水上事故溢油漂移轨迹预测模型研究与应用

近年来,国内外海上溢油事故频发,不仅造成巨额的经济损失,同时也对海洋及近岸海域生态系统造成了巨大危害,构建科学、可靠的海洋溢油模型对于溢油事故的处置应对、预警预报都具有十分重要的科学和现实意义。基于EFDC（Environmental Fluid Dynamic Code）、＂油粒子＂溢油轨迹和风化模型,构建了海上事故溢油漂移轨迹预测模型。通过对实际溢油事故的模拟对比证明,相对于基于对流扩散方程的传统溢油模型,＂油粒子＂算法更直观,模拟的油膜轨迹、形态更贴近实际过程。     

浅谈溢油模型的发展及其应用设想

在溢油模型模拟溢油扩散、漂移的轨迹及其归宿的基础上提出溢油反向运算既反推的发展设想，扩展其功能，增加其应用，形成完整的溢油模型，并将该溢油模型运用于海事管理工作中，为海事管理工作服务。     

航海雷达溢油监测轨迹回放模型

溢油事故发生后,责任鉴定工作往往进展缓慢。本文依据多时段采集和处理分析得到的雷达监测数据,基于ArcGIS二次开发技术,利用坐标转换、空间投影和空间对象动态生成方法,建立溢油漂移轨迹回放模型。实践结果表明,该模型能够实时计算溢油面积,动态还原事故现场情况,并且能够以较小的资源消耗,高效模拟溢油回放过程,为溢油事故起因鉴定和油膜漂移趋势分析提供真实可靠的技术依据。     

基于遥感和GIS技术的墨西哥湾溢油动态分析

利用多时相的遥感影像数据和地理信息系统(GIS)的空间分析功能,对2010年发生在墨西哥湾的溢油事故进行了动态监测,并结合洋流等信息对溢油漂移趋势进行了预测。结果显示,至2010年5月1日溢油面积已达到4月25日的4倍,并且溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方向与洋流方向一致。研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性。该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。     

近岸溢油的全动力预测方法研究

常用的溢油预测方法有经验公式模式和全动力溢油漂移模式，以往工作中，全动力模式仅用于油膜未靠岸的情形。本文探讨了全动力溢油漂移数值模式在近岸溢油漂移预测中的应用，初步探讨了油膜靠岸后相应的边界处理方式的质量守恒控制方法。以渤海湾大港油田溢油为例。进行了数值试验，预测了油膜在风和海流共同作用下漂移的路径、距离和油膜影响的海域和海岸带范围。证明了油膜靠岸后全动力溢油漂移数值模式进行溢油漂移预测的可行性。     

海上冰区溢油后原油扩散与漂移研究

近年来,在世界及我国发生多次海上溢油事故,在处理海上溢油事故过程中,学习、总结、积累了一定的海上溢油应急处置技术和经验。但是对海上冰区溢油应急处置研究较少,而我国北方海域在冰区发生溢油事故的风险较高。冰区溢油的扩散与漂移和一般海上溢油有着众多不同之处,从而影响溢油的有效围控与回收。冰区溢油处于海面上的原油受水温的影响多为固态,扩散较为缓慢。溢油的漂移与冰区的特征有着重要关系。在浮冰区域,溢油会随浮冰一起漂移而不会与浮冰区域相分离,在大面积块状厚冰区域,溢油进入冰层下部后,扩散与漂移较为复杂,不利于溢油的围控与回收。     

奥里油漂移扩散特性的实验及数值模拟研究

奥里油是我国目前大量进口的一种新型燃油,由大型油轮从委内瑞拉海运至中国湛江港口。文章以其在运输过程中可能发生的溢油事故为研究对象,对奥里油在水体中的漂移扩散过程进行了数值模拟以及相关实验。考虑到溢油扩散主要是受油品本身的性质(油类、油量、密度、黏度等)以及水流、风速的影响,文章尝试采用计算流体力学FLUENT软件中的VOF模型进行扩散模拟,以水槽溢油实验为模型建立基础,对三维无风速情况下进行气-油-水三相模拟,根据模拟得到的溢油扩散相图与实验所观察的溢油扩散轨迹比较可得出:FLUENT软件中的VOF模型能很好的模拟奥里油溢油扩散运动的情况,其结果与实验观察结果非常吻合。     

油粒子模型在环境风险预测的应用

为了有效预防和控制长江航道整治施工造成突发溢油环境风险,该文以鲤鱼山水道航道整治工程为例,通过"油粒子"溢油模型,模拟不同气象条件下,施工期发生60 t燃油泄漏的油膜漂移轨迹,评价溢油事故的影响范围、程度及对敏感目标的危害。该文目的旨在为制定风险防范预防措施及应急预案,提高航道施工环境风险管理应急能力,减少环境危害提供科学依据。     

GPS/GSM/GIS海上溢油跟踪监测系统的研究

在车载GPS监控系统的基础E研究开发了一种漂浮移动性能与溢油相似的、并具有GPS接收和发送功能的GPS浮标。在溢油事故发生后立即将其投放存厚油膜层中随油膜一起漂移。监测中心通过GSM移动通信网实时接收GPS浮标发出的定位信息，并应用地理信息系统技术实现对溢油位置、漂移速度、轨迹、方向的实时跟踪和信息显示．从而为溢油应急指挥提供一种准确实时、成本低廉、全天候的溢油全程监测手段。     

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。