感潮河道溢油污染遷移擴(kuò)展規(guī)律研究.pdf

1、隨著石油工業(yè)和內(nèi)陸航運(yùn)的發(fā)展，油污染逐漸成為河道水環(huán)境的主要污染之一。尤其是近海河口地區(qū)的感潮河道中的油污染問(wèn)題日益突出，突發(fā)性的溢油事故對(duì)河道水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，威脅人們的日常生活。了解和掌握感潮河道中溢油油膜的遷移擴(kuò)展規(guī)律，在制定應(yīng)急反應(yīng)措施，降低溢油危害及評(píng)估溢油對(duì)水環(huán)境的影響等方面都有重要的意義。 從上世紀(jì)六十年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就開(kāi)始了溢油預(yù)警預(yù)報(bào)的研究，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了許多成果，但是由于溢油過(guò)程本身的復(fù)雜性，

2、還有很多問(wèn)題尚待研究解決。以往的研究大都集中在海洋溢油方面，研究手段以建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬為主。河道溢油方面的研究起步相對(duì)較晚，研究成果相對(duì)較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)感潮河道中溢油油膜遷移擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了水槽實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。 在水槽實(shí)驗(yàn)部分，本文首先在潮汐水槽內(nèi)進(jìn)行了八組不同潮汐條件及溢油形式下的溢油實(shí)驗(yàn)，觀(guān)測(cè)和記錄了油膜在兩個(gè)半日潮潮周期內(nèi)的擴(kuò)展遷移情況。結(jié)果表明，溢油油膜在水面的擴(kuò)展遷移受潮汐影響顯著。油膜在潮汐

3、水流作用下在水面形成狹長(zhǎng)的油帶隨著水流做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在潮流發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)，油膜擴(kuò)展趨緩，在第二個(gè)潮周期的漲潮階段油膜出現(xiàn)收縮。同時(shí)，本文還進(jìn)行了在相似原理下的黃浦江溢油污染的水槽模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)M了在一個(gè)典型大潮日下，黃浦江上發(fā)生瞬時(shí)和連續(xù)溢油的情況。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析、預(yù)測(cè)了在發(fā)生溢油后24小時(shí)內(nèi)將可能受到污染的區(qū)域范圍。 在數(shù)值模擬部分，本文在前人的研究基礎(chǔ)上，根據(jù)感潮河道的特點(diǎn)和本文研究目的，建立了描述溢油擴(kuò)展第二階段(重力-粘