發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 21:49

　　 近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水上運(yùn)輸成為各地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。同時(shí)在海洋石油資源開采技術(shù)不斷進(jìn)步的前提下，各大海灣內(nèi)涌現(xiàn)出越來越多的石油鉆井平臺(tái)。這在一定程度上增加了海洋溢油的風(fēng)險(xiǎn)。海洋溢油給海洋生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。一方面，泄漏的原油大面積覆蓋于海面，導(dǎo)致此海域范圍嚴(yán)重缺氧，大大降低海洋的生產(chǎn)力；而浮油在風(fēng)和潮流等作用下被帶到海岸，將破壞海產(chǎn)養(yǎng)殖和鹽田生產(chǎn)，污染濱海旅游區(qū)等，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，海上溢油中的芳香烴化合物能在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累，最終將危害人類健康。 目前，當(dāng)溢油事故發(fā)生時(shí)，可以利用衛(wèi)星遙感技術(shù)快速地獲取溢油事故的具體位置、污染范圍、油膜尺度等重要信息。但是由于溢油事故的突發(fā)性和緊急性，溢油監(jiān)視只能提供部分實(shí)時(shí)信息，而且受天氣等因素影響，不能很好的支持應(yīng)急行動(dòng)。在這種情況下，數(shù)值模擬可以利用溢油事故區(qū)域的風(fēng)況、海況等有關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來一定時(shí)期內(nèi)的溢油量、溢油飄散油膜尺度、可能的漂移軌跡及擴(kuò)散范圍等一系列溢油的變化趨勢(shì)，有效地彌補(bǔ)視能力的不足，迅速、科學(xué)地為應(yīng)急行動(dòng)提供有力技術(shù)支持，提高針對(duì)溢油事故應(yīng)急行動(dòng)的效率，同時(shí)還可以及時(shí)對(duì)可影響的敏感區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，有效地降低損失。 水動(dòng)力條件的準(zhǔn)確性是溢油計(jì)算的前提。本文首先利用渤海的相關(guān)資料，建立渤海水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，并以秦皇島、蓬萊和東營(yíng)港潮位站的實(shí)測(cè)潮位資料，渤海航線、埕北和老鐵山水道的實(shí)測(cè)流速流向資料對(duì)數(shù)模結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過驗(yàn)證，結(jié)果吻合良好，說明可以利用此模型對(duì)渤海的水動(dòng)力環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬。在此基礎(chǔ)上，本文以渤海蓬萊19-3油田溢油事故為例，并結(jié)合概率分析確定溢油區(qū)域的靜風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)向（NNW）和常風(fēng)向（S），對(duì)渤海進(jìn)行較全面的溢油數(shù)值模擬研究，分析了溢油在海面的漂移、擴(kuò)展、乳化、蒸發(fā)和擴(kuò)散等行為與歸宿，評(píng)價(jià)了溢油對(duì)環(huán)境的影響。 對(duì)溢油模擬的結(jié)果表明，在靜風(fēng)時(shí)，渤海潮流的運(yùn)動(dòng)是影響溢油擴(kuò)散的最主要因素，油膜掃海面近似呈紡錘形。油膜的厚度自溢油點(diǎn)向外逐漸變薄，而油膜面積卻隨油膜厚度的減小而迅速增大。此時(shí)，溢油主要對(duì)海洋環(huán)境造成影響，但隨著時(shí)間的推移，溢油也將對(duì)陸地環(huán)境造成一定的影響。 在強(qiáng)風(fēng)向（NNW）作用下，溢油漂移擴(kuò)散方向主要順著風(fēng)向。與靜風(fēng)時(shí)的漂移擴(kuò)散行為相比，溢油的漂移擴(kuò)散速度更快，油膜的形狀不規(guī)整。在溢油發(fā)生約6天之后，油膜將抵達(dá)煙臺(tái)蓬萊海岸。在溢油后期，堆積在海岸上的溢油受潮流的擾動(dòng)作用被再次帶到灣內(nèi)，隨著潮流的運(yùn)動(dòng)漂移至萊州灣東半部及遼東灣大部;而渤海其他海域受溢油的影響較小。 在常風(fēng)向（S）作用下，溢油漂移擴(kuò)散方向仍將順著風(fēng)向，其形狀呈一條扭轉(zhuǎn)的寬條帶。相比在強(qiáng)風(fēng)向作用下，溢油的漂移擴(kuò)散速度要明顯偏小。溢油發(fā)生10天左右后，油膜前沿將與海岸接觸。在溢油后期，累積在岸邊的溢油在遼東灣海水沿岸流的作用下，油膜將向東西兩側(cè)擴(kuò)散，東側(cè)將會(huì)影響到秦皇島附近海岸，而西側(cè)則基本上覆蓋遼東灣全域。 由于在溢油事故后一周左右的時(shí)間內(nèi)溢油的蒸發(fā)和乳化行為就會(huì)發(fā)生并完成，所以在靜風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)向（NNW）和常風(fēng)向（S）作用下，溢油的蒸發(fā)行為面積和乳化行為面積都將維持在溢油事故后一周左右時(shí)的面積大小。但由于受到不同風(fēng)速和風(fēng)向的影響，各風(fēng)況下發(fā)生此類行為的油膜形狀也不同。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

墨西哥灣溢油污染區(qū)域圖

4圖 1- 2 泄露的原油朝路易安娜州海岸逼近 1- 3 船舶漏油 圖 1- 4因溢油污染而死亡的鳥溢油事故往往伴隨著大量的油品溢入海洋，而這些油品在短時(shí)，它將嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境。一方面覆蓋于海面的大面積溢在海水與大氣間的交換，其交換速度將大大降低，同時(shí)由于溢

4圖 1- 3 船舶漏油 圖 1- 4因溢油污染而死亡的鳥類海洋溢油事故往往伴隨著大量的油品溢入海洋，而這些油品在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)迅速消失，它將嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境。一方面覆蓋于海面的大面積溢油會(huì)嚴(yán)重阻礙 O2在海水與大氣間的交換，其交換速度將大大降低，同時(shí)由于溢油自身的
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