《胶州湾溢油动态预报模式及可视化研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶州湾溢油动态预报模式及可视化研究（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、胶州湾溢油动态预报模式及可视化研究捅要近些年，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F V C O M 水动力模型实现对M 2 、S 2 、O I 、K I 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
2、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F V C O M 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V B N E T 平台集成A r c G I S 组件、S u r f e r 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。关键词：可视化技术；溢油；潮流预报；
3、油粒子；二次开发；胶州湾As t u d yo nd y n a micm o d eIa b o u t0iIs piIIa n dit sVis u aIiz a tio nindia o Z h o uB a yA b s t r a c tR e c e n t l y ，ac o n t i n u o u sc o n c e r n i n gh a sb e e np o s e do nt h ei n c r e a s i n gc o n t a m i n a t i o no fw a t e rc o l u m na n di t sa d j a c e n
4、ts h o r e l i n ea r e a sd u et o0 i ls p i l l s S o m ep r o c e s s e s ，s u c ha si n d u s t r i a ld i s c h a r g e ，o i le x p l o r ea n dt r a n s p o r t ，e t c ，m a yi m p l yt h es p i l lr i s k T h es p i l l e do i ln o to n l yc o n t a m i n a t et h ec o a s t l i n e s ，b u ta
5、l s om a yc a u s el o n g t e r md a m a g et ot h eh a l o b i o sa n df i s h e r y I no r d e rt op r e v e n td a m a g ef r o mo i ls p i l l ，m a n yc o u n t i e sh a v ef o c u s e do no i ls p i l lm o d e l s ，w h i c hn o tj u s tt of o r e c a s tt h ed y n a m i c a lv a r i e t yo fo
6、i l ，b u ta l s oC a l ld oaq u a n t i t a t i v ea n a l y s i so nt h ed i s t r i b u t i o no fs p i l l e do i li nw a t e rc o l u m n T h ed e t a i l e ds t u d i e so ft h i sa r t i c l ei n c l u d e ：1 ) T a k i n gt h ew i n d i n gc o a s t l i n eo fJ i a o z h o uB a yi n t oa c c o
7、 u n t ，t h ep a s s a g eu s eF V C O Mh y d r o d y n a m i cm o d e l ，w h i c hh a sb e e np r o v e dh a v er e l a t i v e l ye x c e l l e n te d g e - f i t t i n g ，t os i m u l a t et h ef l o wf i e l dd r i v e nb yT i d a lc o n s t i t u e n tM 2 、S 2 、0 1 、K I I no r d e rt of o r e c
8、 a s t t h et i d ef i e l da ss o o na sp o s s i b l e ，t h et h e s i sc o n d u c t sac u r r e n tf o r e c a s ti nas i n g l ep o i n t ；2 ) B a s e do nt h ec o m b i n a t i o no fo i l - w e a t h e r i n gm o d e la n dt r a n s p o r t - d i f f u s i o nm o d e l ，t h i sp a s s a g ea
9、l s ob u i l d su pad y n a m i c a lm o d e lf o rf o r c a s t i n go i ls p i l l si nJ i a o z h o uB a y ，w i t hf u l l ya c c o u n to ft h ec o u r s eo fo i l w e a t h e r i n gp r o c e s s T h ew e a t h e r i n gm o d e lb u i l d e du pi n c l u d e st h ep r o c e s s e s ，s u c ha se
10、 v a p o r a t i o n ，e m u l s i f i c a t i o n ，v e r t i c a ld i s p e r s i o na n dd i s s o l u t i o n A sc o m p l e x i t yo ft h ep r o c e s s e st h a to i ld r o p l e t sm o v ei n t ot h ew a t e r s ，F V C O Mt r a c k t r a c e ra d v e c t i o n d i f f u s i o ne q u a t i o ni
11、sb e e np r o p o s e dt od ot h eq u a n t i t a t i v ed e s c r i p t i o no fc o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o no fs p i l l e do i li nw a t e rb o d y I na d d i t i o n ，t h eo i ls p i l lm o d e la l s oi n t r o d u c eai m p r o v e d ”c o n v e x h u l la l g o r i t h m ”S
12、Oa st oa c h i e v et h ea c c u r a t ec a l c u l a t i o no ft h es l i c ka r e a ；3 ) I ns p i t eo fw i d e l yu s i n go ft h ev i s u a l i z a t i o nt e c h n o l o g y ，t h i sa r t i c l ei n t e g r a t eA r c G I S 、S u r f e rq u a d r i c d e v e l o p m e n tc o m p o n e n t s ，v i
13、 d e op l a y b a c kc o n t r o l sa n dr e l a t e dc o m p o n e n t si n t oas e l f - r e a l i z a t i o ni n t e r f a c ew h i c hi sb a s e do nV B N E Tp l a t f o r mt oa c h i e v ed y n a m i cv i s u a l i z a t i o no fo i ls p i l li n f o r m a t i o n 1V i s u a Ii z a t i o nt e c
14、 h n o I o g y ，o iIs p iI I ，t i d ec u r r e n tf o r e c a s t 。Ie ，q u a d ric - d e v eIo p m e n t ，Jia o z h o uB a y2目录1 绪论11 1 海上溢油风险及其污染现状11 2 溢油模型可视化技术及其研究现状21 3 溢油预测模型的研究进展31 3 1 对流31 3 2 自身扩展41 3 3 蒸发。71 - 3 4 垂向分散91 3 5 乳化。111 3 6 溢油与岸线的相互作用1 21 - 3 7 溢油属性1 21 4 本文的研究内容：1 32F V C O M 水动力数值模型1 42 1 模拟区域简介1 42 2F V C O M 水动力计算原理1 42 2 1F V C O M 水动力模式简介1 42 2 2 笛卡尔坐标系下的控制方程组1 42 2 3S i g m a 坐标系下的控制方程组1 52 2 4 控制方程组的离散1 72 2 5 边界条件1 82 2 6 潮汐预报
