台风天气下湄洲湾海域溢油扩散数值模拟分析

摘要

[目的]湄洲湾位于福建沿海，是台风频发区域，每年夏季和秋季常受到路径复杂、风速强劲的台风影响，这种天气特点为溢油扩散研究带来了独特挑战.本研究旨在探究台风天气下海上溢油的扩散规律.[方法]以湄洲湾为研究对象，通过大、小模型双重嵌套的方式，采用MIKE21软件以二维浅水方程作为基本控制方程，以非结构化网格为基础建立福建沿海海域和湄洲湾海域的水动力模型.溢油模型以水动力模型为驱动条件，基于油粒子法建立二维溢油模型，研究溢油扩散的过程与规律.通过耦合潮流场和风场，研究夏季盛行风、冬季盛行风、静风和台风天气条件下4个特征潮时刻的油膜面积和油膜厚度变化规律.[结果]研究表明湄洲湾的溢油膜运动主要受潮汐涨落和风场的共同影响，短时间内潮汐对溢油膜瞬时运动的影响更大，而长期漂移过程中风场起主导作用，且油膜扩散方向与风向基本一致.在台风条件下油膜第一次抵岸时间显著缩短，在涨急、涨憩、落急、落憩潮时刻分别最大缩短1.7,0.5,30.0,3.5 h.[结论]该研究总结了台风天气下溢油在湄洲湾海域的扩散规律，发现溢油膜的运动主要受涨落潮和风场的综合影响，台风天气能显著缩短油膜抵岸时间.

关键词

湄洲湾 / 溢油扩散 / 水动力模型 / 台风天气