日本关于海洋危机管理的动议

1997年1月2日,俄罗斯的“纳霍德卡”号油轮（载重13139吨,船龄26年）在日本的岛根县隐歧岛海域沉没,从船上流出的大约5000升的C号重燃料油大面积地污染了日本海沿岸。“纳霍德卡”号油轮的溢油漂浮在福井县三国町附近的海面上,为了防止海洋环境的恶化,当地的人们用长柄勺将重油从海面舀出,那无可奈何的情景令人感触极深,总也不能从脑海中抹去。 1997年7月2日,一艘巴拿马籍油轮（载重147000吨,船龄1年）在日本横浜市本牧码头海域触礁,流出原油1556公升。日本国出动104艘作业船,采用吸油垫除掉漂浮在海面上的油膜,用中和剂对油污进行了处理。出事海域附近的渔船也通力合作参加清除油污的行动,投入的船只最多时3000余艘,大约用了10天才把漂浮的油污清除,而那些沉入海     

HO—118小型固状溢油拖网简介

为了回收漂浮在海面上的高凝点固状溢油、吸油材料和固体垃圾,海洋技术研究所研制了HO—118小型固状溢油拖网(如照片所示),它主要由两翼浮体,浮体框架、主体网、回收袋网和其他一些连接件组成。其主要性能和技术要求是: 1.回收高凝原油和固体垃圾。 2.回收油时海水表面温度低于15℃。 3.清扫海面宽度2—20m。     

表活剂对低渗裂缝性砂岩油藏渗吸驱油效果影响分析

由于低渗裂缝性油藏储集空间物理性质的复杂性和特殊性,渗吸效果控制着低渗透裂缝性油藏水驱开发动态与开发效果,而现场所采用的表面活性剂对渗吸驱油效果的影响将决定着措施成败。在分析油藏渗吸驱油机理基础上,通过对比实验研究,综合分析了不同种类和浓度表活剂对渗吸驱油效果的影响。总体上岩心渗吸驱油效率随表活剂浓度增加而降低,但一定浓度的,能较好的改善岩石表面润湿性的表活剂溶液将有助于渗吸驱油。这一研究为制定低渗裂缝性油藏合理的渗吸注水开发方式提供了理论依据。     

海水中沉底油的风化特性及鉴别方法研究

通过对具有代表性的两种原油和两种船用燃油进行340 d的室外模拟风化模拟实验,运用GC-FID法和同步荧光光谱法对海水中风化的漂浮油和沉底油的特性进行分析,为沉底油溯源提供相关依据,以此完善海上溢油事故的监管工作。结果表明:4种实验油品的漂浮油和沉底油荧光光谱差别不大,因此可以用荧光光谱法初步测定沉底油的风化时间;沉底油受蒸发、光解等影响弱于漂浮油,其GC可保持低碳组分峰形,并且由于生物降解,沉底油的气相谱图中均出现不可分辨的复杂混合物(UCM)的特征图谱,可以作为判断是否沉底的判据;两种方法相结合,可以建立一种确定溢油时间、风化经历及方法,以便对溢油进行更准确的溯源。     

溢油在海洋中的迁移变化以及对生态环境的影响

溢油是突发性污染事件。油的比重比海水轻,溢油入海飘浮在水面之上,逐渐扩散成油膜,随着潮流和风漂移,因此溢油入海同时参与三种过程: 其一是挥发过程:油溢出后,油中的易挥发组分物质逐渐蒸发,使溢油的总量逐渐减少。随着溢油范围的扩大,挥发面积加大,挥发速度加     

无限水深下波浪与二维水面物体作用的简单格林函数方法

针对无限水深下波浪与二维水面物体相互作用问题,传统的波浪格林函数形式复杂、计算缓慢,为了提高计算效率和计算精度,将流域分为物体周围的内域及远离物体的外域,内域采用简单格林函数法,外域采用多极子展开方法,通过内外域边界匹配,耦合求解得到流域中任意一点的速度势,并可计算物体在波浪作用下的波浪激振力、附加质量、辐射阻尼及透射和反射系数。应用该方法计算了二维水面漂浮半圆和水面漂浮方箱的算例,数值计算结果表明,该方法可以方便、准确、快速地计算无限水深下波浪与任意漂浮物体的作用问题。     

溢油乳化过程C波段微波散射特性实验研究

本文基于水槽溢油观测实验,研究溢油乳化过程中表面散射特性的变化。利用全极化C波段微波散射计和矢量网络分析仪等测量设备对易发生乳化反应沥青含量小于3%的原油（A型油）、油田中开采出的新鲜原油（B型油）和经过脱水去杂质处理的工业原油（C型油）进行观测。文中详细分析了在C波段微波下乳化油膜与平静水面的后向散射差异,以及油膜乳化过程对后向散射的影响,结果显示在低风速、无浪的条件下（最大波高低于3mm）,原油的乳化反应可通过表面粗糙度和自身介电常数的变化来调制雷达后向散射,并且这两种方式中表面粗糙度的影响占主导地位。对比B型和C型原油在乳化状态和未乳化状态下的表面后向散射,结果显示在各状态下B型油膜表面后向散射均大于C型油,且在VV、HH、HV/VH极化方式下两者后向散射平均差异分别为2.19 dB、2.63 dB、2.21 dB,在20%油膜含水率的乳化状态下差异较未乳化状态时小,平均差异分别为0.98 dB、1.49 dB、1.5 dB,结果表明不同类型油种间由于成分和油膜属性的不同会在一定程度上导致油膜表面粗糙度存在差异,影响油膜表面后向散射。     

