舟山港环境动力预报系统研制

以舟山港溢油模拟信息系统的研制为背景,提出了研制舟山港环境动力预报系统的思想。该系统充分利用了国际上先进的数值预报方法,针对舟山海域建立了理想的数学模型,对影响舟山海域的环境要素(海面风、海流等)进行了模拟和预报。该系统融合了GIS技术,具有良好的人机交互界面,并最后将该动力环境预报系统应用于溢油模拟中。经过实例的检验,表明预报的环境要素与实测的吻合较好。     

珠江口区域海上溢油动态预测信息系统的开发与应用

为了对《珠江口区域溢油应急计划》提供决策支持,在国内外相关研究成果基础上,针对珠江口海域的特点,研究开发了先进实用的"珠江口区域海上溢油动态预报信息系统",综合了三维潮流模型、三维溢油扩散模型、溢油风化模型、应急反应模型、以及电子海图、地理信息系统(GIS)、数据库等关键技术。该系统可以预测模拟并可视化显示海上溢油的漂移扩散和性质变化过程,同时显示环境敏感区和应急人员设备分布等相关信息。实际溢油应用案例表明,该系统的预报模拟结果与现场实际情况完全相符,能有效地提高海上溢油污染事故的应急决策效率。     

一种利用声线轨迹软件实现声学系统性能预报的方法

为了开展声学系统性能预报技术研究,在对内陆湖的环境边界特性和常年水温剖面统计分析的基础上,根据获取的经验声速计算公式,编制了内陆湖声线轨迹分析软件,利用该声线分析软件提出了一种对声学系统产品性能进行预报和分析的方法,该方法能给出声学系统作用距离预报范围,试验证明该方法可行,最后对预报结果和方法进行了简要讨论。     

不同风况条件下码头溢油事故影响分析

由于溢油扩散漂移跟时间、地点、数量及相应的风、流等众多不确定的随机因素有关,油膜的漂移过程是极其复杂的。本文从油品装卸码头风险事故识别、溢油事故统计与概率以及源强确定等方面对拟建码头进行分析,针对不同风况条件下,对码头溢油漂移轨迹进行预测分析,结果显示,由风和海流(或河流)引起的油膜运动过程中,在流场、风速等条件一定时,风向是影响溢油运动轨迹的主要因素。为码头的运营以及管理提供技术依据。     

螺旋桨涡旋噪声预报

涡旋噪声是非空泡螺旋桨噪声连续谱的主要成分,有必要对它进行定量的估计。另一方面,预报随这涡发放频率和强度预报唱音的基础,本文采用半经验半理论的方法,其中螺旋桨叶元随边的涡发放特性根据单叶片的实验规律同得,整个桨叶的辐射噪声用力源的公式导出。与以往工作不同的是,本文给出了涡旋噪声功率谱密度函数,据此可以预报非均匀流场中变截面桨叶的涡旋噪声谱。     

一种计及姿态变化的船舶阻力预报方法

对于航行于水面的舰船,船体姿态会随着航速的增加在航行中发生明显变化,这种姿态变化后的阻力较通常计算的以约束模型为基准的阻力预报是有明显差别的。采用CFD方法实现了以KCS船为模型进行模型自由状态下的阻力预报,并和相关实验数据进行了比较。结果表明,该方法避免了由于船体运动造成流场网格扭曲与计算发散等问题,具有良好的稳定性。另外,该方法充分考虑了船体姿态的影响,计算结果令人满意。     

喷水推进混流泵流体动力性能的CFD研究

采用CFD方法研究KaMeWa公司的某型喷水推进混流泵的流体动力性能,并分析其内部流场特性。通过几何建模,将泵划分为进口、叶轮、导叶体和喷口四部分。分别采用结构化网格离散计算区域。应用k-ε和k-ω相结合的SST湍流模型封闭控制方程,采用全隐式多区域网格耦合求解。预报其功率、扬程、效率等特性,将泵功率的计算结果与该泵厂家试验数据进行比较,误差在2%以内。说明本研究采用的CFD方法预报该泵的流体动力性能真实可信。根据计算结果,对内流场的流线和叶片表面的压力分布做了详细分析。     

溢油扩展模型评述

就国内外几种溢油扩展模型作一概述,并简要介绍了溢油扩展模型的应用和溢油扩展模型在风场预报中的缺陷,提出应加强风场的研究以提高溢油扩展模型的预测精度。     

三峡库区溢油预报模型构建及数值模拟

随着三峡库区通航条件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.综合考虑风、流的作用,结合水动力方程、溢油漂移扩散的“油粒子”模型等,设计了适用于三峡库区船舶溢油预报模型,并从应急的角度出发,对水动力模型进行并行化改造,提高了预报速度.在此基础上对175 m水位库区的假想溢油事故进行了模拟,初步检验了溢油预测模型的效果.     

