740 likes | 1.21k Views
НМЦ Информатика риска. Гидрометцентр. ГОИН. АА НИИ. Моделирование поведения разливов нефти ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЛСП « Приразломная ». Оценка возможности ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти. г.Москва , 2012 г. Источники И СЦЕНАРИИ Разливов нефти.
E N D
НМЦ Информатика риска Гидрометцентр ГОИН АА НИИ Моделирование поведения разливов нефти ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЛСП «Приразломная». Оценка возможности ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти г.Москва, 2012 г.
Источники И СЦЕНАРИИ Разливов нефти • По исходным данным Заказчика приняты следующие источники и сценарии разливов нефти: • разлив нефти в результате открытого неконтролируемого фонтанирования скважины – 1500 тонн за 72 часа; • разлив нефти в результате аварии танкера – 10 000 тонн в течение 120 часов; • разлив нефти в результате нарушения герметичности временного хранилища нефти на МЛСП – 16 000 тонн за 120 часов.
РИСК ВЫБРОСОВ ПРИ АВАРИЯХ НА СКВАЖИНАХ Распределение времени восстановления контроля фонтанирующей скважины
РИСК РАЗЛИВОВ ПРИ АВАРИЯХ танкеров Вероятность нулевого разлива при столкновениях и посадках танкеров дедвейтом 60 000 тонн – 0,81 Revised Interim Guidelines for the Approval of Alternative Methods of Design andConstruction of Oil tankers under Regulation 13F (5) of Annex I of MARPOL 73/78 ResolutionIMOMEPC.110(49), 2003 Оценка вероятности возникновения разлива объемом 10 000 тонн для танкера дедвейтом 60 000 тонн - http://efficiensea.org Средний объем разлива при столкновениях и посадках танкеров дедвейтом 60 000 тонн – 5169 тонн, вероятность превышения – 8,5×10-5 Вероятность разлива 10 000 и более при столкновениях и посадках танкеров дедвейтом 60 000 тонн – 2,5×10-5 ×(1-0,81) = 4,85×10-6
Свойства нефти Приняты по данным: Нефти и газовые конденсаты России. Справочник. Том 1. Нефти Европейской части и газовые конденсаты России. Под ред. К.А.Демиденко. М.: Изд. «Техника», 2000. Выброс пластовых вод не учитывается (начальный период эксплуатации)
Исходные данные Для расчета были использованы данные реанализа NCEP/NCAR за 10-летний период с 1.01.2002 по 31.12.2011 Пространственное разрешение данных в районе платформы 12 км34 км, дискретность по времени 1 час. Расчет полей скорости приводного ветра произведен по полям атмосферного давления использованы с обработкой по методике Гидрометцентра России (авторы Попов С., Лобов А.) на сетке 5*5 морских миль. Расчетные поля приводного ветра использованы для расчета морских течений в бассейне Баренцева моря. Поля течений и ветра рассчитаны с шагом 1 час, для каждого года учтены порядка 8000 гидрометеорологических ситуаций. Для каждого из сезонов, ледового (январь-май) и безледного (июль-ноябрь), учитываются 36240 ситуаций. Для оценок ограничений на реагирование были рассмотрены два другие источника данных о ветровых условиях Сравнение показало достаточно высокую корреляцию между всеми данными.
Гидрометеорологические условия(примеры) Давление на уровне моря и приводный ветер 15 часов 14 июля 2009 г. Уровень моря и скорости течений на поверхности 15 часов 14 июля 2009 г
Гидрологичесике условия(примеры) сентябрь апрель Эллипсы приливных течений волны М2 на поверхности моря(цветом выделено вращение против часовой стрелки)
ледовые условия Для учета ледовых условий использованы в расчеты введены климатические карты границ льда определенных уровней сплоченности. Характеристика ледовых условий в точке ПНМ подготовлена специалистами ААНИИ (В.Смоляницкий и В.Становой). Информация о ледовых условиях получена через АА НИИ из Глобальной системы усвоения данных (GlobalDataAssimilationSystem – GDAS), действующей в составе Системы глобального прогноза (GlobalForecastSystem – GFS) NCEP/NOAA (США). Пространственное разрешение данных 20 км20 км, дискретность по времени 3 часа.
