油膜自身的组成成分和性质是其扩展的主要影响因素，因此溢出后风化引起的性质变化 对扩展有一定影响。此外，表面风速对扩展的影响也不可忽略。扩展过程可根据 Fay 的三段 扩展改进理论，扩展各阶段油膜的长轴 l、短轴 r 随时间的变化可按下式计算[14]：

重力扩展阶段：粘性扩展阶段：

式中：             ，    、  分别表示油、水的密度；g 表示重力加速度；V 表示溢油体积；

  表示水的运动粘滞系数，取      ； 表示净表面张力系数，取 0。0308；t 表示溢油时 间； 、  、  表示 各 阶 段 扩 展 系 数 ， 瞬 时 泄 露 扩 展 一 般 采 用 Fay  的 实 验 结 果 ， 即

          ，        ，         ；  表示风速；c 表示经验常数，取 c=0。03；     ；ε=3/4。

 

2。2 油膜的漂移

海上溢油的漂移扩散主要由平流过程和紊动扩散过程两部分组成。平流过程是表面流和 风力作用的结果，其中最为主要的影响因素为洋流速度及其方向，漂移速度可由下式计算得 到[15]：

 

式中，  是油膜迁移速度矢量；  是表面洋流速度；  是表面洋流漂移系数，一般取 1。0；

  是风漂流系数，黄礼贤等人的实验给出         ；         是风漂流速度矢量，可由下式给出：

 

 

                                                   

式中，  是海面以上 10m 处的风速； 是风向角；  是柯式偏转角，取 15°。

 

研究表明[6]，当紊动扩散为各向异性时,油粒子在水平方向上的产生的紊动扩散速度为：

 

式中，R 表示均值是 0，标准差是 1 的正态分布随机数； 、 分别表示 x、y 方向上的 扩散系数，可取值 10~50         。

2。3 油膜的风化

油膜的风化过程，包括蒸发、氧化、乳化、溶解、生物降解和沉降。其中蒸发和乳化对 溢油的性质影响较大，不可忽略。

2。3。1 蒸发

蒸发是溢油风化过程中最主要的部分，受溢油的密度、API 和摩尔体积等因素影响。根 据实际情况选择 Mackay 等人提出的解析法计算蒸发系数：

 

式中，  是蒸发系数；t 是时间；A 是油膜的面积；  是摩尔体积，取值               

          ；G 是气体常数，取值 ；T 是油的表面温度，约等于大气温度 ； 是 溢油的初始体积； 是初始挥发气压，关系式如下：

 

式中，  是初始沸点；        时，B、 的值可由如下公式计算：文献综述

 

式中，API 表示美国石油协会采用的比重。 不同油品的密度、API 以及摩尔体积如下表所示[15][16]：

 

表 2。1 不同油品的密度、API 以及摩尔体积关系

 

油品 密度  （     ） API 摩尔体积（      ）

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