濱海近岸溢油風(fēng)險模擬及對附近環(huán)境敏感區(qū)的影響.pdf

1、海洋是地球大洋體系不可或缺的拼圖，擁有豐富的自然資源，對人類的社會活動等有著至關(guān)重要的作用。近年來，隨著海洋領(lǐng)域的快速發(fā)展，海洋面臨著巨大的環(huán)境污染壓力，溢油風(fēng)險事故頻頻發(fā)生，在海洋環(huán)境、生態(tài)以及區(qū)域性社會經(jīng)濟活動方面產(chǎn)生顯著的短期或長期的惡劣影響。江蘇濱海沿岸海域位于黃海南部，水環(huán)境動力因素復(fù)雜，近岸分布多處環(huán)境敏感區(qū)。以往，該區(qū)域海洋工程建設(shè)項目相對較少，經(jīng)濟滯后，生態(tài)系統(tǒng)相對完整，屬于相對未開發(fā)海域。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，濱海近岸海域在

2、2011-2020年期間，將有大批以海上風(fēng)電場和近岸港口為典型代表的近岸海洋工程規(guī)劃項目，其在開發(fā)及應(yīng)用期間必定給周圍環(huán)境帶來眾多油污染風(fēng)險。一旦溢油事故發(fā)生將會對周圍的海洋環(huán)境、海洋養(yǎng)殖業(yè)以及近岸環(huán)境敏感區(qū)等產(chǎn)生不可估量的影響，并且其危害性將遠遠超過其他海域。因此，對溢油的潛在隱患區(qū)域進行風(fēng)險模擬和環(huán)境敏感區(qū)影響評價具有突出的理論意義及工程實用價值。本文以海洋工程相對密集且具有典型性的江蘇濱海海域為研究區(qū)域，以海上船舶為風(fēng)險源對象，基

3、于MIKE21模型系統(tǒng)構(gòu)建海洋動力模型和海上溢油風(fēng)險數(shù)值模型，通過模擬預(yù)測對生態(tài)相對脆弱的環(huán)境敏感區(qū)進行針對性的影響分析，具體包括：
　?。?）基于SMS軟件和MIKE21_FM HD模塊搭建基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格形式的濱海海域二維海洋動力模型，分析了該海域的海流特性，并根據(jù)工程區(qū)實測水文數(shù)據(jù)（潮位、流速、流向）對模型進行可靠性驗證。結(jié)果顯示，計算值與實測值整體變化情況基本同步，相對偏差在8％以內(nèi)，濱海海域的實際海流特性能夠得到真實準確的

4、反映，且可為風(fēng)險模擬模塊提供可靠的表層驅(qū)動條件。
　?。?）綜合海洋動力模型提供的水動力基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用MIKE21/3溢油分析模塊（SA）建立濱海海域溢油風(fēng)險數(shù)值模型，模擬溢油在海上的動力和非動力過程（輸移、擴展和風(fēng)化等）。考慮不同溢油時刻（漲潮、落潮）和不同風(fēng)況（靜風(fēng)、夏季主導(dǎo)風(fēng)、冬季主導(dǎo)風(fēng)及不利風(fēng)）的情景組合，分析了不同模擬情景下的典型油粒子漂移軌跡、擴散范圍及濃度分布、掃海面積及殘油量變化等。結(jié)果顯示，不同風(fēng)況、溢油發(fā)生時刻

5、、潮流場作用下的油粒子擴散范圍和運動軌跡具有較明顯的差別。其中，風(fēng)場對油粒子的漂移軌跡和擴散范圍起決定性作用，潮流場次之，當(dāng)二者作用方向一致時，存在疊加效應(yīng)，方向相反時，風(fēng)況起主導(dǎo)作用。溢油掃海面積隨溢油時間逐漸增大，最大達到626.89km2，出現(xiàn)在夏季主導(dǎo)風(fēng)作用下的落潮時刻；殘油量隨時間的推移逐漸減少，72h后的殘油量平均達到66.07%?？傮w而言，溢油發(fā)生后，夏季主導(dǎo)風(fēng)的影響最大，冬季主導(dǎo)風(fēng)和不利風(fēng)次之，靜風(fēng)最小。
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6、）綜合風(fēng)險模擬結(jié)果和環(huán)境敏感區(qū)的分布情況，對工程海域主要環(huán)境敏感目標在72小時內(nèi)的受污染情況進行預(yù)測分析。結(jié)果顯示，溢油污染對鹽城珍禽保護區(qū)、岸線、重要經(jīng)濟魚類“三場一通道”、海水養(yǎng)殖區(qū)以及海域旅游區(qū)均存在一定的影響，其中珍禽保護區(qū)和岸線受影響最大，重要經(jīng)濟魚類“三場一通道”次之，海水養(yǎng)殖區(qū)和海域旅游區(qū)最小。濱海珍禽保護區(qū)北區(qū)和南區(qū)最早受影響的時間分別為第16小時和第30小時；沿海岸線最早受影響的時間為第20小時；“三場一通道”最早受影