微波遥感水面油膜的实验研究

本文探讨了微波遥感水面油膜的实验原理与方法。按实验数据,作出了不同入射角、不同极化方式、不同厚度的水面油膜微波辐射特性曲线,并进行了初步的分析。     

水面浮油膜光谱测量及光谱特征分析

为深入解析水面浮油膜光谱特征,采用水面以上光谱测量方法,去除太阳直射和天空光两部分反射的影响,获取了珠江口水域不同厚度水面柴油膜光谱信息,对其光谱响应特征和机理进行了分析。结果表明:水面柴油膜光谱对背景水体光谱具有依赖性,但水面柴油膜光谱在可见光波段高于背景水体,且随着油膜厚度增加呈现不断增加的趋势;油膜反射光谱在蓝、紫光区域出现明显反射峰;360~500 nm区域油膜反射率与厚度相关系数大于0.8,有利于油膜厚度的遥感估算。最后指出,水面浮油膜类似于光学薄膜的单层增反膜,导致光谱反射率的增加,在360~420 nm区域的反射峰和石油类物质的荧光性有关。研究结果可为水域溢油污染遥感监测研究提供理论依据。     

海上溢油油膜运动不同数值模拟方法的比较研究

为能够迅速响应突发的海上溢油事故,本文利用油粒子法建立了溢油应急模型,以预测油膜漂移轨迹和形状。为弥补油粒子法无法模拟溢油初期油膜扩展过程和无法响应溢油量变化的缺陷,本文设计实验,使用将油膜扩展与油粒子法结合的两阶段法,发现能够较好地模拟溢油扩展过程;并用分数布朗运动代替传统布朗运动模拟油粒子扩散过程,模拟结果能够响应溢油量变化,更好地模拟油膜分散破碎的过程。模型中还考虑了蒸发过程使油粒子数量减少。     

Numerical Model of Cnoidal Wave Flume

The volume of fluid(VOF)method is used to set up a wave flume with an absorbing wavemaker of cnoidal waves.Based on the transfer function between wave surface and paddle velocity obtained bythe shallow water wave theory,the velocity boundary condition of an absorbing wave maker is introduced toabsorb reflected waves that reach the numerical wave maker.For H/d ranging from 0.1 to 0.59 and T(g/d)~(1/2)from 7.9 to 18.3,the parametric studies have been carried out and compared with experiments.     

海面水包油乳化液溢油量等效估算方法研究

激光诱导荧光(LIF)是一种主动光学探测技术,该技术已在海面未乳化溢油油种鉴别及油膜厚度评估方面取得了一定的研究成果,但乳化溢油的监测理论基础和探测方法尚未成熟。溢油乳化物的量化会直接影响溢油污染的应急处理和灾害评估,但目前对溢油乳化液溢油量的计算尚未有研究报道。本文以水包油乳化液为研究对象,基于等效思想,根据油量相等建立了水包油乳化液与油膜的荧光检测等效模型,并依据光的辐射传输机理推导出等效油膜厚度的估算公式,最后采用仿真实例对估算方法的适用性和有效性进行了验证。实验结果表明,当水包油乳化液含油率小于12×10^-6,厚度小于5.98 cm时,利用所提出的等效方法能有效计算出水包油实际溢油厚度。该方法可为海面乳化溢油量的估算提供一种创新性的方法,具有良好的借鉴意义和实际应用价值。     

A stability analysis for the sheared oil film contained by the boom

According to the observation in experiment of stability of the oil film, the assumption of velocity distribution for both the water flow and the oil film is introduced. On the basis of the assumption, Orr-Sommerfeld stability equation is applied to develop the method of determining the critical velocity of the oil film, and the criterion for stability of the oil film is obtained. Meanwhile, a formula describing the relation between the thickness of the oil film and the velocity of the water flow is also given and examined by the laboratory experiment.     

Improved boundary equations for elliptic water wave models

Approximate equations for the elliptic mild slope equation are derived based on Padé approximation and used as absorbing boundaries. The new boundary equations can absorb the incident waves for high range of wave incidence angle. In addition, the new boundary equations can be used iteratively to refine the solution by eliminating reflections from the boundaries. An iterative conjugate gradient scheme has been used to solve the elliptic water wave equation and the new boundary equations. The model developed can accommodate for wave diffraction, refraction and reflections from structures with wide range of wave angles at the boundaries. The new model has been tested for several cases. The model compares very well with other models.     

