摘要
油粒聚集体（OPA）的形成、破碎与沉降决定了滞留在沉积物丰富的海岸线上的石油的命运，但目前尚无公开可用、能按尺寸进行分析的软件工具能够将这三个过程整合在同一个群体平衡框架中。现有的模型要么只考虑OPA的形成而不考虑其破碎过程，要么从预设的初始分布出发来模拟破碎过程，这就迫使使用者手动串联多个工具。为填补这一空白，我们开发了OPA-Z这款软件工具，它的核心功能将（i）A-DROP凝聚/附着机制、（ii）二元破碎与壳层破碎机制，以及（iii）解析性的平流-扩散沉降模型整合在了同一个离散化的群体平衡模型中。该集成核心还被封装在图形用户界面中，使得非专业用户也能通过网页应用进行场景测试。模型的输入参数包括石油性质（界面张力、粘度、密度）、颗粒性质（沙子、黏土、混合颗粒、尺寸、密度）、湍流强度以及水深。输出结果则包括按时间划分的OPA尺寸分布、石油捕获效率、石油与沉积物的比例，以及沉降到海底的石油总量。该模型以脉冲式石油释放模式运行，可模拟油膜抵达海岸线的情景，适用于近海溢油应对场景，如搁浅石油的重新移动或油膜滞留事件。通过复现实验室系统中的基准凝聚数据，证明了该模型的准确性。该软件还设计有与基于GIS的颗粒场相整合的功能，能够快速、直观地评估近海OPA的命运，从而为石油溢油事件的处理及应急规划提供支持。
