度变幅（分别为-1. 78、0. 73、0. 061mg/L)，经 水质取样分析模块分析测试获得的相同风化时段柴油风化实验DO、COD、BODs、含油量的平 均测试浓度变幅分别为-2. 61、8. 24、5. 20、14. 65111旨/1，经采用式-4反推的DO、COD、含油量 浓度变幅调整因子分别为265. 94、34. 55、1. 62,采用式-5估算的DO、COD、含油量环境浓度 与风化实验浓度的平均缩比仿真比值分别为1:1.5、1:11.3、1:240.2，依据缩比仿真 效果判别准则，DO、COD的缩比仿真效果为好，含油量缩比仿真效果为有待优化（接近于较 好），通过适当减少风化实验油膜厚度，可显著提高其缩比仿真效果。
[0084] W2010年7月16日大连"7. 16"溢油事故作为水质影响评估实例，泄漏油品为重 质原油，油膜厚度较厚（取0. 1~0. 8cm)，在喷洒了溢油分散剂后，油膜厚度明显变薄（取 0~0. 01cm)，重污染区平均水深较浅（取10m)，最大水流流速约0. 3m/s，气溫25°C，水溫约 2rC，DO、COD、含油量环境背景值分别为7. 80、1. 01、0. 032111邑/1，溢出后化r7个水质采样 点中除1个点符合海水水质二级标准外，其他6个点均超过海水水质二极标准，石油类最大 值超标16. 5倍，溢油面积达到50到60平方公里。
[00化]经水质评估分析模块计算，采用两种原油风化实验DO、COD、BODs、含油量的平均测 试浓度变幅，当调整因子分别取5、8、4、1时，采用式-6W及式-14、式-15计算的8虹风化 时段单因子水质指标分别介于-0. 1~0. 1、〇~1.3、0. 5~1.0、2. 4~17. 2,采用式-11 计算的综合水质指标分别介于1. 4~4. 5,据此评估的石油类和综合水质指标超标状况与 上述现场实测结果吻合。进一步使用8~120虹期间的6个风化时段测试结果进行溢油对 水质影响的评估分析，DO、COD、BODs、含油量的单因子水质指标分别介于-0. 1~1. 5、0~ 1. 4、0. 1~1. 2、1. 2~27. 9,综合水质指标分别介于0. 6~7. 8,采用式-5估算的各水质指 标缩比仿真比值分别介于1 : 6. 1~1 : 0. 7、1 : 3. 8~1 : 0. 4、1 : 7. 7~1 : 0. 9、 1 : 30.7~1 : 3.5,采用式-9~式-12判别，上述比值大多位于缩比仿真效果好的判别区 间，其余位于缩比仿真效果较好的判别区间，达到了不失真缩比仿真的效果。因此，可W采 用不同油品（阿曼原油和文昌原油）和不同现场油膜厚度（0. 1cm和0.8cm)模拟评估大连 "7. 16"溢油不同风化时段对不同水质指标动态分布的影响，相应的动态分布图详见图5~ 图8。
[0086] 采用溢油案例比对模块、适用区域匹配模块和和水质评估分析模块及数据库可进 一步综合分析评估大连"7. 16"溢油事故在事故当年（2010年）和次年的水质环境影响，并 对评估结果进行验证。具体评估、验证内容如下：
[0087] (1)该起溢油事故造成港区附近水域约50km2的海面污染，其中重度污染区约 10km2,最厚油层厚度达30cm[吴伟红等人《溢油事故对沿海城市旅游业影响的研究一一W 2010 年大连新港"7. 16"溢油事故为例》，EcologicalEconomy，2012,02 :183-186]，经统计 的污染海域面积达1118km2 [李楠等人《大连新港石油管道爆炸溢油对保护区影响跟踪评 价》，河北渔业，2012,05:14-24]，中国海监船2010年7月19日13时30分的监测结果显 示，受污染海域约430平方公里，《2011年中国海洋环境状况公报》显示，与2009年相比， 2010年和2011年勸海和黄海海域超二、=、四类标准水域合计面积分别增加10470km2和 10080km2,其中，勸海分别增加4420km2和4370km2,黄海分别增加6050km2和5710km2。
[0088] (2)根据国家海洋局对2011年6月蓬莱19-3油田溢油事故的监测比ttp://news. xinhuanet.com/fo;rtune/2011-07/05/c_121626131_2.htm]，该溢油事故已形成劣四类海 水面积840km2。因此，大连"7. 16"溢油事故2011年的实测影响面积应扣除蓬莱19-3油田 溢油事故的影响面积，包括840km2劣四类海水面积（勸海）和1660km2超二类海水水质面 积（设定勸海占30%、黄海占70% )。扣除蓬莱19-3油田溢油事故影响面积后的2011年 超标水域合计增加面积为：勸海3032km2,黄海4548km2。
