ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы К вопросу об оценке состояния атмосферы в зоне аварийного выброса транспортируемого продукта из "Математическое моделирование трубопроводных сетей и систем каналов" Одной из главных трудностей на пути получения практически значимого решения задачи численного прогнозирования токсической опасности и пожаровзрывоопасности на объектах ТЭК является отсутствие достоверной метеорологической информации о состоянии атмосферы в зоне выброса. Под состоянием атмосферы здесь следует подразумевать совокупность значений ее свойств, существенных с точки зрения решаемой задачи. Интересующими нас свойствами атмосферы в данном случае являются поля температуры и ветра в зоне факельного выброса. Отсутствие такой информации не позволяет сформировать корректные краевые условия газодинамической задачи (4.35), и, следовательно, правильно решить поставленную задачу. Поэтому задача оценки пространственно-временных полей температуры и ветра на территории, прилегающей к месту аварийного, организованного или прогнозируемого факельного выброса является актуальной и способствует корректному решению проблемы анализа, диагностики и прогнозирования последствий выбросов горючих продуктов, транспортируемых по трубопроводам ТЭК. [c.373] Информация о пространственно-временных полях температуры и ветра теоретически может быть получена (оценена) с применением какой-либо прогностической модели (например, мезомасштабной, используемой обьшно при гидродинамическом прогнозе погоды [189, 190]) или задана на основе реальных измерений. С учетом сложного характера уравнений гидродинамики, применяемых в прогностических моделях (см., например, [190, 191]), и трудности корректного задания граничных условий на боковых открытых границах заданной мезомасштабной области использование гидродинамического подхода для решения задач пространственного прогнозирования температуры и ветра в зоне факельного выброса является достаточно затруднительным. [c.373] Здесь следует отметить, что реальные измерения параметров состояния атмосферы проводятся лишь на ограниченном числе аэрологических станций, часто существенно удаленных от места аварийного выброса. Даже в случае густой сети станций, что характерно для стран Европы, США и Канады, наименьшее расстояние между ближайшими станциями, как правило, составляет 300 400/о/ [192]. При этом, в северных районах России, США и Канады места аварийных разрывов магистральных газопроводов, сопровождающихся выбросом природного газа, могут быть не освещены метеорологической информацией из-за тру дно доступности указанных территорий. Также, эта информация в силу целого ряда объективных причин может быть не доступна специалистам ТЭК, расследующим причины аварий и их последствия. Очевидно, что в такой ситуации требуется использование некоторой процедуры интерполяции или экстраполяции имеющейся метеорологической информации для оценки состояния атмосферы в зоне аварийного выброса. [c.373] Одним из основных достоинств данных методов является тот факт, что для их реализации не требуется (как, например, для физико-статистических методов [196]) большого объема экспериментальной информации. Они позволяют с помощью аппарата калма-новской фильтрации и выбранной математической модели атмосферы провести оценку текущего и ожидаемого состояния атмосферы в заданных районах, опираясь на оперативные метеорологические измерения в ограниченном числе точек прилегающей к месту аварии территории. Однако, эти методы, как и методы полиномиальной и сплайновой аппроксимации [192, 197], не дают надежных результатов в районах с редкой сетью станций наблюдений за состоянием атмосферы, а также при прогнозах на не освещенную данными наблюдений территорию [193]. Это, прежде всего, связано с тем, что для своей реализации они требуют задания достаточно полной априорной информации как о самих процессах в атмосфере, так и о характеристиках помех и случайных возмущений, действующих на атмосферу и систему измерений ее параметров. [c.374] Рассматриваемая технология оценки пространственно-временных полей температуры и ветра на территории, прилегающей к месту аварийного, организованного или прогнозируемого аварийного выброса транспортируемого по трубопроводам продукта в атмосферу предполагает поэтапное решение совокупности задач математического моделирования, относящихся к проблемам вьшислительной газодинамики, теории вероятностей и математической статистики. В основу используемых в технологии алгоритмов положен аппарат калмановской фильтрации и различные классы динамико-стохастических моделей локального мониторинга состояния атмосферы [198. [c.374] Формирование краевых условий задачи моделирования механизмов и последствий факельного выброса горючих газов на объектах ТЭК осуществляется по результатам оценки пространственно-временных полей температуры и ветра на территории, прилегающей к месту выброса. При выполнении данной операции используются дополнительные процедуры полиномиальной интерполяции и экстраполяции. [c.375] Вернуться к основной статье