长江口枸杞岛附近海域溢油风险数值模拟

为制订长江口枸杞岛附近海域突发溢油事故的应急处理方案,利用实测地形数据建立了枸杞岛附近海域二维潮流数学模型,并根据实测资料对该潮流模型模拟的潮位、流速、流向进行了验证。验证结果表明,该潮流数学模型能较好地反映枸杞岛附近海域的潮流运动情况,可以作为MIKE21 SA溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日"油粒子"理论,综合考虑油膜扩散、漂移、风化等过程,应用MIKE21 SA模块建立了枸杞岛附近海域二维溢油扩散模型,并模拟了8种不同工况组合下的溢油油膜漂移路径和扫海面积。结果分析表明,潮流场、风场、溢油时刻对油膜的漂移轨迹和扫海面积都有影响,其中溢油时刻对油膜的漂移路径影响最大。

基于无人机技术的低空海洋溢油监测巡航路径

近年来,随着海上运输业和石油加工业的不断发展,溢油事故逐渐增多。因而,监控海洋溢油、预防海油污染、维护生态平衡具有重要的经济和社会现实意义。无人机以其部署快、成本低的特点成为海洋溢油低空监测的理想载体。提出将无人机技术应用于中国海域的低空溢油监测,对无人机海上监测航迹进行规划;以无人机飞行总航程及降落次数为变量、成本最低为目标函数,建立无人机海洋溢油监测最优巡航线路模型;利用模拟退火算法求解出较优路径,为无人机溢油监测的路径规划提供决策支持。最后,以环渤海湾多个采油点为实例进行路径选择,为我国低空海洋溢油监测系统的建立提供参考。

基于CBR和GIS的海上溢油应急资源配置方案研究

传统溢油应急资源配置方案的制定主要依靠现场工作人员的经验,存在很大的主观性,方案制定缺乏科学理论支持。将CBR(案例推理技术)以及GIS技术引入到溢油应急资源配置方案的制定中,解决应急资源配置方案制定过程中资源种类、数量确定以及海陆资源运输等问题。对CBR涉及的案例表示、案例检索、案例调整和案例学习等核心问题进行系统研究,综合考虑GIS技术支持下的陆海一体化资源运输,建立溢油应急资源配置专家系统。研究表明,该系统能帮助现场工作人员快速制定溢油应急资源配置方案,为溢油应急提供科学合理建议。

海事辖区无人机溢油监测巡航路径规划

针对海上溢油监视监测能力薄弱问题,提出一种海事辖区无人机溢油监测巡航优化模型与算法。基于海上溢油巡航安全高效、绿色环保和快速反应要求,考虑溢油监测点全部遍历和无人机最大航程等约束条件,以无人机监测巡航路径最短为目标函数建立海上无人机溢油监测巡航优化(MUOSMCO)模型。在传统蚁群算法的基础上,基于精英策略的局部信息素更新改进蚁群算法对MUOSMCO模型求解。仿真表明,所提模型和算法能够快速求出无人机最优溢油监测巡航路径,且溢油监测巡航服务质量和效率也得到了有效提升。研究成果为我国研制海上溢油监测系统提供理论参考。

东吾洋关门渔港邻近海域溢油模拟分析

利用MIKE21 HD水动力模块对福建东吾洋附近海域进行潮流数值模拟,通过与实测资料对比,对模型计算的潮位、流速及流向进行验证。验证结果显示,数模结果与实测值吻合较好,该潮流数值模型可以反映当地水动力情况,并作为溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日"油粒子"理论,考虑油膜运动过程中扩散、漂移、风化等过程,建立了东吾洋关门渔港邻近海域二维溢油扩散模型,模拟不同潮时(涨憩、涨急、落憩及落急)发生溢油,考虑不同风况(静风、夏季盛行风及冬季盛行风),分析不同情况下的溢油油膜漂移路径、漂移路程及扫海面积。结果表明,关门渔港附近溢油漂移扩散主要受潮流和风场影响,其中风场起主导作用。24 h内油膜最大扫海面积及漂移路程均出现在落憩静风时溢油,分别为6.66km^2及17.63 km。除落憩冬季风情况下溢油外,其余各情况溢油均在关门水道附近随潮流来回移动,最终到达东安岛西南侧弥勒湾内。

湛江湾海域溢油漂移扩散数值模拟研究

基于Delft3D模型建立湛江湾海域水动力数值模型,并通过实测水文数据对计算值验证基础上考虑溢油漂移、扩散、蒸发、乳化、吸附等过程建立湛江湾海域溢油扩散数值模型,对不同潮时(涨潮、落潮)与不同风况(静风、夏季常风、冬季常风、两种不利风况)下发生的原油泄漏事故进行溢油漂移扩散数值模拟,预测分析溢油24 h内油膜漂移扩散分布、累积扫海面积、油膜到达环境敏感区的时间以及岸线吸附分布图。分析结果表明:油膜的漂移扩散主要受潮流与风况共同影响,油膜的长期扩散方向与风向一致;溢油事故发生24 h内只有在不利风况条件下会对南三岛红树林保护区与渔业养殖区产生影响;特呈岛海洋保护区最易受污染威胁;静风条件下溢油影响范围最广,涨潮静风工况下24 h后油膜扫海面积最大,溢油影响面积达到57.89 km;油膜最易在湛江湾顶岸线受到吸附。