排放到海洋中的污水,一般是含有各種污染物的淡水。它的密度都比海水小,入海后一面與海水混合而稀釋,一面在海面向四周擴展。圖6-2給出了污水入海后混合擴散的一個剖面。反映弱混合海域,即潮汐較小,潮流不大,垂直混合較弱海域的擴散狀況。
從圖6-2中可以看出,排放到海中的污水浮在海洋表層向外擴展,它的稀釋是海水通過它的底面逐漸混入到污水中進行的。隨著離排污口距離的增加,稀釋倍數(shù)也逐漸增加。污水層的厚度在排放口附近較深,然后逐漸減小。向外擴展到一定程度,即污水的密度達到一定界限值即形成擴展前沿——鋒面,這時污水的稀釋倍數(shù)達到60~100倍。鋒面外側的海水明顯向污水層下方潛入,形成清晰的界面,即所謂鋒面,這樣的界面在污水層的底部也清晰可見。鋒面受到風和潮的作用,其形狀和出現(xiàn)的地點會不斷變化,有時會變得模糊不清。

圖6-2 污水在海面上的擴展
污水層的厚度通常為1~2 m,污水從排出口到達它的前沿需1~2 h。根據(jù)大量的實測資料,擴散域的面積與排放量之間有如下經(jīng)驗關系:
lgA=1.226 lgQ+0.0855
式中:
A——若是淡水的情況,則表示稀釋60~100倍時的擴展范圍,m2;
若是溫排水的情況,則表示形成1~2 ℃溫差的限界面積,m2;
Q——排放量,m3/d。
溫排水在海里的對流擴散規(guī)律與COD等一般污染物類似,但也有不同點,溫排水溫度比海水高,熱水總是會浮到冷水上面,如果淺海中潮流混合比較強烈,溫排水入海后不久就和水體垂直混合均勻,如果垂直混合不是很強烈時,則溫排水只影響到水的表層,這時需要用復雜的三維模型來描述,根據(jù)美國和法國科學家對溫排水預測的研究結果,溫排水只影響到淺表層2~4 m,用修正后二維模型預測溫排水的影響分布,同樣可得到合理的結果。
溫排水攜帶的熱量除了被潮流帶走一部分,另一部分通過與大氣的熱交換釋放到大氣中。這個熱交換的強度由R(表面綜合散熱系數(shù))表示,一般與水溫、水面風速等有關。
溢油在海面上的變化是極其復雜的。其中有物理過程、化學過程和生物過程等,同時與當?shù)睾^(qū)氣象條件、海水運動有著直接的關系。溢油動力學過程一般劃分為擴展過程和漂移過程。
擴展過程:對實際溢油事件的觀測發(fā)現(xiàn),在溢油的最初數(shù)十小時內(nèi),擴展過程占支配地位,這種支配地位隨時間而逐漸變?nèi)?。擴展過程主要受慣性力、重力、黏性力和表面張力控制,擴展過程可分為三個階段:慣性-重力階段;重力-黏性階段;黏性-表面張力階段。擴展過程的一個明顯特征是它的各向異性,如在主風向上,油膜被拉長,在油膜的迎風面上形成堆積等。
漂移過程:漂移過程是油膜在外界動力場(如風應力、油水界面切應力等)驅動下的整體運動,其運動速度由三部分組成,即潮流、風海流、風浪余流,前兩者不會因油膜存在而發(fā)生大的變化。
從圖6-2中可以看出,排放到海中的污水浮在海洋表層向外擴展,它的稀釋是海水通過它的底面逐漸混入到污水中進行的。隨著離排污口距離的增加,稀釋倍數(shù)也逐漸增加。污水層的厚度在排放口附近較深,然后逐漸減小。向外擴展到一定程度,即污水的密度達到一定界限值即形成擴展前沿——鋒面,這時污水的稀釋倍數(shù)達到60~100倍。鋒面外側的海水明顯向污水層下方潛入,形成清晰的界面,即所謂鋒面,這樣的界面在污水層的底部也清晰可見。鋒面受到風和潮的作用,其形狀和出現(xiàn)的地點會不斷變化,有時會變得模糊不清。

圖6-2 污水在海面上的擴展
污水層的厚度通常為1~2 m,污水從排出口到達它的前沿需1~2 h。根據(jù)大量的實測資料,擴散域的面積與排放量之間有如下經(jīng)驗關系:
lgA=1.226 lgQ+0.0855
式中:
A——若是淡水的情況,則表示稀釋60~100倍時的擴展范圍,m2;
若是溫排水的情況,則表示形成1~2 ℃溫差的限界面積,m2;
Q——排放量,m3/d。
溫排水在海里的對流擴散規(guī)律與COD等一般污染物類似,但也有不同點,溫排水溫度比海水高,熱水總是會浮到冷水上面,如果淺海中潮流混合比較強烈,溫排水入海后不久就和水體垂直混合均勻,如果垂直混合不是很強烈時,則溫排水只影響到水的表層,這時需要用復雜的三維模型來描述,根據(jù)美國和法國科學家對溫排水預測的研究結果,溫排水只影響到淺表層2~4 m,用修正后二維模型預測溫排水的影響分布,同樣可得到合理的結果。
溫排水攜帶的熱量除了被潮流帶走一部分,另一部分通過與大氣的熱交換釋放到大氣中。這個熱交換的強度由R(表面綜合散熱系數(shù))表示,一般與水溫、水面風速等有關。
溢油在海面上的變化是極其復雜的。其中有物理過程、化學過程和生物過程等,同時與當?shù)睾^(qū)氣象條件、海水運動有著直接的關系。溢油動力學過程一般劃分為擴展過程和漂移過程。
擴展過程:對實際溢油事件的觀測發(fā)現(xiàn),在溢油的最初數(shù)十小時內(nèi),擴展過程占支配地位,這種支配地位隨時間而逐漸變?nèi)?。擴展過程主要受慣性力、重力、黏性力和表面張力控制,擴展過程可分為三個階段:慣性-重力階段;重力-黏性階段;黏性-表面張力階段。擴展過程的一個明顯特征是它的各向異性,如在主風向上,油膜被拉長,在油膜的迎風面上形成堆積等。
漂移過程:漂移過程是油膜在外界動力場(如風應力、油水界面切應力等)驅動下的整體運動,其運動速度由三部分組成,即潮流、風海流、風浪余流,前兩者不會因油膜存在而發(fā)生大的變化。