本發明涉及海洋溢油評估領域，具體涉及一種海洋溢油沉潛量估算方法，包括以下步驟：獲取溢油海域溢油后的波浪場和風場數據；建立油滴入水模型；建立油滴上浮模型；建立溢油蒸發模型；建立海面殘油量變化模型，對海面殘油量進行動態運算，進而對沉潛量進行動態運算。本發明方法巧妙，通過獲取波浪場和風場的波浪波長、有效波高、距海面一定高處風速數據，采用模型組合就能動態評估海面以下石油類污染物的沉潛量情況，相比較簡單的僅考慮海面殘油量或者定性的經驗估算方法，可以有效提高對海洋環境中殘留石油類污染物總量的估算準確度。本發明具有良好的市場前景。

技術領域

本發明涉及海洋溢油評估領域，具體涉及一種海洋溢油沉潛量估算方法。

背景技術

世界石油分布和消費的不均衡性以及航運的相對廉價性，使得世界石油消費的60％是通過海上運輸來完成的。海上溢油是造成海洋環境污染損害的主要因素之一。在各種海洋污染中，石油污染無論在發生頻率、分布廣度、還是在危害程度上均居首位。隨著世界海洋運輸業的發展和海上油田不斷投入生產，溢油事故發生頻率不斷升高，給海洋安全及人民健康帶來重大損害。

溢油事故發生后，對海洋環境中石油類污染物存量的估計非常重要，后續的處理方案、生態損失評估等一系列工作均以此為基礎。之前的對殘油量的估算，主要考慮海面存油量。即通過衛星遙感、飛機觀察等手段獲得海面油膜的面積，結合不同情境下油膜的厚度，從而估算海面殘油體積。這種方法在平靜海面的情況下，即大部分石油類污染物漂浮于海面之上時較為適用。而觀測表明，高海況下被破碎波卷入水下的溢油量可以達到溢油總量的50％以上。這時僅考慮海面殘油量是遠遠不夠的，現有技術可能極大的低估石油類污染物在海洋環境中的殘存總量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何克服現有技術存在的不足，提供一種簡單的海洋溢油沉潛量估算方法。

本發明的技術解決方案是：一種海洋溢油沉潛量估算方法，包括以下步驟：(1)獲取溢油海域溢油后的波浪場和風場數據；(2)建立油滴入水模型；(3)建立油滴上浮模型；(4)建立溢油蒸發模型；(5)建立海面殘油量變化模型，將步驟(2)、(3)、(4)模型中的參數帶入；(6)利用步驟(5)中的海面殘油量變化模型建立溢油海域海面殘油量隨時間變化的動態關系；(7)將步驟(1)中的數據帶入步驟(6)的動態關系中對海面殘油量進行運算；(8)通過動態的海面殘油量運算動態的溢油沉潛量。

步驟(2)油滴入水模型為

M′_s是僅考慮入水過程時海面浮油的質量，M′_e是僅考慮入水過程時海面以下殘油的質量。Q_o為卷入率。

k_b＝0.5，g＝9.8m/s²，ρ_w＝1025kg/m³，L_ow＝1m，Z和E分別為與波浪破碎過程有關的卷入深度和破碎能量損耗率。

步驟(3)油滴上浮模型為