峡工程建成后将改变库区的水动力条件,会对库区及支流的水生态环境产生重要影响.因此,本文应用三维非结构海洋动力学模型ELcirc,以及考虑营养物质浓度、水温、水下光照强度和流速等因素影响水藻增殖的粒子轨迹跟踪模型模拟三峡库区支流香溪河的水流及水藻颗粒的输移.同时,采用室内弯道水槽试验资料对模型进行了验证,计算结果表明,验证后的模型可以较为精确地模拟弯道水流运动特性和弯道水流中的物质输移现象.采用验证后的模型研究了2007年9—10月三峡水库蓄水期香溪库湾的水流及藻类颗粒物质输移,结果表明,长江干流水体倒灌入香溪库湾产生回流,藻类颗粒向上游运动,考虑水藻生长过程的三维粒子轨迹跟踪模型可以较好地模拟水藻颗粒的垂向分布及水藻生长的水华过程.     

关于海洋污染扩散的几种数学模型

污染物质向海洋输移的主要途径有: (1)河川径流冲刷; (2)大气输移; (3)沿岸地区的污水排放等三种形式。为了探讨污染物质在大气及海洋环境中的稀释扩散问题,世界各国均对污染物质输移扩散的数学模型进行了大量的研究工作。本文介绍了与海洋污染扩散有关的几种数学模型,供有关方面参考。一、污染物质从大气向海洋输移的数学模型 1.根据1977年10月在南斯拉夫杜布罗夫尼克市召开的研究大气——海洋间杂质交换的工作会议精神,重申必须重视从大气中降落到海水中的一系列污染物质(世界气象组织通报,1978年4月,27卷第2期,160-161)。现已查明;海洋动物体内DDT的大量富集即和污染物质通过大气向海洋环境的输移扩散有关。     

风浪作用下海岸区域的酸性污染物扩散

基于风浪和水流计算模型,综合考虑风浪作用的影响,建立了计算酸性污染物的输移扩散模型。通过计算三门湾海域在常浪向情况下四个时刻的污染物排放模式,将有无风浪影响的两者结果进行对比,初步分析了风浪作用下的酸性污染物扩散规律。结果认为:潮型、排放时刻、风浪等因素都会使酸性污染物的扩散面积与污染持续时间发生变化;并且在该方向风浪影响下,扩散面积与污染持续时间都有减小的趋势。     

基于MATLAB的海岸污染物浓度扩散实验分析

为了定量地研究物质输移扩散的重要特征,本文应用CCD摄像设备对海岸污染物扩散实验过程进行测量,利用MATLAB强大的图像处理功能,得到了分布良好的相对等浓度线和浓度中心线,通过对同组多个图片的相同处理可进一步得到浓度等值线随时间的变化过程及浓度变化趋势,较好地反映物质输移扩散的重要特征.本文的特色与创新在于基于MATL...     

《交通环保》(水运版)1988年总目

·研究与探讨· 三维潮流数学模型及油膜输移扩散的数值计算…………·二…·’……·曹祖德 张英平1《叉) 用模糊数学评价海洋环境质量………··,………………二……………·徐恒振 周传光2(1) 同步荧光法鉴别海面溢油…………………、………尚龙生 张永福 周玉深 王静芳2(5) 港口装卸作业区废水实际排放量以及与用水量比率测算方法初探…常新国 王小龙2(11) 试论进一步解决秦皇岛港煤尘污染的途径……………………………··,……王允义 4.5(1) 散货堆场污水收集方案设计初探………………………………………………李椿荣4.5(5) 港区生活…     

海面溢油扩展,离散和迁移的组合模型

本文提出的海面溢油扩展、离散和迁移的组合模型是在溢油扩展、离散和海流、风力作用下建立的不平静海面油膜组合运动模型,同时考虑了油膜挥发和溶解损失以及油膜边缘的消失过程。利用欧拉-啦格朗日方法跟踪油膜若干边缘点的运动变化,从而预报整个油膜的行为轨迹。该模型可直接用于事故溢油预报,为溢油的围收治理提供依据,特别适用于与流场和风场数值计算模型配套,用来进行水域溢油污染风险区划研究。     

