發(fā)布時(shí)間：2021-03-28 13:15

　　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 Implicit Method）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,模型的水邊界通過調(diào)和分析方法來確定,并通過驗(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)展尺度通過橢圓的長(zhǎng)軸和短軸隨時(shí)間的變化來描述,理論公式的建立以油膜運(yùn)動(dòng)任意時(shí)刻垂直斷面上的微小油段為研究對(duì)象,基于質(zhì)量守恒定理和動(dòng)量守恒定理,同時(shí)將油膜的揮發(fā)、乳化引入模型中,考慮油膜擴(kuò)展的隨機(jī)性,增加油膜擴(kuò)展的隨機(jī)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 溢油污染現(xiàn)狀
    1.2 海洋石油污染事故原因
    1.3 石油污染的危害與防治
    1.4 溢油模型的研究進(jìn)展
        1.4.1 概述
        1.4.2 溢油的分類
        1.4.3 海上溢油的行為和歸宿
        1.4.4 溢油擴(kuò)展范圍計(jì)算模式
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型
    2.1 水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型的建立
    2.2 三維非恒定流基本方程
        2.2.1 連續(xù)性方程
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)方程
    2.3 淺水環(huán)流方程的推導(dǎo)
        2.3.1 連續(xù)方程
        2.3.2 運(yùn)動(dòng)方程
    2.4 水動(dòng)力數(shù)值模擬的計(jì)算方法
    2.5 潮流數(shù)學(xué)模型的建立
        2.5.1 ADI 差分法
        2.5.2 網(wǎng)格劃分
        2.5.3 方程離散
        2.5.4 數(shù)學(xué)模型的求解——追趕法
        2.5.5 模型邊界的確定
    2.6 水邊界的確定
    2.7 潮汐過程分析
    2.8 本章小結(jié)
第三章 渤海水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型的建立
    3.1 地形資料
    3.2 嵌套模型
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 黃渤海模型邊界條件的確定與驗(yàn)證
    3.5 黃渤海模型計(jì)算結(jié)果分析與驗(yàn)證
    3.6 渤海模型計(jì)算結(jié)果分析與驗(yàn)證
    3.7 本章總結(jié)
第四章 海上溢油數(shù)學(xué)模型的建立
    4.1 溢油的擴(kuò)展
        4.1.1 靜止點(diǎn)源連續(xù)溢油油膜擴(kuò)展方程的推導(dǎo)
        4.1.2 公式的驗(yàn)證
    4.2 油膜的漂移
        4.2.1 油膜漂移的影響因素
        4.2.2 油膜漂移公式
    4.3 海洋溢油運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
    4.4 溢油的歸宿
        4.4.1 石油的揮發(fā)
        4.4.2 石油的乳化
        4.4.3 石油的揮發(fā)、乳化對(duì)石油性質(zhì)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 渤海海上溢油數(shù)學(xué)模型的建立
    5.1 溢油點(diǎn)和溢油強(qiáng)度
    5.2 溢油的風(fēng)場(chǎng)和流場(chǎng)
    5.3 溢油模擬結(jié)果
        5.3.1 風(fēng)場(chǎng)作用下靜止點(diǎn)源瞬時(shí)溢油
        5.3.2 無風(fēng)靜止點(diǎn)源瞬時(shí)溢油
        5.3.3 靜止點(diǎn)源瞬時(shí)溢油有風(fēng)無風(fēng)比較
        5.3.4 靜止點(diǎn)源瞬時(shí)溢油模擬結(jié)果分析
        5.3.5 風(fēng)場(chǎng)作用下靜止點(diǎn)源連續(xù)溢油
        5.3.6 無風(fēng)靜止點(diǎn)源連續(xù)溢油
        5.3.7 靜止點(diǎn)源瞬時(shí)溢油與連續(xù)溢油比較
        5.3.8 移動(dòng)點(diǎn)源連續(xù)溢油
    5.4 溢油預(yù)防措施與處理技術(shù)
    5.5 渤海溢油應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]海上溢油行為與歸宿數(shù)值模擬及其對(duì)環(huán)境的影響研究[D]. 龍紹橋.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
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