油品泄漏对地表水环境影响.docx

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油品泄漏对地表水环境的影响
.1 水动力数学模型建立及计算
1〕水动力数学模型
针对河道形态及水流特征，接受水深平均的平面二维浅水数学模型，其根本方程为：
据泄漏点相对于上、下游阀门的高差为正、零或负值分为3种状况。在管道发生折断关闭上游阀门前，可接受管道输送压力计算泄漏速率〔即小孔泄漏〕，关闭阀门后，主要考虑重力作用(不考虑虹吸的影响)引起的油品泄漏。假如泄漏点与阀门之间存在翻越点〔高点〕，那么应当依据翻越点与泄漏点的相对高差计算泄漏量。
Q2＝π×〔D/2×10－3〕2×泄漏管段长 (-5)
〔3〕管道总泄漏量
事故总溢油量Q＝Q1＋Q2 (
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-6)
依据工程可行性探究报告，管径接受Φ813mm，设计最大输量为2000×104t/a，。依据式(-4)～(-6)可得，。
.3 溢油的物理与化学变更过程
1〕输移过程
油粒子的输移包括了扩展、漂移、扩散等过程，这些过程的是油粒子位置发生变更的主要缘由，而油粒子的组分在这些过程中不发生变更。
扩展运动
油膜的扩延，在初期阶段的扩展起主导作用，而在最终阶段是扩散起主导作用。虽然计算扩延范围的公式许多，但由于影响因素困难，许多公式都是简化而得的，计算结果也有差异。在众多的成果中，费伊(Fay)公式是广泛受到重视的只考虑油膜扩展作用的公式之一。
漂移运动
油粒子漂移的作用力是水流和风拽力，油粒子总漂移速度为：
式中：UW为江面以上10m处的风速；Us为外表流速；α为风漂移系数，～。
二维水动力模型计算的流速是沿水深方向平均值，而油粒子所计算流速是外表流速，-。
二维水动力计算结果中的流速计算点位于各离散的网格点，而“油粒子”模型中绝大局部时间里粒子不是正好处于这些点上，因此须要对流速值内插。
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紊动扩散
假定水平扩散各向同性，一个时间步长内方向上的可能扩散距离可表示为：
其中为-1～1之间的随机数，为方向上的扩散系数。
2〕风化工程
油粒子的风化包括蒸发、溶解和乳化等各项风化过程，在这些过程中油粒子的组成发生变更，但油粒子水平位置没有变更。
(1) 蒸发
蒸发将使溢油量减小，同时变更溢油的密度和粘性等物理性质。依据Reed(1989)供应的蒸发分数公式：
其中Fv为蒸发量占液体总量的分数，Fvmax为最大蒸发分数，假如Fvmax-Fv≤0时取值0，T为时间，蒸发系数依据stiver和Mackay〔1985〕的参数化公式：
其中,UW为江面以上10m处的风速，A为油膜面积，V0为溢油初始体积，为油膜厚度，T为时间。
(2) 乳化
溢油的乳化过程受风速、波浪、油的厚道、环境温度、油风化程度等因素的影响，一般用含水率表示乳化程度。依据Mackay(1980)和Zagorski(1982)供应的含水率公式：
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其中，Fw为乳化物的含水率，C1＝*10-6，Uw为风速，家用燃料油C2＝、原油和重油C2＝〔Reed，1989〕，T为时间。
(3) 溢油性质变更
随着蒸发和乳化等变更过程的进展，残留在水体中的溢油性质也不断发生变更，主要表现为：
溢油体积的变更:
溢油密度变更:
其中：为乳化前油的初始密度，为水密度。
(4) 参数选取
依据溢油种类，确定模型输入参数，见表-1。
表 -1 溢油模型参数选取
溢油量
60t
粒子数
5000000
油的运动粘度

比重
×103kg/m3
时间步长
1min
水运动粘性系数
×10-6m2/sec
乳化系数
*10-6sec-1
风向
SW
蒸发系数
-1
风速

敏感河流溢油预料分析
〔1〕水中石油类污染状况
计算水中瞬时污染物投放量时，参照实际污染状况，设定石油类污染物120秒内进入水体。-2。
-2 溢油进入瑞丽江后石油类污染状况
泄漏点下游
距离〔km〕
污染团中心
到达时间〔h〕
到达时石油
类浓度〔mg/L〕







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