[0089] (3)设定溢油密度按85化g/m3,中度和轻度污染区各20km2,油膜厚度按0. 3cm计， 重度、中度、轻度、其他污染区油膜厚度调整因子分别按0. 67、0. 1、0. 033、0. 0022cm计，其 他污染区面积按1068km2计，则按式-17估算的重度、中度、轻度、其他污染区溢油量分别 约1. 712、0. 514、0. 171、0. 603万吨，合计溢油量约3. 0万吨。根据溫艳萍和吴传姜的调查 (《大连新港"7. 16溢油事故"直接经济损失评估》，中国渔业经济，2013 (4) :91-96)，溢油事 故期间利用渔船收油约57. 222万桶，每桶收油奖励300元，每桶收油量按20升计，合计收 油量约9796吨，再加上其他溢油回收量2618吨，总计回收溢油12414吨，其余约17586吨 溢油有可能进入水体。若勸海和黄海的平均水深分别取18m和44米，受影响水体体积分别 占22%和78%，水中含油量本底值按0. 032mg/L计，2010年和2011年的溢油水质影响系数 分别取1. 00和0. 75,水中含油量超二、S、四类海水水质标准（0. 05、0. 3、0. 5mg/L)面积各 占1/3,则按式-18~式-19计算的超二类海水水质标准（0. 05mg/L)的海域面积2010年 约 10644km2(其中勸海 4344km2,黄海 6300km2) ,2011 年约 10116km2(其中勸海 3258km2,黄 海4725km2)，与2010、2011年黄勸海实测新增污染面积（扣除蓬莱19-3油田溢油事故污染 面积）基本一致，进一步证实了本发明模拟溢油风化对水质影响的实验系统具有可实用性 和准确性。大连"7. 16"溢油事故当年和次年黄勸海新增污染面积影响模拟结果与实测结 果对比图详见图9。
【主权项】
1. 一种模拟溢油风化对水质影响的实验系统与方法，其特征在于提供一种溢油风化对 水质影响的缩比仿真与真实还原分析的完整实验系统与方法，其组成包括缩比仿真溢油风 化对水质影响的实验装置（含溢油风化模拟装置、油品及分散剂计量添加模块、水质取样 分析模块）、溢油案例比对模块及数据库、适用区域匹配模块及数据库、水质评估分析模块、 专用实验方法，它们的主要构成及其联接关系如下： 第1. 1溢油风化模拟装置包括安装于室外的拼接式圆柱形水池框架、多契型推水板、 水池圆心轴固定杆、圆柱形整体外包橡胶水池、水池顶部滑轨及配有拖带固定器的电动滑 轮、电动滑轮速度频率控制器，油品及分散剂计量添加模块配有专用输送计量栗以及专用 的计量添加计算模块，水质取样分析模块包括对实验水体水质指标的取样分析单元和探测 分析单元，以及专用的缩比仿真效果判别模块，该取样分析单元带有专用输送计量栗。溢油 风化模拟装置+油品及分散剂计量添加模块+水质取样分析模块即形成了对溢油量、水面 油膜、水深、水流及波浪、自然光照等风化条件、溢油风化及分散的水质浓度变化等影响因 素进行缩比仿真的实验装置。 第1. 2溢油案例比对模块及数据库包括溢油案例数据库、实验条件优化数据库和相似 比对检索优化模块，可检索出与风化实验油种和环境条件较为相似的溢油案例及提取其水 质监测等真实数据，用于为油品及分散剂计量添加模块提供经相似比对检索适宜的实验油 品油膜厚度、水中溶解度及饱和系数等参数；为水质取样分析模块、水质评估分析模块反推 水质指标浓度变幅调整因子、计算缩比仿真比值、验证分析评估结果准确性提供同类油品 和环境条件下的真实溢油事故环境参数和水质浓度变幅、油膜厚度、面积等参数；根据水 质评估分析模块判别的缩比仿真不失真效果及其优化建议，更新和完善实验条件优化数据 库。 第1. 3适用区域匹配模块及数据库包括溢油风化实验数据库、区域风险基础数据库 和实验适用匹配模块，可检索出与区域溢油及其溢油风险的油种、区域水流、气温、水温、光 照、水质背景综合匹配的溢油风化实验数据及提取区域环境条件基础数据，用于为水质取 样分析模块计算真实环境溢油（或溢油风险）水质指标浓度变幅、水质评估分析模块评估 溢油对水质影响的程度和范围，提供经匹配适宜的影响评估区域水深和溢油（或溢油风 险）规模等参数，以及匹配的溢油风