aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2018-64-2-208-211aari-21Research ArticleПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫAPPLIED PROBLEMSО некоторых инженерных оценках параметров нефтяного разлива в мореSome engineering estimations of oil spill parameters in the marine environmentЗацепаС. Н.ZatsepaS. N.

Москва

Moscow

zatsepa@gmail.comИвченкоА. А.IvchenkoA. A.

Москва

Moscow

СолбаковВ. В.SolbakovV. V.

Москва

Moscow

СтановойВ. В.StanovoyV. V.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Государственный океанографический институт имени Н.Н. ЗубоваРоссияZubov State Oceanographic InstituteRussian FederationФИЦ «Информатика и управление» РАНРоссияFIC «Information and Management» RASRussian FederationГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation201830062018642208211Copyright © Зацепа С.Н., Ивченко А.А., Солбаков В.В., Становой В.В., 20182018Зацепа С.Н., Ивченко А.А., Солбаков В.В., Становой В.В.Zatsepa S.N., Ivchenko A.A., Solbakov V.V., Stanovoy V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.aaresearch.science/jour/article/view/21

При решении многих практических задач часто бывает необходимо быстро оценить размеры нефтяного пятна, т.е. получить инженерную оценку. Инженерная оценка размеров нефтяного пятна получается при рассмотрении упрощенной постановки задачи, сведенной к балансу основных действующих сил. Из упрощенной постановки задачи в настоящей статье были получены практические соотношения для оценивания размеров разлива при продолжительном сбросе нефти на движущуюся морскую поверхность и на дрейфующий ледяной покров с учетом фильтрации в пористую среду. Полученные оценки могут быть использованы в более сложных моделях трансформации нефтяного разлива в морской среде, в первую очередь в Арктической зоне, и дают основания для разработки адекватных мер реагирования на разливы. Сравнение полученных оценок параметров разлива с автомодельными и численными решениями задач показало удовлетворительное соответствие.

Estimation of the oil spill size at continuous spills on the moving sea surface or on the drifting ice field is the actual practical problem. Engineering estimation means the reduction of the hydrodynamic equations system to the balance of only two main forces that cause movement and resistance of the oil flow. From the simplified problem statement some practical relations were obtained for estimating the size of spill, including continuous oil spill with surface water currents presence, for spill onto porous snow-ice cover and onto the drifting ice cover. The obtained estimations can be used in more complicated models of oil spill transformation in the marine environment, primarily in the Arctic zone, and give basis for development of adequate responses on oil spills. The comparison of the obtained estimates with the self-similar solutions of the corresponding equations of motion of the spreading substance shows a satisfactory fit.

математическое моделированиепараметры пятнаразливы нефтиmathematical modellingoil spillsslick parametersРФФИ, в рамках научных проектов № 18-07-00373 и No 18-07-01001RFBR, grants № 1807-00373 and № 18-07-01001ReferencesFay J.A. The spread of oil slicks on a calm sea // Oil on the Sea / Hoult D.P. (ed.). NY.: Plenum Press, 1969. P. 53–63.Fay J.A. The spread of oil slicks on a calm sea. Oil on the Sea. Edited by Hoult D.P. NY.: Plenum Press, 1969: 53–63.Fay J.A. Physical processes in the spread of oil on a water surface // Proc. of Int. Conf. on Prevention and Control of Oil Spills, Washington. D.C. U.S.A. 1971. V. 1971. № 1. P. 463–467.Fay J.A. Physical processes in the spread of oil on a water surface. Proc. of Int. Conf. on Prevention and Control of Oil Spills, Washington. D.C. U.S.A. 1971, 1971, 1: 463–467.Hoult D.P. Oil spreading on the sea // Ann. Rev. Fluid Mech. 1972. V. 4. P. 341–368.Hoult D.P. Oil spreading on the sea. Ann. Rev. Fluid Mech. 1972, 4: 341–368.Reed M., Johansen O., Brandvik P.J., Daling P., Lewis A., Fiocco R., Mackay D., Prentki R. Oil spill modeling towards the close of the 20th century: overview of the state-of-the-art // Spill Science Technology Bull. 1999. № 5. P. 3–16.Reed M., Johansen O., Brandvik P.J., Daling P., Lewis A., Fiocco R., Mackay D., Prentki R. Oil spill modeling towards the close of the 20th century: overview of the state-of-the-art. Spill Science Technology Bull. 1999, 5: 3–16.Fingas M.F., Hollebone B.P. Review of behaviour of oil in freezing environments // Marine Pollution Bull. 2003. V. 47. P. 333–340.Fingas M.F., Hollebone B.P. Review of behaviour of oil in freezing environments. Marine Pollution Bull. 2003, 47: 333–340.Nihoul J.C.J. A non-linear mathematical model for the transport and spreading of oil slicks // Ecological Modelling. 1984. V. 22. № 1–4. P. 325–339.Nihoul J.C.J. A non-linear mathematical model for the transport and spreading of oil slicks. Ecological Modelling. 1984, 22, 1–4: 325–339.Зацепа С.Н., Ивченко А.А., Овсиенко С.Н. О параметризации растекания нефти по горизонтальной пористой поверхности // Тр. ГОИН. 2009. Вып. 212. С. 218–226.Zatsepa S.N., Ivchenko A.A., Ovsienko S.N. Parametrization of oil spreading on horizontal porous surface. Trudy Gosudarstvennogo Okeanographicheskogo instituta. Proc. of SOI. 2009, 212: 218–226. [In Russian].Зацепа С.Н., Дианский Н.А., Журавель В.И., Ивченко А.А., Коротенко К.А., Солбаков В.В., Становой В.В., Фомин В.В. Моделирование разливов нефти в море для планирования мероприятий по обеспечению экологической безопасности при реализации нефтегазовых проектов. Часть 2. Особенности реализации прикладных задач // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. № 1 (107). C. 5–18.Zacepa S.N., Dianskij N.A., Zhuravel’ V.I., Ivchenko A.A., Korotenko K.A., Solbakov V.V., Stanovoj V.V., Fomin V.V. Simulation of oil spills in the sea for planning measures to ensure environmental safety in oil and gas projects. Part II. Features of realization for applied problems. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2016, 1 (107): 5–18. [In Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.