严志宇 任 杰 付红蕊 孙 冰

(大连海事大学环境科学与工程学院)

0 引 言

随着现代化工业进程的加速，石油开采规模急剧扩大，大大促进了海上油运的迅速发展。不断发生的海上溢油事故使得石油成为海洋的主要污染物[1]。研究溢油进入海洋环境的行为，对于确定预警方案和相应治理措施具有重要意义。海面油会下潜到水体中，其运动轨迹和归宿、对环境的影响会产生很大变化，因此对下潜油的形成条件、行为特性的研究非常迫切。

密度低于海水的溢油进入水体的下潜，是依靠波浪对油的夹带和破碎作用[2]，而化学分散剂通过降低油-水界面张力而增强油的破碎[3-5]。目前对油在水体垂直分布的模型中，更多关注油滴粒径分布。这些研究反映了油性质(黏度、界面张力)对油滴尺寸的影响以及分散剂对油滴分散性的影响[6-10]。但是大多数研究只是基于一个波浪在短时间作用的结果，是对单个因素单独建模，然后组合得出一个经验方程，如Delvigne和Sweeney[11]的建模方程。这样的模型不能很好地应用于自然海况。为解决这个问题，Reed[12]将建模的范围扩大到考虑了黏度与表面张力的影响，通过引进韦伯数与雷诺数进行建模。Johansen[13]提出对一个破碎波的整体过程与持续过程的研究，考虑了下潜后的再上浮过程。Li等进一步考虑了动态黏度和惯性力等因素，引入Ohnesorge数进行建模，应用于表面破碎波和海底井喷的液滴尺寸模型[14-15]。

这些多因素、多过程的综合考虑使预测模型越来越复杂化。……