基于ECDIS的舟山港溢油信息系统研制

随着舟山港油轮运输的不断增加,溢油风险事故的发生越来越大。为了避免污染带来的损失,溢油轨迹预报显得非常重要。本文利用舟山海域环境动力场的预报方法获取比较准确的环境条件,应用溢油模型,结合海区的环境场模拟溢油的运动轨迹,并在电子海图上实现了溢油信息的可视化。     

复杂群岛海域内的海面风数值试验

利用三维原始方程模式，通过个例的数值模拟试验，考查了海陆分布、地形、太阳辐射、海-气热通量对群岛海域低层中尺度风场结构和分布的影响，并作了海面风场的数值预报试验．结果表明，在动力或热力因子强迫下，群岛海域低层风场的时、空分布发生显著变化，同恒定、均匀分布的天气尺度风场差别较大．模式能合理地再现复杂群岛海域中尺度风场的特征，预报的海面风同观测接近．提供的探空观测或天气尺度预报场，适合在群岛海域的海洋环境问题应用中使用．     

气候变化条件下基于海洋三维高分辨环境模拟的航海仿真研究

利用航海仿真技术,对气候变化背景的各种海洋环境条件下的船舶运动进行模拟仿真是评估气候对航运影响的一个有效手段.文中将研究重点放在如何获取一个真实的海洋环境场,依托海洋、大气、浪模式发展了一个联合环境动力预报系统,对海洋三维环境要素进行高分辨模拟预报.通过真实个例的实验研究表明,这一方法能够得到高精度而且真实协调的环境场数据.将这些模拟和预报的环境要素场,例如海面风、海流和海浪,与船舶运动方程相结合可以计算船舶在该种真实的海洋环境条件下的运动轨迹和姿态.利用VC和OpenGL进行联合编程,运用虚拟现实技术构造三维的海洋场景,取得了较好的效果.     

三峡库区溢油快速预报模型在回水变动区的应用研究

三峡库区危险品码头数量和吞吐量逐年增加,危险品船舶流量逐渐增大,尤其是回水变动区,长年库区航段与自然航段交替出现,航道、水文、气候条件变化较大,水上交通安全风险隐患较多,发生溢油事故风险较高.文中通过基于环境流体动力学模型和溢油漂移扩散模型建立了三峡库区溢油快速预报模型,并利用该模型对几种假定情景下的三峡库区回水变动区典型水域长寿段内的溢油事故进行了模拟,并根据模拟结果提出了相应的控制策略.     

基于一、二维水动力耦合模拟的三峡库区溢油预测模型研究

随着三峡库区通航条件的改善和船舶流量的不断增加,库区水上溢油风险形势日益严峻.文中以一维圣维南方程和二维EFDC模型为基础,实现了一维、二维水动力的耦合模拟,而后结合油粒子漂移扩散模型设计了一个适用于三峡库区水上溢油预测模型.在此基础上对175m水位的万州段长江干流的假想溢油事故进行了进行模拟,初步检验了溢油预测模型的效果.     

长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真及在应急决策中的应用

长江重庆辖区呈连续弯曲的河道形态,水文航道情况复杂,辖区内水运繁忙,危险化学品运量逐年上升,溢油事故风险不断攀升,建立溢油三维虚拟仿真并应用于决策已成为当务之急.文中通过建立基于油粒子模式的重庆辖区溢油模型,说明溢油三维虚拟仿真过程并建立长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真系统,并将该系统应用于应急决策.     

MM5V3/ECOM-si海气耦合模式的数值试验

利用中尺度大气数值模式MM5的最新版本MM5V3和一个三维的河口、海岸和海洋环流模式ECOM—si实现了一个MM5V3／ECOM—si的中尺度海一气耦合数值模式．耦合模式中大气模式底边界由海洋模式预报的SST强迫，海洋模式的上边界由大气模式预报的海面风应力、感热通量、潜热通量、净长波辐射通量和吸收的太阳短波辐射通量强迫．两个模式在相应的时步上互相交换信息并同时运行．为了验证耦合模式的效果．文中利用耦合前后的模式分别对黄东海区域1995年3月的一个人海气旋的个例进行了36h的模拟试验．并对前后模拟的结果进行了初步的分析．     

双桨双舵船舶操纵性预报研究

采用MMG数学模型，结合双桨双舵船舶的水动力性能特点，建立了双桨双舵船舶在静水中水平面上的操纵运动模拟模型，应用该模型对一艘双桨双舵船舶在满载条件下的定常回转试验、Z形试验和紧急停船试验进行了数值模拟，得到了表征船舶操纵性的指标．通过将预报的操纵性指标和IMO提出的操纵性标准进行比较，实现了对该船操纵性的定性预报．     

内河船舶溢油建模与仿真

目前对于溢油行为的研究多集中于海洋,针对内河环境的溢油研究相对较少。内河溢油事故一旦发生,造成的危害更大、显现的速度更快。因此,针对内河航道的特殊性选取江西抚河部分河段进行了水动力学模拟,并以流场模拟结果的基础上,应用油粒子模型理论,建立了适合内河溢油事故的模型。模拟结果表明:模型较好地反映了风场、流场等条件对内河溢油事故的影响规律,模拟结果可为内河突发性溢油事故的应急处理提供技术支持。     

重庆主城区江段溢油模型及数值试验研究

采用曲线正交网格处理复杂边界问题,在环境流体动力学模型DELFT的基础上,建立了三峡库区重庆段溢油模拟模型,对船用柴油发生泄漏后在该河段扩展、漂移、蒸发和岸线吸附等进行了数值模拟,并结合溢油模拟结果提出了相应的溢油应急对策.