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东海西湖凹陷区溢油行为与归宿数值模拟

作　者: 韩众
导　师: 杨红
学　校: 上海海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 东中国海溢油数值模拟扫海范围归宿
分类号: X55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

研究东中国海中日共同开发区附近海域溢油污染的问题,在模拟水动力场的基础上模拟了海上溢油漂移扩散情况。在表层流场和风场的作用下漂移,而油膜的扩展则通过油粒子的随机走动来实现。本文以东海西湖凹陷原油为溢油油种,通过模拟分析不同季节和不同风况下的溢油事故,对溢油油膜的扫海范围进行了分析。具体研究内容和结果如下:1.通过收集2006年夏季、2007年冬季的卫星风场资料,进行统计分析,得出两个季节的主导风向和风速范围。2.通过FVCOM模式,模拟了2006年夏季和2007年冬季东中国海的水动力场,并通过和实测资料进行了分析验证。3.通过收集和学习相关文献,对油粒子法第一阶段进行了修正和改进,不再按照完全湍流扩散处理,并加入了风摩擦应力对油膜的拉伸作用。4.采用油粒子法模拟了2006年夏季和2007年冬季两季不同风况、不同溢油量情况下,油膜的漂移轨迹、扩展面积、蒸发量和溶解量。对不同风速风向下溢油油膜到岸的可能地点和时间进行了模拟分析。5.给出2000-2002年研究海域的渔业资源的总量密度情况以及溢油的影响分析,可作为该地区的生态资源损害的评估的一种参考。6.通过对数十年来溢油模型式、海洋气象模式和水动力模式的发展状况进行分析判断,对未来溢油预报模式的发展进行了展望。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-11
  1.1 前言  8
  1.2 研究现状和趋势  8-9
  1.3 研究区域环境概况  9-10
  1.4 主要研究内容和工作  10-11
第二章溢油污染数值模拟方法  11-16
  2.1 油膜粒子化  12-13
  2.2 油膜漂移扩散  13-14
    2.2.1 平流运动  13-14
    2.2.2 随机扩散  14
  2.3 风化过程  14-15
    2.3.1 蒸发  14-15
    2.3.2 溶解  15
  2.4 本章小结  15-16
第三章模拟海域动力场的计算  16-24
  3.1 风场  16-19
    3.1.1 研究海域背景风况  16-17
    3.1.2 卫星风场分析  17-18
    3.1.3 风动力模拟改进  18-19
  3.2 水动力场  19-24
    3.2.1 水动力模型简介  19-20
    3.2.2 模拟结果  20-22
    3.2.3 观测对比  22-24
  3.3 本章小结  24
第四章溢油行为与归宿分析  24-33
  4.1 溢油漂移扩散分析  24-29
    4.1.1 油品与情境条件  24-25
    4.1.2 漂移扩散模拟结果  25-29
  4.2 溢油蒸发模拟分析  29-30
    4.2.1 模拟情景与环境条件  29
    4.2.2 蒸发模拟结果  29-30
  4.3 石油烃溶解分析  30-31
  4.4 溢油行为的渔业资源影响分析  31-33
  4.5 本章小结  33
第五章结论与展望  33-35
  5.1 结论  33
  5.2 不足与展望  33-35
参考文献  35-36
致谢  36

东海西湖凹陷区溢油行为与归宿数值模拟

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