Record Details

MODELING OF OIL POLLUTION OF ARTIC SEA COASTAL AREAS

Civil Aviation High TECHNOLOGIES

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title MODELING OF OIL POLLUTION OF ARTIC SEA COASTAL AREAS
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗЛИВА НЕФТИ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ МОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ
 
Creator Muangu Zherve ; Northern (Arctic) Federal University in Arkhangelsk
A. Anna Popova; Lomonosov Moscow State University
 
Subject model of spreading and absorption of oil by soils; elastic filtration mode; filtration area; soil porosity; radius and square of pollution; oil fractions; модель растекания и поглощения нефти грунтами; упругий режим фильтрации; область фильтрации; пористость почвы; радиус и площадь загрязнения; фракции нефти
 
Description This article studies the elastic filtration oil drive of oil in a layer based on the estimation of risks of environmental oil pollution because of accidental releases. The model of oil spillage and resorption by the precoat is based on continuity equation and Darcy rule as well as on equations of state taking into account fluid compressibility due to pressure. Filtering area is a line between the precoat and air. Oil filtering area is limited by soil surface below and by free surface above, its equation is known beforehand and is to be defined. The case of soil pollution from the point source, which is the point of fracture of pipeline or borehole, is considered. Upper and approximate estimates of the oil pollution radius due to different types of underlying terrains and to oil characteristics as well as to environmental conditions. The dynamics of oil free sur- face depending on spillage radii is calculated and presented. The estimates of temporary duration of oil filtering by the pre- coat in terms of light ends and soil type are made. The thickness of the oil film and the square of the spill upon condition of constant speed of oil spillage, horizontal position of underlying terrain and the proximity of pressure to normal are deter- mined. For the numerical implementation of the model different cases of oil spillage were considered. Under given values of air temperature, soil porosity and filtration speed the pollution radii according to light end, the time from the moment of accident till the leakage suppression and the speed of oil spillage was calculated.
В работе исследуется упругий режим фильтрации нефти в грунте при аварии на нефтепроводе или нефтя- ной скважине, оцениваются масштабы загрязнения окружающей среды. Модель растекания и поглощения нефти грунтами строится на основе уравнения неразрывности и закона фильтрации Дарси, а также уравнений состояния, учитывающих сжимаемость среды от давления. Область фильтрации - это граница между загрязненным нефтью грунтом и воздухом. Область фильтрации нефти снизу ограничена поверхностью почвы, а сверху - свободной по- верхностью, уравнение которой заранее неизвестно и подлежит определению. Рассматривается сценарий загрязне- ния почв от точечного источника, в качестве которого выступает место разрыва трубопровода или скважина. По- лучены предельные и приближенные оценки радиуса разлива нефти в зависимости от различных типов подстила- ющих поверхностей и характеристик нефти, а также условий окружающей среды. Рассчитана и приведена динами- ка свободной поверхности нефти в зависимости от радиуса растекания. Сделаны оценки временной продолжи- тельности фильтрации нефти грунтом в зависимости от фракций нефти и типа почвы. Была рассчитана толщина пленки и площадь разлива нефти при условии постоянной скорости истекания нефти, горизонтальности подстила- ющей поверхности и близости давления в среде к нормальному. Для численной реализации построенной модели были рассмотрены различные сценарии разлива нефти. При заданных значениях температуры воздуха, пористости почвы и скорости фильтрации рассчитан радиус загрязнения в зависимости от фракции нефти, времени с момента аварии до момента устранения течи, а также скорости истечения нефти.
 
Publisher Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)
 
Date 2017-05-03
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1068
 
Source Civil Aviation High TECHNOLOGIES; Том 20, № 2 (2017); 153-162
Научный вестник МГТУ ГА; Том 20, № 2 (2017); 153-162
2542-0119
2079-0619
 
Language rus
 
Relation http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1068/947
Polubarinova-Kochina P.Ya. Teorija dvizhenija gruntovyh vod [Theory of subterranean waters motion]. Moscow, Nauka Publ., 1977, 678 p
Muangu Zh.Je.R. Fil'tracija iz kanala. Struktura reshenija i ocenka rashoda [Filtration from channel. The structure of solutions and evaluation of losses]. Izvestija Rossijskoj akademii nauk. Mehanika zhidkosti i gaza [Fluid dynamics], 2006, no. 1, pp. 108-120. (in Russian)
Barenblatt G.I., Entov V.M., Ryzhik V.M. Dvizhenie zhidkostej i gazov v prirodnyh plas- tah [Movement of liquids and gases in natural layers]. Moscow, Nedra Publ., 1982, 208 p
Jemih V.N. Fil'tracija iz podpochvennyh istochnikov [Filtration from subsoil sources]. Izvestija Rossijskoj akademii nauk. Mehanika zhidkosti i gaza [Fluid dynamics], 1999, no. 2, pp. 72-85. (in Russian)
Trofimov V.T., Koroljov V.A., Voznesenskij E.A. i dr. Gruntovedenie [Soil sciences]. Moscow, MSU Publ., 2005, 1024 p
Nesterov M.V. i dr. Gidrotehnicheskie sooruzhenija [Hydraulic engineering constructions]. Minsk, Novoe Publ., 2006, 616 p
Driackaja Z.V., Mhchijan M.A., Zhmyhova N.M. Nefti SSSR. Spravochnik, t. 1 [USSR oils. Directory, vol. 1]. Moscow, Himija Publ., 1971, 504 p
GOST 8.602-2010 Gosudarstvennaja sistema obespechenija edinstva izmerenij (GSI). Plotnost' nefti. Tablicy perescheta [State system for ensuring the uniformity of measurements (SSM). The density of oil. Conversion table]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/gost-8-602-2010-gsi (accessed at 26.12.2016)
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).