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广西北部湾海域溢油迁移扩散数值模拟研究

曾濠  
【摘要】: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。不同潮时发生的溢油,会影响溢油的扫海区域,而风场可以加速溢油的扩散。移动点源对溢油扩散的影响较小,仅能增加初期的扩散面积,而溢油的漂移与扩散更多受到潮流和风的影响。围油栏对溢油的扩散起着抑制作用,但是其效果也与当地的潮流环境有关,合理的放置围油栏可以有效降低溢油的扫海面积,降低其对周围环境的影响。


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