三维溢油预测模型在大连湾的应用

三维溢油预测模型综合考虑了三维流场、剪流、湍流、风导输移和波浪破碎对海上溢油行为的影响，结合大连湾潮流的特点，预测了大连湾溢油的行为和归宿。旨在为大连湾海上溢油应急行动的决策和海岸油污染防范提供信息。     

海面原油的挥发

本文对于海面溢油的扩散及其挥发现象,进行了简易的模型试验研究。采用以前发表过的计算原理进行了挥发过程中的空气动力学的计算。文中对热动力学部分,即油的特性与油的风化过程,也进行了详细的的描述。将实验室数据与海洋现场实测数据进行比较后。证明该模型是成功的 同时也证明,在波浪的作用下,油与水的混合对溢油挥发的影响很小,可忽略不计,鉴于在实验室试验初始阶段,尚不能确定波浪与乳化作用对溢油挥发的影响程度,我们有目的地使油的扩散模型尽可能简化。本文给出了计算油膜边缘扩散速度的公式,并提出油膜临界厚度这一概念,小于这一厚度,油膜停止扩散。继而指明了影响溢油挥发的重要因素。本文还列举了溢油挥发的实例,并叙述了风速与温度对溢油挥发的影响。     

深度平均的应力-通量代数全场模型及其验证

提出了深度平均的应力—通量代数全场模型，用来模拟热水侧向排入大水体的各向异性的输移扩散规律。应用有限体积法对控制方程进行离散，利用ＳＩＭＰＬＥ法进行数值模拟。通过该模式的模拟计算给出了速度场、温度场的分布。所得的回流区形状及温度场分布与深度平均的ｋ－ε模型及实验资料对比，本文的计算结果与实测值符合得较好     

生态修复后普兰店湾水体交换数值研究

本文基于非结构化数值模型研究了普兰店湾的水动力特征,耦合输移扩散模型研究不同修复方案对水交换的影响。模拟得到:普兰店湾内涨落潮流向与岸线走向一致,池梗拆除增加15%的水域面积,提升了10%的海湾纳潮量。方案一工程后池梗高程较低,滩涂漫滩及干出流场较为均匀;方案二工程后池梗相对较高,池梗之间流速较大,滩涂流场较为杂乱。工程前湾中水体半交换时间为0～70天左右,湾底区域在70天以上,方案一工程实施后,湾中半交换时间降至50天,方案二降至60天;工程前湾内平均半交换时间为36.8天,方案一下降至 24.0天,方案二降至 28.5天,方案一较方案二提升12%,对湾内水质改善更为明显。     

基于MLP-ANN神经网络的河流泥沙输移对气候变化的响应

运用MLP-ANN神经网络方法,对金沙江中游一级支流龙川江的河流泥沙输移状况与气候变化之间的响应关系进行了研究。结果表明：（1）龙川江河流泥沙输移对温度、降雨量、降雨强度和径流量等气候因子响应直接,而对降雨频率、蒸发量和湿度的改变没有明显响应;（2）当不考虑径流因子时,MLP-ANN模型对泥沙输移的拟合有一个月的时滞效应,而考虑径流因子时,则没有时滞效应;（3）在1993年以后,河流泥沙输移对气候变化的响应出现明显偏移,显示有其它因素对龙川江的河流泥沙输移产生了强烈干扰。     

水面油膜下油滴输移扩散方程的解析解

在所给一解条件下，进行来密的数学推导。进行严密的数学推导，给出油移输移扩散方程的解析解。分析了解的合理性，讨论了与简化方程解析解的一致性，其结果令人满意。此解对河流、水库、海洋事故溢油污染计算具有实际价值，也具有重大的理论意义。