Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

МОДЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ КОМПАНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ С УЧЕТОМ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ

Айдосов А. , Айдосов Г. А., Заурбеков Н. С.,

5. Математическое моделирование распространения вредных выбросов при аварийных выбросах в нефтегазоконденсатодобывающих регионах

В данном разделе моделированы распространения вредных выбросов при аварийных выбросах в нефтегазоконденсатодобывающих регионах. Составлена программа вычисления и проведен расчет на вычислительной машине. Приведена функциональная блок-схема программы. Определена математическая постановка и алгоритм решения задачи прогнозирования распространения сероводорода при аварийных выбросах в атмосферу, выбрана подходящая математическая модель процесса распространения и определен общий алгоритм решения задачи. Описанный процесс доведен до программной реализации. Выбран полуэмпирический подход для прогнозирования перемещения зон экстремально высокого загрязнения воздуха сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ).

Выведена модель расчета концентрации от нестационарного непрерывного источника при аварийном выбросе. Изложены три возможных подхода к решению задачи динамического прогноза. Анализ возможности использования методов численного моделирования показывает, что полуэмпирический подход имеет наиболее развитую теоретическую базу и в принципе позволяет учитывать практически все основные факторы, влияющие на процессы рассеяния СДЯВ.

Детально анализирована комбинированная модель, которая является наиболее общей, в частности, она использует более сложные характеристики метеоситуации.

Созданы системы уравнения для прогноза динамики распространения опасного уровня концентрации сероводорода при аварийных выбросах и получены следующие выводы:

а) ввиду многофазности потока в шлейфах и отсутствия достаточно адекватных математических моделей для таких потоков представляется проблематичным перекачиваемой смеси такой системы контроля шлейфов, в которой были бы обеспечены требуемая надежность, точность, оперативность обнаружения порывов;

б) акустические свойства трубопроводов (но не перекачиваемой смеси) могут быть положены в основу методики обнаружения порывов в шлейфах;

в) в системе контроля магистральных трубопроводов, в которых поток близок к однофазному, можно использовать как акустические характеристики труб, так и гидро-газо-динамические свойства потока;

г) на особо опасных направлениях может быть использована подсистема нейтрализации сероводородного облака;

д) методика решения задачи прогноза является самой простой и удобной в использовании. Одновременно с этим она является и самой грубой. Но это
будет вызывать не игнорирование опасных уровней загрязнения, а скорее некоторую перестраховку в расчетах, что в нашей ситуации вполне приемлемо. Преимуществом этой методики относительно комбинированной модели является и то, что она позволяет учитывать намерения метеоситуации в процессе рассеивания сероводородного облака;

е) значения метеорологических параметров, необходимые в методике, определяются по данным ближайшей репрезентативной метеостанции или специально организованного поста наблюдений. Скорость и направление ветра измеряются на высоте флюгера (10 м) с осреднением не менее 5 мин;

ж) для КНГКМ рекомендуется методика решения прогнозной задачи;

з) адаптацию модели прогноза целесообразно провести в 2 этапа: первый этап – машинная адаптация и второй – на объектах.

Моделированы аварийные выбросы с использованием струйной модели. Проведены модельные расчеты характеристик и анализ исходных данных параметров струи, истекающей из буровой скважины при аварии. Определены параметры струи, истекающей из буровой скважины при аварии.