Page 128 - 水利学报2021年第52卷第6期

采取打捞措施，打捞率设置为 50%。图 4 为溢油打捞情景下典型时刻油粒子空间分布图，由图可见，
油粒子进入拦路港和黄浦江的时间与未采取打捞措施的方案几乎没有差别，进一步说明对流过程是
控制溢油在河网水系输移的主导因素。从油粒子空间分布来看，打捞措施对减少局部水体的油粒子
数量有较大影响，并且该影响随着溢油输移范围的扩大而增强。

（a）2000 年 1 月 8 日 11∶00 （b）2000 年 1 月 9 日 13∶00
图 4 溢油打捞情景下典型时刻油粒子空间分布

4 结论

近年来，油粒子模型在溢油输运和归宿模拟方面获得了巨大成功，已被广泛应用于海洋、海湾
等开敞水域的二维、三维溢油数值模拟。然而，由于河网地区的水流运动模拟通常采用一维水动力
模型，导致现有的油粒子模型不能与其耦合，无法在河网水系开展溢油污染模拟。本研究通过定义
河道流向因子及其判断区间，确定油粒子运动至河网节点处的流动去向，开发了一种能够与一维河
网水动力模型耦合的油粒子模型。通过在太湖流域开展溢油数值试验，分析了自然风化过程和人为
打捞措施对油粒子漂移和扩散的影响。结果表明，流向因子判断法能够正确模拟油粒子在河网水系
的迁移和分配过程，基于该方法开发的油粒子模型适用于水流条件多变的复杂河网水系，可对溢油
在该类地区的扩散范围及其水质影响进行科学评估。目前，该研究成果已成功集成于《太湖流域水环
境综合治理总体方案》重点项目“太湖流域水资源监控与保护预警系统”，具备了在该流域开展溢油污
染模拟的应用条件，为提升复杂河网水系突发水污染预警与决策的科学水平提供了有力的技术支撑。

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