石油类污染水体后向散射特性分析——以辽宁省盘锦市双台子河和绕阳河为例

水体悬浮物对溶解在水中的油及乳化油有吸附作用,这种作用会叠加在颗粒物上,对水体的后向散射系数产生影响,而水体后向散射系数是水色遥感的重要参数之一,对建立遥感反演石油类污染浓度半分析模型起着关键性的作用。根据2008年5月在辽宁省盘锦市辽河油田境内双台子河和绕阳河现场测定的水样,对水体组分进行浓度分析,并分别利用分光光度计及后向散射系数测量仪测定水色三要素的吸收系数和水体后向散射系数。根据获取的数据,对石油类污染水体后向散射特性进行分析,分别建立了(1)石油类污染水体后向散射系数光谱模型;(2)石油类污染水体和非石油类污染水体后向散射系数与无机悬浮物浓度的关系模型。研究结果表明:(1)在建立的后向散射系数光谱模型中,幂函数指数平均值为0.87;(2)从相关系数分析来看,对后向散射系数起主要作用的是无机悬浮物浓度,其次是石油类物质浓度,而有机悬浮物浓度几乎没有影响;(3)对于无石油类污染水体,后向散射系数与无机悬浮物浓度为对数关系模型,而与有石油类污染水体更接近线性关系模型。     

N,N-二烷基酰胺类物质的膜状态及其在水面溢油集油剂中的应用研究

合成了 5种 N,N-二烷基酰胺型表面活性剂 ,并对其所成膜的状态进行了测定。表明当N,N-二烷基酰胺类物质单独成膜时获得的集油膜为多层膜 ,而当选用合适的溶剂与其配制成溶液以后 ,所成的集油膜则为转变膜或液态凝聚膜。在 5种 N,N-二烷基酰胺类物质中 ,酰基碳链越长、氮烷基碳链越短则其集油能力越强。应用 N,N-二烷基酰胺类物质配制了 4个配方 ,均具备良好的集油能力 ,并且对原油的集油能力大于对柴油的集油能力     

含聚污水水质变化规律及储层伤害机理研究

含聚污水的水质问题是目前聚驱注水油田最紧迫的问题之一,以渤海旅大10-1油田含聚污水为例,利用原子力显微镜、环境扫描电镜等微观分析手段,实验研究含聚污水中残余聚合物对悬浮物浓度和粒径中值,含油率以及结垢离子浓度的具体影响,并进行了含聚污水回注储层岩心动态损害实验。研究表明：当残余聚合物浓度由0 mg/L时逐级增加到150 mg/L时,注入水悬浮物浓度增加了近269.0%,粒径中值仅增加0.3μm,抽滤速度下降了99.3%,含油率下降了86.5%,镁钙离子浓度下降了18.0%。残余聚合物的絮凝作用以及对纤维滤膜的吸附作用是悬浮物增加、抽滤速度显著降低的主要原因,乳化作用使得常规含油率测定值偏低,且残余聚合物浓度及分子量越高,注入水水质变化趋势越明显。另外,单一残余聚合物对高渗透储层损害有限,其与悬浮物及含油的协同作用是主要伤害源。     

A Piston-Type Active Absorbing Wavemaker System with Delay Compensation

Physical model tests with highly reflective structures often encounter a problem of multiple reflections between the structures and the wavemaker. This paper presents a piston-type active absorbing wavemaker system which can absorb most of the reflections. Based on the first-order wavemaker theory, a frequency domain absorption transfer function is modeled. Its time realization can be achieved by designing an IIR digital filter, which is used to control the absorbing wavemaker system. In a real system, time delays often exist in the wave making process. Thus a delay compensation term to the transfer function is proposed. Experimental results show that the system performs well for both regular and irregular waves with periods from 0.6 s to 2.0 s, and the absorption capability is larger than 96.5% at target wave fields.     

长江口宝钢码头溢油事故油膜漂移扩散数值模拟

溢油事故发生后,油膜的漂移扩散会对周围水域和环境敏感目标造成污染。研究溢油事故后油膜漂移扩散,可为溢油事故的处理提供理论指导。本文应用河口海岸三维水动力模式ECOM-si(semi-implicit estuarine,costal and ocean model),耦合溢油漂移扩散模块,模拟和分析长江口宝钢码头发生溢油事故后油膜的漂移扩散,以及对环境敏感保护目标的影响。基于长江口崇明东滩气象站实测风速风向资料,给出影响溢油漂移的主导风和不利风向。在冬季多年平均1月径流量11700m³·s^–1、主导风、3个不利风和潮汐作用下,数值模拟并详细给出了宝钢码头溢油事故发生后油膜的平面分布、油膜到达和离开4个水库取水口和饮用水水源保护区以及其他环境敏感保护区的时间、持续影响时间和最大油膜厚度。长江口宝钢码头溢油事故发生后,油膜随涨落潮流作上下游来回振荡,径流使油膜向海输运,风使油膜朝风向方向漂移。在主导风北风5.6m³·s^–1风速下,油膜沿长江口南岸向下游漂移扩散,小部分进入北槽南侧。在不利风向东南风4.0...