渤海海洋溢油數(shù)學(xué)模型基本理論及應(yīng)用研究.pdf

1、不斷發(fā)生的海洋溢油事故對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響越來(lái)越大,防控溢油污染迫在眉睫。本文從現(xiàn)有的海洋溢油數(shù)學(xué)模型的基本理論及發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),以渤海水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),建立了渤海海洋溢油模型,并提出了構(gòu)建渤海海洋溢油應(yīng)急信息系統(tǒng)的設(shè)想。具體研究方法如下:
　　 本文首先從N-S方程出發(fā),系統(tǒng)地推導(dǎo)了二維非恒定流方程,并以此為基礎(chǔ)采用顯式-隱式交替使用的有限差分格式,即ADI(Alternating Direction ImplicitMet

2、hod)方法對(duì)淺水環(huán)流方程離散,用追趕法求解,建立平面二維水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型,模型的水邊界通過(guò)調(diào)和分析方法來(lái)確定,并通過(guò)驗(yàn)潮站潮位值和老鐵山水道站位點(diǎn)流速值進(jìn)行了驗(yàn)證。溢油模型包括全動(dòng)力軌跡模型和溢油擴(kuò)展模型:全動(dòng)力軌跡模型的建立,是在模擬流場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的基礎(chǔ)上采用歐拉-拉格朗日方法進(jìn)一步模擬油膜質(zhì)心的漂移軌跡。溢油擴(kuò)展模型是將任意時(shí)刻油膜的擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)假定為橢圓,擴(kuò)展尺度通過(guò)橢圓的長(zhǎng)軸和短軸隨時(shí)間的變化來(lái)描述,理論公式的建立以油膜運(yùn)動(dòng)任意時(shí)刻垂直