石油是人们生产、生活中不可缺少的能源,随着陆上资源的日渐枯竭,海洋石油资源的开发利用就变得越来越重要。随着海上油气田的开发和工业技术的发展,海底管道在石油/气生产运输全过程中发挥着不可替代的重要作用。但同时在这一过程中也不可避免的伴随着海底管道损坏破裂,石油/气溢出的危险。石油泄漏不仅浪费资源,同时对海洋环境造成严重危害,因此应建立相应的溢油行为和归宿的预测方法,为溢油清理回收提供及时准确的信息。 近20年来,人们发展了50多种模型来预测溢油的行为与归宿,但基本上都是针对海面溢油的情况。而对水下溢油事故,如海底管道破裂、井喷等情况下的溢油研究成果非常少。我国渤海出产的原油以重油为主,为“三高”原油,且含有泥沙,很容易导致管道上出现裂纹或腐蚀形成的小孔。本文在俄罗斯的Vdiam等人提出的海底管道上蠕孔溢油计算模型MAECOLMP的基础上进行了改进,结合渤海海况及原油性质,通过大量计算验证该模型的可行性。 研究了影响水下溢油行为的主要因素,除了溢油本身的性质外,风成流、潮流等海洋环境条件对溢油污染范围和区域位置起决定性作用。在本文研究的海底管道上蠕孔溢油的范围内,假设油从蠕孔溢出后就形成一个个油滴,则油滴的上浮速度决定了溢油上升到海面的时间,从而影响到水下油的输移扩散过程。作者等人进行了在水下单一孔口上形成气泡/油滴的实验研究。研究了影响形成气泡/油滴尺寸大小的因素,气泡/油滴在上浮过程中的形状变化以及影响它们上浮速度的因素,为今后改进水下溢油模型打下基础。