熊正华，陈 茜

(1. 四川交通职业技术学院 航运工程系，四川 成都 611130； 2. 武汉理工大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063)

0 引 言

近年来溢油事故频发，对经济发展以及生态环境都造成了严重危害，研究船舶溢油的影响因素对于预防溢油事故的发生有着重要意义[1]。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。内河水流流速较快且径流量变化迅速，航道相对狭窄，并且内河作为人们生活工作的主要场所和生活用水的主要来源，内河溢油事故一旦发生，造成的危害更大、显现的速度更快[2]。笔者在船舶溢油影响因素分析的基础上，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，并以流场模拟结果为基础对溢油行为进行了模拟。

1 水动力模型

根据内河水文特征选取MIKE21的HD模块进行水动力学模拟。MIKE21HD模块采用交替方向隐格式法(ADI)离散水流的控制方程，以中心差分格式表示方程中的各项参数，采用追赶法对离散得到的矩阵方程进行求解，从而避免方程因为离散而产生计算结果失真的情况，计算过程中Taylor级数展开的截断误差在二阶至三阶以内[3]。

二维浅水连续性方程为

(1)

式中：ζ为水位；p为x方向的流量通量；q为y方向的流量通量；h为水深。x方向动量方程为

(2)

y方向动量方程为：

(3)

式中：H=h+ζ；C为谢才系数；ρ为流体密度；τxx、τxy、τyy为有效剪切力分量；f为科氏力系数；fω为风阻力系数；Wx、Wy分别为风速在x、y方向上的分量。

2 溢油模型

2.1 输移过程

2.1.1 扩散过程