Прогнозирование зоны аварийного разлива нефтепродуктов

Процедура предназначена для одновременного решения двух задач: определения объема нефтепродуктов, вытекших в результате аварии из трубопровода и построение зоны разлива нефтепродуктов, соответствующей вытекшему объему.

Прогнозирование зоны растекания нефтепродуктов производится на основании сведений о рельефе местности и объеме вытекшей нефти. Таким образом, для функционирования задачи необходимо наличие матрицы высот рельефа в районе прохождения нефтепровода и сведений о характеристиках трубопровода и условиях транспортирования нефти.

Для расчета и моделирования необходимо:

- подготовить карту ;

- вызвать на исполнение прикладную задачу «Прогнозирование зоны аварийного разлития нефтепродуктов» (floodoil.dll);

- выбрать трубопровод, на котором произошла авария;

- указать точку аварийного прорыва;

- в диалоге  заполнить недостающие для расчета параметры ;

- нажать кнопку «Выполнить».(см. Порядок выполнения задачи)

В соответствии с методическим руководством оценки рисков на магистральных нефтепроводах количество нефти, вылившейся из трубопровода вследствие аварии, определяется из следующего выражения:

                          V = V1 + V2 + V3,                  

Где, V - общий объем вытекшей нефти;

      V1 - объем нефти, вытекшей в напорном режиме, то есть с момента повреждения до остановки  перекачки;

      V2 - объем нефти, вытекшей в безнапорном режиме, с момента остановки перекачки до  закрытия задвижек;

      V3 - объем нефти, вытекшей с момента закрытия задвижек до прекращения  утечки  (до момента прибытия аварийно - восстановительных бригад или полного опорожнения отсеченной  части  трубопровода).

Для расчета объема вытекшей нефти используются характеристики трубопровода, параметры работы трубопровода, временные показатели аварии и ряд дополнительных параметров. Часть показателей, программа автоматически считывает с карты из семантики объектов и из матрицы высот рельефа.

Моделирование растекания жидкости основано на принципе сообщающихся сосудов. В качестве элементарных «сосудов» выступают ячейки матрицы высот. Жидкость переливается из одной ячейки в другую и теряет часть объема, за счет впитывания и аккумуляции в локальных резервуарах (ямках). Когда объем вытекшей жидкости будет полностью распределен по поверхности, моделирование зоны прекращается. Результат моделирования сохраняется в матрице качеств, представляющей собой объемное тело, соответствующее распределившейся по поверхности жидкости.

Точность моделирования определяется точностью и качеством матрицы высот. Для моделирования используются параметры: глубина потока и толщина пленки растекания (см. параметры процедуры IDN_PARM).

Глубина потока разлива указывается в метрах. Программа использует данный показатель в качестве высоты волны растекающегося потока нефтепродуктов. Реальный рельеф местности (как и матрица высот) могут иметь некоторую неровность поверхности («бугорки» и «ямки»). При моделировании растекания некоторые незначительные «бугорки» могут стать непреодолимым препятствием для растекающейся жидкости. Однако в реальности растекание имеет волнообразный характер и может переплескиваться через такие «бугорки». Показатель –глубина потока, определяет высоту волны (или высоту «бугорков» которые можно игнорировать).

Толщина пленки растекания указывается в метрах и определяет толщину нефтяной пленки остающейся на поверхности. Если умножить данный показатель на площадь залитой области, получим объем «впитавшейся» жидкости. Для примера на рис.1, объем «впитавшейся» жидкости равен 0.001 м, дискретность элементарной ячейки равна 5 м, «впитавшийся» объем равен:

5 м * 5 м = 25 м2 ;                25 м2* 0,001 м = 0,025 м3

Таким образом, в ячейках результирующей матрицы качеств хранится значение «впитавшейся» и аккумулированной в локальных «ямках» жидкости.