广西北部湾海域溢油迁移扩散数值模拟研究

发布时间：2023-04-16 14:22

　　随着广西北部湾沿海经济的快速发展,石化行业已成为广西未来的重要产业之一。随着石化行业的兴起,广西沿海进出港船舶数量的增加,北部湾海域发生大规模溢油污染的风险不断提高。溢油事故一旦发生,对周围生态环境造成巨大损失。因此,本文利用数值模拟的方式对海上溢油过程进行研究,为溢油事故发生后,制定相关的应急防控措施提供可靠依据。以钦州湾为研究海域,基于高精度的岸线数据和钦州湾海域的水深数据,通过SMS建立海域模型。利用MIKE 21 FM模式建立钦州湾水动力模型,通过北部湾大模型获取钦州湾模型的边界条件来确保模型的精确、可靠。研究分析钦州湾海域的水动力环境,结合当地的实测数据,确保能准确反应当地的潮流情况,为溢油模型提供可靠有效的水动力数据。利用MIKE 21 PT模式,结合水动力模型,耦合当地风场、流场等环境因素,建立二维溢油模型,研究溢油运动规律。结合Fay经典理论,研究扩散系数对油粒子的影响。研究四个风况和两个潮时的组合下,油粒子的漂移轨迹以及其扩散情况。结合实际情况,研究不同点源的溢油扫海面积,同时研究围油栏对处理溢油的影响。结果表明:潮流、风场决定溢油的扩散轨迹和扫海面积。不同潮时发生的...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水动力模型研究进展
        1.2.2 溢油模型研究进展
    1.3 技术路线
    1.4 研究内容与创新点
第二章 研究区域概况
    2.1 地貌概况
    2.2 气象条件
        2.2.1 气候
        2.2.2 风况
    2.3 水文条件
        2.3.1 潮流特征
        2.3.2 潮汐特征
    2.4 海上交通分析
        2.4.1 航道概况
        2.4.2 航运概况
    2.5 小结
第三章 北部湾水动力模拟
    3.1 海洋动力模型概述
    3.2 水动力模块原理
        3.2.1 控制方程
        3.2.2 空间离散
        3.2.3 边界条件
    3.3 模拟区域和网格分布
        3.3.1 模拟区域
        3.3.2 网格分布
    3.4 地形
        3.4.1 开边界条件
        3.4.2 模型参数选取
    3.5 水动力模型验证
        3.5.1 潮位验证
        3.5.2 流速流向验证
    3.6 近岸水动力分析
    3.7 小结
第四章 北部湾溢油预测模型
    4.1 溢油模拟概述
    4.2 溢油的运动过程
        4.2.1 自身扩散
        4.2.2 输移过程
        4.2.3 风化过程
        4.2.4 生物降解
        4.2.5 溢油物理化学性质变化
    4.3 模型扩散系数参数设置
    4.4 小结
第五章 溢油数值模拟
    5.1 溢油模拟参数选取
        5.1.1 风况设置
        5.1.2 油品设置
        5.1.3 扩散系数
        5.1.4 溢油设置
    5.2 溢油油粒子漂移轨迹
        5.2.1 落憩
        5.2.2 涨憩
    5.3 溢油油粒子扫海面积
    5.4 蒸发
        5.4.1 不同温度
        5.4.2 不同油品
    5.5 风况
    5.6 乳化含水量
    5.7 溢油模拟结果分析
    5.8 小结
第六章 溢油影响因素
    6.1 溢油移动点源的影响
    6.2 不同风况下的扫海面积
        6.2.1 落憩时
        6.2.2 涨憩时
    6.3 围油栏对溢油的影响
        6.3.1 落憩最大风况(S)
        6.3.2 涨憩最不利风况(SSE)
        6.3.3 涨憩常风1(SW)
        6.3.4 涨憩常风2(SE)
    6.4 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3791435