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...     

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。     

感潮河网溢油归宿的数值模拟研究

基于拉格朗日油粒子模型、溢油风化模型以及三维水动力、泥沙和吸附质模型构建了溢油双层数学模型.模型不仅能够模拟油膜的运动轨迹、岸边吸附与冲刷、油品性质变化过程,而且通过耦合泥沙吸附及沉积动力学过程,能够更加客观地模拟溢油从水体向底泥环境的迁移过程,更全面地反映溢油在环境中的归宿.此外,本文以假设溢油事故为背景,模拟和分析了洪、枯季节条件下珠江广州段溢油事故对河网陆地边界、河网水质及底泥环境的影响.     

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。     

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。     

海洋溢油预测模型中几个问题的研讨

本文论述了海面溢油漂移路线及归宿的预侧模型,对其中的各个主要要素,诸如平行运移、扩散、挥发、溶解、分数、乳化、生物降解、沉降作用等做了分解式讨论;同时,也对溢油——岸线的相互作用、溢油——海水的相互作用做了扼要介绍。最后,对近年来该领域内的新成果及研究方向进行相应的评估和揣测。     

海上溢油行为与归宿数值预测技术研究进展

近年来,庞大的能源需求促使了我国海上石油运输业和开采业的井喷式发展,也加剧了海上溢油事故的风险。一次严重的溢油事故往往会给海洋环境造成不可逆转的伤害,给经济带来无法估量的损失。因此,开展海上溢油行为与归宿数值预测技术研究是非常有必要的,能够为海上溢油应急响应提供技术支撑。本文综述了海上溢油行为与归宿数值预测技术的发展过程以及相关研究成果,包括溢油物理扩展模型、溢油漂移与扩散模型、溢油风化模型以及溢油预测模型系统,为未来海上溢油应急响应工作提供理论依据。     

油品码头溢油事故环境影响评价探讨及实例分析

结合深圳大鹏湾某油库码头建设项目的环境影响评价工作,展开了海域突发性溢油的环境风险评价。通过对溢油进入水域后行为及归宿的分析,对海面溢油油膜的扩展范围和在围油栏作用下油膜下油滴的输移进行了模拟计算,为油品码头突发性溢油事故的应急处理和决策提供了科学依据。     

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。     

SWMM模型综述

综述了非点源污染模型的体系,对SWMM模型的原理进行了阐述,如汇水单元产生径流的模拟过程及其原理、污染物累积及冲刷过程的原理、输移模块的模拟原理等。概括了SWMM模型在国内外的研究进展和应用。     

化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响

海洋溢油事故频繁发生,向溢油上施加分散剂是常用的应急处理方法之一。溢油会和海洋中的悬浮颗粒物SPM（suspended particle material）相互作用形成油-悬浮物的聚集体OSAs（oil-SPM aggregations）,还可以与海洋中的颗粒物、浮游生物、细菌、生物碎屑等构成海洋油雪MOS（marine oil snow）。施加分散剂会影响这两种聚集体的生成,继而影响到溢油的迁移和归宿。本文介绍了化学分散剂的使用原则和现状,在介绍OSAs和MOS的形成机理的基础上,分析了施加分散剂对溢油与颗粒物之间相互作用的影响,并对OSAs和MOS的环境归宿进行了探讨。     

分散剂对海洋溢油归趋行为影响的研究进展

在目前海洋溢油的事故处理中,大规模使用分散剂往往作为应急机制之一。分散剂作用后原油的物理化学性质会发生很大变化,进而对溢油在海洋中的归趋行为产生一系列的影响。本文综合分析了分散剂在溢油处理中的积极作用和局限性:分散剂使溢油在海水中乳化分散,体系混乱度增加,物理迁移过程更加复杂多变;乳化的油滴物理和光学性质发生改变,其中的石油烃组分更加易于发生光化学转化;分散剂会对溢油的生物降解产生影响,但具体是促进还是抑制目前仍然存在争议;化学分散剂存在一定的生物毒性,与溢油结合后毒性增加,环保型的生物表面活性剂是化学分散剂的有效替代。开展分散剂作用后的溢油的物理迁移模型的构建、综合准确评价分散剂对溢油的光化学转化和生物降解的影响为它的合理使用和正确评估提供参考是当前亟待解决的工作。此外,开发廉价的环保型生物分散剂也是未来的重要研究方向。     

Oil spill model development and application for emergency response system

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＯｉｌｉｓａｋｉｎｄｏｆｎｅｃｅｓｓａｒｙｅｎｅｒｇｙａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｉｎｐｒｅｓｅｎｔｈｕｍａｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｄａｉｌｙｌｉｆｅ.Ｂｕｔａｓｓｏｏｎａｓｏｉｌｓｐｉｌｌｉｎｇａｔｔｈｅｓｅａ,ｉｔｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅａｄｉｓａｓｔｅｒｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｄｅｓｔｒｏｙｉｎｇｅｃｏｌｏｇｙ.Ｒｅｌａｔｅｄｔｏｍａｎｙｏｉｌｓｐｉｌｌｆａｔｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ,ｏｉｌｓｐｉｌｌｍｏｄｅｌｉｓａｋｉｎｄｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎ…     

Oil spill model development and application for emergency response system.

The paper introduces systematically the developing principle of CWCM 1.0 oil spill model based on Lagrange system and oil spill fate processes in environment, reviews two oil spill incidents of "East Ambassador" in Jiaozhou Bay and "Min Fuel 2" in the mouth of Pearl River, and designs the predictable system simulating oil spill applied in contingency plans. It is indicated that CWCM 1.0 has met preliminarily the demands for functions of precision simulating and predicting oil spill, and can plan an important role to support oil spill response.     

Modelling of the behavior of marine oil spills: applications based on random walk techniques

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆａｃｃｉｄｅｎｔａｌｏｉｌｓｐｉｌｌｓ,ａｎｄｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｑｕａｔｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎ,ａｒｅｇｒｏｗｉｎｇｃｏｎｃｅｒｎｓ.Ｔｈｅｒｅｉｓａｎｅｅｄｆｏｒｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍｔｈ?..     

河道溢油模型在三峡水质预警系统中的研究与应用

为使三峡水质预警系统有效模拟预测三峡溢油事故,建立了适应该系统的平面二维河道溢油模型。常见溢油模拟的做法是在溢油自身扩展阶段采用Fay模型、在溢油飘移阶段采取油粒子模型,而文章使用根据Fay模型进行扩展之后的油粒子模型,该模型可在溢油的自身扩展和漂移阶段同时使用。该模型结合了油粒子模型和Fay模型的长处,既解决Fay模型只能用于静止海面上的限制,又解决了油粒子模型不能模拟溢油自身扩展阶段的难题,特别适用于水域相对海洋狭小且形状复杂,水流也较复杂的河流溢油模拟。将其运用为三峡水质预警系统的溢油模拟模块,取得了较好的效果。     

溢油模型理论及研究综述

油在水中的行为和归宿是一个复杂的过程,包括在重力、表面张力、惯性力和粘性力作用下的物理扩展,挥发、乳化、溶解、光氧化和生物降解等风化过程引起的化学变化,流场、风场等动力因素作用下的漂移运动以及随机部分。通过总结国内外的研究现状,概括了各个模型的理论依据、基本假设、应用范围,并对今后发展方向提出了几点展望。