ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

نمذجة رقمية ثنائية البعد للانتشار السطحي للانسكابات النفطية من السفن على سطح البحر

2-D Numerical Modeling Of Oil Spill Spreading From Ships Over The Sea Surface

971   1   23   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
  مجال البحث الهندسة البحرية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

عندما يحدث الانسكاب النفطي، فإنه من الضروري جدا أن يتم الإسراع قدر الإمكان في الإجراءات اللازمة من أجل تقليل الأضرار الناجمة و التي يمكن أن تؤثر على الإنسان و الطبيعة في نفس الوقت. بالتالي، و من أجل أن يتم القيام بالعمليات الضرورية في الوقت المناسب الذي يلي الحادثة مباشرة، تم في هذا البحث تطوير نموذج رقمي ثنائي البعد من أجل دراسة أهم العمليات التي تحدث للبقعة النفطية حال انسكابها من السفن على سطح البحر، ألا و هي عملية الانتشار السطحي، كما تم الأخذ بالاعتبار كل من عمليتي التبخر و الانحلال و التي تؤدي إلى فاقد لابأس به من كمية المادة النفطية سواء في الجو أو في عمود الماء أسفل البقعة النفطية، بالإضافية إلى نمذجة هذه العمليات للانسكاب النفطي المنتشر على سطح البحر باستخدام الطريقة التجريبية. بعدئذ، تم إنشاء سيناريوهات للانسكاب النفطي، و من ثم اختبار انتشار البقعة النفطية ذات الكثافة و الموضع الابتدائي المعروفين، و باستخدام الــ MATLAB، و أخيرا تم إجراء محاكاة للتدفق و مناقشتها أيضا.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة نمذجة رقمية ثنائية البعد لانتشار الانسكابات النفطية من السفن على سطح البحر. عند حدوث انسكاب نفطي، يصبح من الضروري الإسراع في الإجراءات اللازمة لتقليل الأضرار الناجمة التي يمكن أن تؤثر على الإنسان والطبيعة. لذلك، تم تطوير نموذج رقمي لدراسة العمليات التي تحدث للبقعة النفطية حال انسكابها، مثل الانتشار السطحي، التبخر، والانحلال. تم استخدام برنامج MATLAB لإنشاء سيناريوهات للانسكاب واختبار انتشار البقعة النفطية. تم إجراء محاكاة للتدفق ومناقشة النتائج. يتيح هذا البحث إمكانية تتبع مسار الانسكاب النفطي وتحديد أثر المادة النفطية على المسطحات المائية والأنظمة البيئية الحساسة، ويساعد في وضع خطط الطوارئ لمكافحة التلوث النفطي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث خطوة هامة في مجال نمذجة انتشار الانسكابات النفطية، حيث يقدم نموذجاً رقمياً يمكن استخدامه لتتبع مسار البقعة النفطية وتحديد تأثيراتها البيئية. ومع ذلك، يمكن انتقاد البحث من عدة جوانب. أولاً، النموذج يعتمد بشكل كبير على البيانات المدخلة والتي قد تكون غير دقيقة أو غير متوفرة في بعض الحالات. ثانياً، النموذج لا يأخذ في الاعتبار تأثير التيارات البحرية بشكل كافٍ، مما قد يؤثر على دقة التنبؤات. أخيراً، البحث يوصي بإنشاء مركز آخر لمكافحة التلوث في مصب طرطوس، وهو توصية جيدة ولكنها تتطلب موارد مالية وبشرية كبيرة لتنفيذها. بشكل عام، البحث يقدم إضافة قيمة ولكنه يحتاج إلى تحسينات وتوسعات ليكون أكثر شمولية ودقة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تطوير نموذج رقمي ثنائي البعد لدراسة العمليات التي تحدث للبقعة النفطية حال انسكابها من السفن على سطح البحر، مثل الانتشار السطحي، التبخر، والانحلال.

  2. ما هي الأدوات المستخدمة في البحث؟

    تم استخدام برنامج MATLAB لإنشاء سيناريوهات للانسكاب واختبار انتشار البقعة النفطية، بالإضافة إلى محاكاة التدفق ومناقشة النتائج.

  3. ما هي التوصيات التي قدمها البحث؟

    يوصي البحث بتطوير النموذج ليأخذ في الاعتبار تأثير التيارات البحرية، وإنشاء مركز آخر لمكافحة التلوث في مصب طرطوس لتقليل الوقت اللازم للاستجابة لحوادث الانسكاب النفطي.

  4. ما هي العوامل التي تؤثر على عملية انتشار البقعة النفطية؟

    تتأثر عملية انتشار البقعة النفطية بعوامل مثل كثافة المادة النفطية، درجة الحرارة، سرعة الرياح، وحجم النفط المنسكب.


