海底溢油输移扩散的可视化数值模拟系统*
2011-08-17廖国祥杨建强高振会
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2011年4期
廖国祥 杨建强 高振会
(武汉理工大学航运学院1) 武汉 430063)(国家海洋局北海分局2) 青岛 266033) (国家深海基地管理中心3) 青岛 266061)
目前国内外关于溢油预报系统的研制报道已有很多[1-2],但这些系统通常只支持对海面溢油漂移扩散的模拟预测,很少能够模拟溢油在复杂水下环境中的输移扩散过程[3].为此,国外水下溢油模型研究人员自行开发专用软件,例如Chen和Yapa探讨了水下溢油浮射流的三维可视化显示方法[4];Reed等开发了用于支持海底输油管道溢油量数值计算的可视化软件工具[5],但其扩展性不强,难以满足实际应用中的特定需求.本文在水下油气溢漏事故污染物输移预测模型的基础上,结合研究与应用的实际需要,设计和开发用于海洋生态环境影响评估的海底溢油可视化数值模拟系统(spill i mpact assess ment system for subsea oil spills,SI MPACT-SOS).
1 系统组成
系统由Visual C++和Visual Fortran开发实现,其中数值模型程序由Fortran语言编写实现.系统开发过程中运用了关系数据库管理系统(RDBMS)、地理信息系统(GIS)等技术,为系统提供强大的空间数据管理和可视化功能[6].最后,应用Visual C++编程实现图形界面及其他应用功能.
系统中的溢油模型包括水下油气溢漏事故污染物输移预测模型[7]和海上溢油行为归宿模型[8](见图1).

图1 海底溢油输移扩散可视化数值模拟系统的组成结构
1.1 数值模型
1.1.1 水下溢油模型 与海上溢油事故的不同,海底输油管道泄漏、石油钻井井喷等水下溢油事故发生时,石油和天然气混合物在泄漏源的压力作用下连续喷射进……
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