1、隨著海上化學品運輸、轉存量的不斷增加,化學品泄漏風險也日益增加,對海上泄漏化學品行為進行合理、可信的數(shù)值模擬并將其結果直觀地顯示是目前應急輔助決策和風險評估的關鍵技術.因此利用地理信息系統(tǒng)(GIS)強大的空間數(shù)據(jù)分析顯示功能,進行基于GIS的海上溢漏化學品行為數(shù)值模擬研究具有重要的理論意義和實用價值.在分析了國內(nèi)外潮流模擬、近海水域環(huán)境污染擴散數(shù)值模擬以及GIS在海洋科學等領域的研究應用現(xiàn)狀基礎上,根據(jù)海上溢漏化學品的行為特點,采用Mo

2、nte-Carlo法分別建立了不同類型的化學品在大氣中揮發(fā)擴散、水面漂移擴展和水下溶解擴散的數(shù)值模擬模型,并通過對海氣相互作用的研究,確立海洋一大氣耦合模型,從而能夠全方位地計算模擬溢漏化學品在海洋和大氣中的行為動態(tài).為了給數(shù)值模擬過程迅速提供必要的流場和風場動力條件,該文分別建立了近海多開邊界三維潮流快速預報模塊和風場插值預報模塊.首先應用伴隨算子法從岸邊驗潮站資料估計外海開邊界條件,然后用ADI法進行三維潮流計算,并用干濕法處理動邊

3、界,最終將計算結果以調(diào)和常數(shù)形式存儲成圖層文件用以預報潮流場;風場預報是采用插值法將監(jiān)測站位風場資料插值生成海面10米風場,外推到垂向各層的風場,并診斷形成三維風場.為提高數(shù)值模擬的應用性,該文采用GIS組件技術(MapX)和面向對象開發(fā)環(huán)境(Visual Basic),將上述數(shù)值計算模型與地理信息系統(tǒng)進行了嵌入式緊密集成,初步形成了應用軟件系統(tǒng).實現(xiàn)了GIS支持下的坐標和投影變換、計算網(wǎng)格劃分、水深和棲息地數(shù)據(jù)庫的調(diào)用、等值線繪制等功