胶州湾溢油动态预报模式及可视化研究

发布时间：2020-04-06 04:43

【摘要】：近些年,由溢油所引起的水体污染及其邻近岸线的污染越来越得到人们的关注。石油运输、装卸、开采、储运等过程隐含着石油的泄露风险。溢油不仅会污染岸线,而且还会对海洋渔业以及海洋生物造成长久的影响。为此,很多国家都致力于溢油模式的研究和开发。溢油模式不仅能够预测溢油随时间的动态变化,还能定量描述溢油在水体中的浓度分布。 本文的具体工作包括：1)考虑到胶州岸线的蜿蜒曲折,采用对岸线拟合较好的FVCOM水动力模型实现对M2、S2、O1、K1四分潮形成的潮流场的模拟。为了快速预报潮流,采用调和的方法对单点进行预报；2)建立结合溢油风化模式和输移扩散模式的胶州湾动态溢油模式,充分考虑溢油的风化过程对溢油行为归宿的影响。其中,风化模式主要考虑蒸发、乳化、垂向分散以及溶解等过程。由于油滴在水域中迁移的复杂性,采用FVCOM中用于示踪剂追踪的对流扩散方程,用以定量描述溢油在水域中的浓度分布。此外,在溢油模式的计算中,采用改进型“凸包算法”实现对油膜面积的精确计算；3)鉴于溢油信息可视化技术在世界范围内的广泛使用,本文将通过VB.NET平台集成ArcGIS组件、Surfer控件以及相关的视频播放组件,在自主设计的界面上实现溢油预测预报及其动态信息的可视化。
【图文】：

而外模式则需要内模式提供底应力以及斜压项的积分。内模式主要计算变量U、V、W等。此外，为正确模拟胶州湾北部滩涂的水动力状况，还了“干一湿”网格配置。(2)计算区域界定计算区域界定为东经12001’20”(高峪沿海)、120043，(唠山头)、潮连岛三构成的海域。(3)计算网格及初始参数设置非结构网格的设计借助于SMS水动力软件，见图(2.1)。总的计算网格节点535个，三角形单元为4643个。重点对胶州湾内湾区域进行了网格加密，计内最小网格空间步长为175m，最大空间步长落在开边界上，为3000m。时长取为1.035:，垂向分为5层。从图中可以看到，三角形网格较好地拟合胶蜿蜒曲折的岸线。采用正压模式，在模型初始计算时，速度以及潮位初值设0，温盐分别设为20口C和36。

图2.2胶州湾潮流及潮位验证点分布l)潮位验证用大港潮位站、大石头潮位站以及麦岛潮位站三个验潮站的观测值，，经调后作为实测值，与计算值进行比较。图2.3~2.5是三个站的潮位验证曲线，中显示，这三个站的实测结果与计算结果吻合均较好。一一预测值—实测值潮高(em)18(1下l艺()6()()一6()一12()一18()图2.3大港实测潮位与预测比较
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X55

【参考文献】

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本文编号：2616033