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随着沿海经济的发展进而海上航运的增长,溢油事故发生的频率和危害越来越大。因此,沿海地区尤其是港口区域,必须要有一套先进的溢油事故应急预测系统,在溢油发生后能快速、准确地预测油膜的行为动态和漂移轨迹,评估其对环境的危害,以便制定相应应急措施,使溢油得到及时有效的控制与清除,降低其对环境危害程度。 本文基于WebGIS建立了厦门海域溢油漂移扩散数值应急预测系统,主要的研究内容包括: 建立了台湾海峡、厦门海域三层嵌套海洋动力模型,预报海洋动力环境场。随着每一层模拟区域的逐步缩小,模式的分辨率大大提高,最终在核心区域(厦门临近海域)附近的分辨率可以达到150米左右。这一方案,既可以使得外海的波动(例如潮汐,温带气旋和热带气旋产生的海面异常波动)信号自由地传递到核心区域,又使得核心区模式具有较高的分辨率,同时也节省了计算资源(具有较高的计算速度)。嵌套模型的预报结果可靠,计算速度较快,为溢油应急预报提高了可靠的背景环流场。 建立了基于油粒子模型的溢油模型,考虑了不同油品在海洋大气环境种的风化过程。该方法充分考虑了溢油初始阶段的自身扩展过程,将溢油运动过程分为自身扩展和湍流扩散两个阶段。应用该模型再现了大连油管爆炸溢油事故,表明该模型能够真实反映溢油的运动规律。 基于WebGIS对系统进行了集成,以三维显示的方法呈现厦门海域大气海洋环境预报结果,便于用户的操作。同时该系统还具有友好的界面,支持用户与系统进行交互。当溢油发生的时候,用户可以方便的在界面上设定参数,并进行应急预测,系统以图形和表格的方式展示预警信息,便于决策部门参考。 对于厦门海域,进行了溢油情景预测,给出了溢油预警信息。模拟结果显示,系统具有较快的反应速度,在1秒钟内可以完成计算,并给出图形、动画和表格,提供参考数据。 本论文所建立的基于WebGIS的厦门海域溢油漂移预测系统还需要经过业务部门的长期检验,以便在实际工作中发现不足,并进一步改进。