输油管道穿越海湾溢油模型研究及应用

发布时间：2017-12-20 11:37

  本文关键词：输油管道穿越海湾溢油模型研究及应用　出处：《天津大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着社会经济的发展,石油的需求量快速增加,从而促进海上石油钻探和石油运输的发展。穿越海湾的输油管线将石油从钻井平台输送至陆上终端,其作用越来越重要。但在石油开采、生产及运输、储藏过程中,同时存在船舶交通事故、沉船溢油,钻井平台泄漏,海底输油管道损坏溢油等风险。溢油不仅是一种资源浪费,还会对社会经济造成极大损失,危害生态环境和人体健康。海湾因其有一定封闭性,污染物易积累,自净能力差,生态环境更为脆弱。目前大多数溢油模型及溢油预报系统都是以开阔外海为研究对象,对海湾的研究较少。相较于海洋溢油,海湾有其独特的水环境特点。因此开发专门针对海湾的通用性强的溢油模型系统,为海湾溢油应急响应提供技术与决策支持,有一定应用价值。本文主要研究如下:(1)海湾二维潮流水动力学数值模型。根据海湾的水动力特点,将求解困难的三维水动力基本控制方程简化为二维潮流水动力控制方程。采用有限差分法离散连续性方程,有限分析法离散动量方程来求解计算海湾水动力学模型,使计算结果拥有较高的精度及良好的收敛性和稳定性。(2)海湾溢油模型。本文总结了溢油动力迁移过程与非动力风化过程中各种行为的溢油模型。选取溢油初期占主导地位的扩展、漂移、蒸发及岸边吸附作为建模对象。扩展过程采用结合椭圆扩展理论改进的Fay模型;漂移过程采用合并简化的Navy模型;蒸发过程采用所需参数较少,更易于建模的Fingas蒸发模型;岸线吸附水面浮油的过程用Lagergren二级吸附速率方程来描述,岸边介质可分为:细沙、粘土和毛石三种类型。(3)模型软件系统开发。本系统采用Visual Basic 6.0为开发工具,主要实现以下功能:溢油预测(预测结果包括:溢油到达下游距离、水面上油膜面积、油品蒸发量、岸边吸附量以及现存油量),环境影响评价,决策支持,数据更新。(4)模型验证、应用与分析。以珠江口近岸海湾的溢油实例验证模型,软件模拟结果在可接受的理论范围内,初步验证了模型的应用性。给出模型实验验证方案,进一步验证模型的准确度及应用价值。(5)溢油防控与应急救援。软件的帮助文本为溢油防控与应急救援的内容,可供救援人员参考。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X55;X74

【参考文献】

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1 王翠;郭洲华;李青生;戴娟娟;;基于MIKE SA模型的厦门西港海域溢油影响的数值模拟研究[J];应用海洋学学报;2014年02期

2 涂向阳;高时友;陈荣力;吴天胜;;潮汐控制下的河湾地区温排水运动和扩散规律研究[J];水动力学研究与进展A辑;2014年02期

3 王义刚;王时悦;朱Z，

本文编号：1311966