随着海洋石油工业和海上石油运输业的蓬勃发展,海上溢油事故也频频发生,造成的石油污染日趋严重,严重破坏了海域环境、海洋生态和当地经济。如何在溢油发生后迅速准确地预报出溢油的行为动态、使其得到及时的控制和清除,成为了当前科学工作者的研究热点。本文结合青岛市近岸海域海洋环境保护规划课题,对胶州湾及其邻近海域溢油应急预报系统的建立进行了初步研究,建立了胶州湾及其邻近海域的潮流预报模型和溢油模型。迅速准确地预测出溢油发生时的潮流情况是溢油环境预测的根本保证,因此文中根据灵山岛、崂山头和朝连岛三处M2、S2,、O1和K1四个主要分潮的调和常数资料,采用调和的方法进行单点的潮流预报,进而建立了胶州湾及邻近海域的预报潮流场;该方法的潮流预报结果与实际情况吻合良好,且因避开了数值计算过程而大大减少了流场实时预报的机时,符合溢油应急预报系统所要求的准确与快速。为合理地预测模拟溢油的行为动态,本文在“油粒子”模式的基础上提出了溢油运动的分阶段模拟法,即将溢油运动过程分为自身扩展和湍流扩散两个阶段,分别用不同的数值方法进行模拟预测。该方法充分考虑了油膜的自身扩展过程,弥补了“油粒子”模式在溢油初始阶段的不足。在此基础上,初步建立了胶州湾及其邻近海域溢油应急预报系统;在预报出溢油发生时的潮流场的基础上,对海上溢油的行为动态进行了模拟预测,展示了溢油应急预报系统的功能。理论分析和模拟结果表明本文建立的模型的计算结果是可靠的,对溢油预报模式的发展和胶州湾及其邻近海域的溢油应急计划的制定具有理论价值和实际意义。