Выветривание нефти Разлив 16000 тонн за 5 суток Разлив 1500 тонн за 3 суток
Выветривание нефти Оценки показали, что изменения вязкости за счет испарения невелики и составляют порядка нескольких процентов (макс. 4%). В то же время вязкость может увеличиваться примерно в 20 раз за счет эмульгирования, принимая максимальное содержание воды в нефти за 70%. Плотность нефти, стартуя со значения в 911 кг/м3, за счет испарения увеличивается до 1021 кг/м3, и далее, за счет эмульгирования, подходит к рубежу в 1025 кг/м3. Нефть ПНМ может иметь высокую способность уходить под воду за счет малой плавучести остатка.
ВОзможные Нефтяные загрязнения акваторий и побережий Разлив 1500 тонн за 3 суток ледовый период безледный период
Возможные Нефтяные загрязнения акваторий и побережий Разлив 16000 тонн за 5 суток ледовый период безледный период
ЗОНЫ РИСКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАЗЛИВОВ Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 10 мк ледовый период безледный период
ЗОНЫ РИСКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАЗЛИВОВ Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 50 мк ледовый период безледный период
ЗОНЫ РИСКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАЗЛИВОВ Разлив 16000 тонн за 5 суток, толщина пленки > 10 мк ледовый период безледный период
Вероятности поражения акваторий Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 10 мк5 суток ледовый период безледный период
Вероятности поражения акваторий Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 10 мк10 суток ледовый период безледный период
Вероятности поражения акваторий Разлив 16000 тонн за 5 суток, толщина пленки > 10 мк10 суток ледовый период безледный период
Вероятности поражения побережий Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 10 мк 10 суток 5 суток
Вероятности поражения побережий Разлив 1500 тонн за 3 суток, толщина пленки > 50мк 10 суток 5 суток
Вероятности поражения побережий Разлив 16000 тонн за 5 суток, толщина пленки > 10мк 10 суток 5 суток
Вероятности поражения побережий Разлив 16000 тонн за 5 суток, толщина пленки > 50мк 10 суток 5 суток
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (1500 тонн/3 сут, поражение о-ва Матвеев, 25 часов)
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (1500 тонн/3 сут., выход к о-ву Долгий, 18 часов) При быстром переносе отмечается повышенное диспергирование
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (16000 тонн/5 сут, поражение о-вов Матвеев и Долгий, 96 часов) Время достижения береговой линии 44 ч. Суммарная длина поражённой береговой линии 56124м. Масса на берегу = 235 т. Ветер, м/сек Течение, см/сек
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (16000 тонн/5 сут, поражение о-вов Матвеев и Долгий, 96 часов) Динамика переноса Ветер, м/сек Время достижения береговой линии 17 ч. (о-в …) Суммарная длина поражённой б.л. 40 км. Масса на берегу = 87 т. Течение, см/сек
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (16000 тонн/5 сут, поражение о-вов Гуляевские Кошки, 96 часов) Время достижения береговой линии 54 ч. Суммарная длина поражённой береговой линии 36430 м. Масса на берегу = 455 т. Ветер, м/сек Течение, см/сек
РАСЧЕТНЫЕ СЦЕНАРИИ (16000 тонн/5 сут, поражение берега Варандей, 96 часов) Время достижения береговой линии 43 ч. Суммарная длина поражённой береговой линии 17937м. Масса на берегу = 344 т. Ветер, м/сек Течение, см/сек
ДЕЙСТВУЮЩИЕ И ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ места обитания птиц и территории, подпадающие под действие Рамсарской конвенции особо охраняемые природные территории особо охраняемые природные территории
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ места обитания птиц типы берегов типы берегов
СТАТИСТИКА ЭФФЕКТИВНОСТи ликвидации разливов Elise DeCola. Review of Oil Spill Responses on Moderately-Sized Spills in US Waters from 1993-2000. NUKA Research&Planning Group, 2002
Условия реагирования - течение Распределение скорости течений в ледовый период Район МЛСП Распределение скорости течений в безледный период
Условия реагирования - ветер Повторяемость скорости ветра >7,5 м/сек Повторяемость скорости ветра >10 м/сек Повторяемость скорости ветра >12,5 м/сек
Условия реагирования - волнение Повторяемость высотызначительных волн более 1,5 м Функции распределения высоты значительных волн (SWH) строились по данным расчета ветрового волнения по спектральной модели WaveWatch III version 3.14 [Tolman, H.L., 2009: User manual and system documentation of WAVEWATCH III version 3.14. NOAA / NWS / NCEP / MMAB Technical Note 276, 194 pp + Appendices at http://polar.ncep.noaa.gov/waves/wavewatch/]. Повторяемость высоты значительных волн более 2,5 м
Условия реагирования - течение Повторяемость скорости течений > 0,9 узла Печорское море Повторяемость скорости течений > 1,2 узла