广西近海溢油扩散数值模拟

利用MIKE 21 HD模块模拟广西近海二维潮流特性,根据实测水文资料对广西近海二维水动力模型进行了验证。应用MIKE 21 OS溢油模块加载广西近海二维水动力数据,建立广西近海二维溢油扩散模型,对溢油事故进行影响预测。研究结果表明,风场、潮流场和溢油事故发生位置对溢油轨迹都有着重要影响。风场是油膜漂移方向的最大影响因素,在不同溢油事故发生位置的工况下,溢油的漂移轨迹和扫海范围可能完全不同。     

Uncertainty in predictions of oil spill trajectories in a coastal zone

A method is introduced to determine the uncertainties in the predictions of oil spill trajectories using a classic oil spill model. The method considers the output of the oil spill model as a function of random variables, which are the input parameters, and calculates the standard deviation of the output results which provides a measure of the uncertainty of the model as a result of the uncertainties of the input parameters.In addition to a single trajectory that is calculated by the oil spill model using the mean values of the parameters, a band of trajectories can be defined when various simulations are done taking into account the uncertainties of the input parameters. This band of trajectories defines envelopes of the trajectories that are likely to be followed by the spill given the uncertainties of the input.The method was applied to an oil spill that occurred in 1989 near Sines in the southwestern coast of Portugal. This model represented well the distinction between a wind driven part that remained offshore, and a tide driven part that went ashore. For both parts, the method defined two trajectory envelopes, one calculated exclusively with the wind fields, and the other using wind and tidal currents. In both cases reasonable approximation to the observed results was obtained.The envelope of likely trajectories that is obtained with the uncertainty modelling proved to give a better interpretation of the trajectories that were simulated by the oil spill model.     

水上溢油应急装备跟踪定位浮标关键技术研究

文中介绍了近年来国内外溢油事故危害及应急技术现状,针对当前海上溢油难以跟踪定位的难题,提出了溢油跟踪定位浮标技术解决方案,采用北斗卫星定位通信为平台,实现海上溢油的全过程、全天候的实时跟踪、监测功能,通过海上试验验证,溢油跟踪定位浮标为海上溢油事故应急快速反应提供了一种有力工具．     

Operational Oceanography System applied to the Prestige oil-spillage event

This contribution describes the procedure used during the Prestige oil-spillage event, by means of an Operational Oceanography System, and the behaviour of the present prediction tools (hydrodynamic and dispersion models) applied to it. The accuracy of these tools is estimated by a reanalysis of field data transmitted by a sea surface drifting buoy, released at the time of the oil spill. The numerical models applied were the Regional Ocean Modeling System (ROMS), fed by the available six-hourly NCEP atmospheric information, together with a Lagrangian Particle-Tracking Model (LPTM). ROMS has been used to estimate the current fields for the Bay of Biscay, whilst the LPTM has provided the oil spill trajectories. The results demonstrate that the accuracy of the numerical models depends upon the quality of the meteorological input data. In this case, the current fields at the sea surface, derived by ROMS, have been underestimated by the wind fields of the NCEP reanalysis data. An efficient calibration of these wind fields, with data provided by the Gascony buoy (fixed oceanic and atmospheric station), achieves more realistic looking results; this is reflected in the comparison between the buoy trajectory predicted numerically and the tracked movements of the drifting buoy.     

Impact of forcing errors in the CAMCAT oil spill forecasting system. A sensitivity study

The CAMCAT oil spill forecasting system is presented in this paper, and an evaluation of the impact of errors in the forcing fields over its forecasts is carried out. The system is formed by several independent modules which provide forecasts of winds, currents and waves to an oil spill module which predicts the evolution of the spill.The typical twin-experiments experience is used paying special attention to a realistic characterization of the errors when perturbing the forcing fields. The results suggest that errors in the wind and current fields are the main limiting factor for the quality of the oil spill forecasts. The pollutant identification is also crucial to determine the final vertical position and characteristics of the product.     

瓯江口航道海域溢油扩散数值模拟

首先建立了瓯江口海区平面二维潮流数学模型,根据现场实测资料对该数学模型进行验证.在此基础上对该海区的潮流场进行模拟,为溢油模型提供水动力基础数据,然后利用MIKE21 SA溢油模型对溢油泄露事故进行影响预测.研究结果表明,风的条件因素对油膜漂移轨迹的影响较大.在潮周期的不同阶段发生溢油事故时,溢油油膜漂移轨迹可能完全不...     

天津港某液体化工码头船舶污染影响模拟研究

本研究以潮流计算结果和风场资料分析结果为依据,采用溢油模型对海上溢油的扩散、漂移和岸线吸附等物化过程进行模拟,分析研究预测油膜的演变,预测油膜漂移轨迹和归宿。计算结果表明当南港港池口门位置处发生溢油事故后,油膜均会漂出南港口门外,在风的作用下会对周边环境一定范围内产生一定影响。     

海上溢油微型跟踪浮标研究与应用

文中介绍了海上溢油微型跟踪浮标的技术特点和研究情况,通过水动力学研究,优化了微型跟踪浮标技术参数,采用卫星定位通讯方式实现海上溢油的全天候全过程监测,海上试验效果良好,为海上溢油事故应急快速反应提供了一种有效技术手段。     

卫星遥感监视系统（RSMS）：海事执法新添高科技手段

近年来,海上溢油事故时有发生,造成了严重的环境污染。卫星遥感监视系统能够对海面溢油进行有效监视,对船舶非法排污行为产生威慑作用。文中重点介绍了卫星遥感监视系统的由来和在海事执法中的应用,特别是2009年以来常规监视工作的开展,为海事执法提供了新的高科技手段。     

港口船舶溢油环境风险评价方法研究

在港口装卸作业以及船舶航行过程中,由于各种原因可能引发溢油事故,对周边海域环境造成损害。港口船舶溢油环境风险评价对船舶溢油的防治起到了积极的作用,但目前还有很多不完善的地方。通过对相关资料的分析研究,提出改进措施和建议,以期进一步提高港口船舶溢油环境风险评价工作的水平。