[发明专利]一种海上溢油行为归宿应急预测方法

说明书

本发明公开了一种海上溢油行为归宿应急预测方法：S1,采用GOODS在线数据平台获取地形文件、风场和流程预报数据；S2,采用GNOME溢油轨迹模型记录不同时间节点的油膜位置信息，得出油膜轨迹图像；S3，得到每一时间节点油膜所在位置海面的风速风向和流速流向，同时，获取当地海水的温度和盐度；S4，采用ADIOS风化模型得到溢油风化过程曲线图；S5，汇总各个时间段GNOME溢油轨迹模型模拟得到的溢油轨迹图像与ADIOS风化模型模拟得到的溢油风化过程曲线图，将模拟所得信息进行分析总结。本发明将原本复杂的溢油行为过程简化分割，通过用不同类型的溢油模型对同一事故进行模拟，分别得出未来一段时间内溢油的运动轨迹和风化的预测结果。

技术领域

本发明涉及物理海洋和海洋环境领域，特别涉及一种海上溢油行为归宿应急预测方法，将溢油轨迹模型和风化模型搭配使用，为溢油灾害响应工作提供有效信息。

背景技术

海上溢油指的是石油在海上运输或开采过程中因事故或技术问题所造成的原油泄露流失。事故的起因通常是由船舶事故、输油管道破裂、钻井平台故障或炼油厂和仓库受损等引发的。

随着全球工业化进程的加快，人类社会对能源的需求急剧增加，海洋油气资源作为主要能源之一，其开采规模也因此迅速扩大。这导致海上溢油事故的风险大大增加，海洋生态环境的污染问题日益显著。石油污染物流入海洋后会对海洋生物的生长造成不利影响，危害当地海洋生态系统。覆盖在海面上的油膜会阻碍海水的蒸发，影响大气与水的热交换，从而改变当地的水文和气象条件。

原油在海面上运动的过程包括动力学(运动轨迹)过程和非动力学(风化)过程，这些过程统称为行为归宿。溢油的行为归宿对灾后油污清理以及预防方案的制定起着决定性作用，准确的运动轨迹和风化过程模拟能够让油污清理工作有效进行。油的运动轨迹受当地的风，海表洋流以及自身的扩散速率等因素的影响。原油进入海洋后，在短时间内能够在海表面形成大面积油膜，并大概率随着风和流的驱动作用飘向海岸，对当地海岸线附近的公共安全造成严重威胁。油的风化过程是一个复杂的物理化学性质变化过程，包括蒸发、溶解、乳化、生物降解等环节，这些过程会对油的密度、粘度、乳化含水率等物理性质和化学成分变化造成影响，从细节上影响着事故后续清理回收工作的进行。

为了便于油污的清理和事故预防管理，我们需要通过数值模拟方法，在短时间内获取准确有效的溢油行为归宿信息。本发明基于这一目的结合了两个不同类型的溢油模型，构建出一种高效全面的溢油应急预测方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种海上溢油行为归宿应急预测方法，本发明方法可以高效获取溢油的运动轨迹和风化信息，将原本复杂的溢油行为过程简化分割，通过用不同类型的溢油模型对同一事故进行模拟，分别得出未来一段时间内溢油的运动轨迹和风化的预测结果。本发明方法改进了原来对溢油事故模拟预测的过程复杂、时效性差等缺点。

本发明所采用的技术方案是：一种海上溢油行为归宿应急预测方法，包括以下步骤：

步骤1，采用GOODS在线数据平台获取地形文件、风场预报数据和流场预报数据；

步骤2，将步骤1得到的地形文件、风场预报数据和流场预报数据输入GNOME溢油轨迹模型，记录不同时间节点的油膜位置信息，得出油膜轨迹图像；

步骤3，读取步骤1得到的风场预报数据和流场预报数据，根据步骤2得到的油膜位置信息，将每一时间节点的油膜位置对应到步骤1得到的风场预报数据和流场预报数据所组成的数据矩阵中，得到每一时间节点油膜所在位置的海面的风速风向和流速流向；同时，获取当地海水的温度和盐度；

步骤4，将步骤2得到的油膜位置信息中所包含的到达海岸线的量，步骤3得到的每一时间节点油膜所在位置的海面的风速风向、流速流向和当地海水的温度、盐度，以及初始预估的溢油量和油品类型输入ADIOS风化模型，得到溢油风化过程曲线图；