基于油粒子模型的水库水质应急预警

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1、第41卷第2期河海大学学报(自然科学版)Vol．41No．22013年3月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Mar．2013DOI:10．3876/j．issn．1000-1980．2013．02．005基于油粒子模型的水库水质应急预警1111，21韩龙喜，张琳，金文龙，黄瑞，张巧玲(1．河海大学环境学院，江苏南京210098;2．扬州环境资源职业技术学院资源系，江苏扬州225000)摘要:为了有效地预防和控制溢油污染，以大伙房水库为典型案例，针对事故风险瞬时源的岸边排放和离岸排放2种方式，将溢油离散化为

2、若干数量的油粒子，通过三维水动力数值模拟，提取水库表层流场，基于油粒子模型，综合考虑油粒子的随流输运、风导漂移和随机游走，并对上岸油粒子的迁移路径进行修正，模拟、分析溢油随时间迁移及其空间分布特征。该模型的建立，旨在完善水库溢油应急反应体系，减少溢油事故应急处理的盲目性。关键词:大伙房水库;突发性事故;溢油;油粒子模型;水质应急预警中图分类号:X24;TV697文献标志码:A文章编号:1000-1980(2013)02-0120-05Waterqualityemergencywarninginreservoirsbasedonoilparticlemo

3、del1111，21HANLongxi，ZHANGLin，JINWenlong，HUANGRui，ZHANGQiaoling(1．CollegeofEnvironment，HohaiUniversity，Nanjing210098，China;2．TheResourceDepartmentofYangzhouVocationalCollegeofEnvironmentandResources，Yangzhou225000，China)Abstract:Inordertoeffectivelycontrolandpreventthepollutionof

4、spilledoil，alargereservoirinthenortheasternareaofChinawastakenasthestudysitewithtwoscenarios:onshoredischargeandoffshoredischargeofanaccidentalinstantpollutantsource．Thespilledoilwastreatedasalargenumberofoilparticles．Takingintoaccountthefactorsincludingadvection，winddrivendrift

5、，andrandomwalkoftheparticles，athree-dimensionaloilparticlemodelwasbuilttosimulatethetemporalandspatialdistribution，andthecharacteristicsoftheoilparticles．Furthermore，thepathwayofthoselandingparticleswasrevised．Themodelcanimprovetheemergencyresponsesystemofspilledoilinreservoirsa

6、ndreduceblindnessinemergencytreatmentofoilspillaccidents．Keywords:DahuofangReservoir;emergencyincident;oilspill;oilparticlemodel;waterqualityemergencywarning随着我国社会经济的快速发展，石油运输需求量急速增长，导致突发性水污染事故频繁发生。为了预防和控制潜在的水环境风险，准确预测水体中污染物的迁移和扩散情况很必要。随着水质模型研究的深入，国际上已经有很多成熟的水质模型软件，然而这些模型输入参数多、分

7、析工作量大，对突发性水污染事故风险预测具有一定难度。基于油粒子模型的典型水域溢油应急预警预报系统，能够快速获取数据、模拟污染团的迁移轨迹和空间分布，实时预报校正，为有关部门制定与实施应急预案提供科学依据，对于制定切实可行的应急措施、实施对事故危害的有效控制具有重要的技术支撑作用。［1］油粒子模型建立的主要思路是将溢油离散化为大量油粒子，每个粒子代表一定的油量。在流场中追踪其运动轨迹，得到每一时刻各个油粒子所处的空间位置，统计各时刻油粒子的位置可得到各时刻溢油的空［2］［3］间分布。目前，针对事故性溢油预报工作，国内外取得了一系列研究成果。娄安刚等根据胶

8、州湾湾口两侧团岛和薛家岛的潮位观测资料，同时考虑风场对海面溢油的影响，建立预测胶州湾溢油飘移轨