المراجع المستخدمة
Wang, S.D.; Shen, Y.M. and Y.H. Zheng, Two-dimensional numerical simulation for transport and fate of oil spills in seas, Ocean Engineering 32, 2005, 1556–1571
ASCE, State-of-the-art review of modeling transport and fate of oil spills, ASCE Committee on Modeling Oil Spills, Water Resources Engineering, November, 1996, pp. 594-609
Fay, J.A., Physical processes in the spread of oil on a water surface. In: Proc. Conf. Prevention and control of Oil Spills, 15-17 June. American Petroleum Institute, Washington, 1979, DC, 463-467
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعتبر دراسة ظاهرة الغاطس الديناميكي في السفن من الموضوعات المهمة في علم هيدروديناميك السفن نظراً لارتباطها بأمن الملاحة البحرية و النهرية خاصةً في الوقت الحالي بعد الازدياد السريع في حجم السفن و سرعات تشغيلها. و يستخدم لتحقيق ذلك العديد من الطرائق ال تي تتفاوت في دقتها و سهولة امكانياتها. يهدف هذا البحث إلى إعداد نموذج رقمي ثلاثي البعد و ذلك لتحليل ظاهرة الغاطس الديناميكي للسفينة في الأقنية من خلال التقنيات الرقمية، باستخدام البيئات البرمجية المتقدمة لاستخراج حقول السرعة و حقول الضغط للجريان الحاصل حول بدن السفينة و التي تؤثر بشكل مباشر على هذه الظاهرة. لإعداد النموذج ثلاثي البعد و تمثيل الظاهرة و دراسة الجريان اللزج، تمت المحاكاة بالاستعانة ببرامج رقمية متقدمة مثل Gambit وAnsys Fluent. تم حساب الغاطس الديناميكي للسفينة و دراسة تأثير السرعة للسفينة و معامل انسداد القناة على هذه الظاهرة. تم التأكد من فاعلية البرامج الرقمية في تمثيل هذه الظاهرة، و مقارنة نتائجنا مع طرق أخرى حسابية و تجريبية لحساب الغاطس الديناميكي للسفينة في الأقنية.
تعطي أنظمة البث التلفزيوني التي تستطيع إعادة انتاج الصورة ثلاثية الأبعاد فكرة أفضل عن المناظر المتلفزة و تحسن الانطباع الفني و تجعل عملة استعادة الصور أكثر واقعية، و يشعر المشاهد بأنه موجود في موقع التصوير، و تتزايد الحاجة في أنظمة التلفزة إلى إعادة انتاج الصور ذات البعد الثالث. و من أجل تحقيق التآلف بين النظامين ثنائي و ثلاثي الأبعاد، يجب أن يكون عرض حزمة القناة أكبر مرتين من عرض القناة المستخدمة في أنظمة البث التقليدية. يهدف البحث إلى إيجاد وسائل و طرائق تسمح بتخفيض عرض الحزمة المطلوب لمثل هذه الأنظمة ثلاثية الأبعاد الملونة دون الإضرار بنوعية الصورة.
تعتبر عمgيات استثمار المكامن النفطية من أهم مراحل الصناعة النفطية. فالجدوى الاقتصادية لمكمن المستثمر ترتبط بالتخطيط الصحيح و الفهم الدقيق لخصائص المكمن بمكوناته الصخرية و السوائل التي ترتشح ضمن وسطه المسامي. إن التعقيد الذي تتميز به الأوساط المسامية الصخرية الحاملة للمواد الهيدروكربونية، ذات التحولات الطورية المقرونة بظواهر حرارية و فيزيوكيميائية، تجعل من الطرق الكلاسيكية المعتمدة لدراسة المكمن و التخطيط لاستثماره غير دقيقة و غير كافية للتنبؤ بسلوك و أداء المكمن. بدأ الاعتماد حديثاً على طريقة المحاكاة و النمذجة الرياضية التي تمكننا من التقليل من المخاطر في اتخاذ القرار المتعلق بطريقة الاستثمار الامثل، لتحقيق أفضل جدوى إقتصادية ممكنة. و ذلك من خلال ما توفره هذه الطريقة من قدرة تنبؤية تساعد على فهم أفضل لسلوك و أداء المكمن بشرط توفر المعطيات اللازمة لحل النموذج الرياضي المعاير، بطريقة تحليلية أو رقمية . نورد في هذا البحث، صياغة نموذج رياضي لمكمن متجانس أحادي البعد يرتشح ضمنه سائل وحيد الطور، و طريقة الحل الرقمي لهذا النموذج الرياضي، و تطبيق النموذج المصاغ لمحاكاة مكمن ببئر حقن و أخرى للإنتاج و آلية توزع الضغط في الطبقة المنتجة بين البئرين .
تهدف هذه الدراسة إلى إلقاء الضوء على استخدام الطحالب البحرية و رقائق البولي بروبلين لإزالة النفط الخام من مياه البحر السطحية. حدد زمن الامتصاص الأمثل و السعة الامتصاصية لهذه المواد في حمام نفط/ماء و نفط فقط بدون ماء لثلاثة أنواع من النفط ذات لزوجة مخ تلفة. ارتبطت القدرة على إزالة النفط من سطح مياه البحر ببنية المادة الماصة و خواص سطحها إضافة إلى كمية و خواص النفط و بشكل خاص لزوجته. بينت الدراسة أن زيادة زمن الامتصاص لا يؤثر على السعة الامتصاصية للمواد المدروسة بوجود نوعي النفط ذي اللزوجة المنخفضة و المتوسطة (LV و MV)، بينما ازدادت السعة الامتصاصية لهذه المواد عند زيادة زمن الامتصاص إلى 30 دقيقة بوجود الفيول HV. تجاوزت القدرة الامتصاصية للطحلب Enteromorpha القدرة الامتصاصية للطحالب البحرية الأخرى، بينما سجلت رقائق البولي بروبلين أعلى سعة امتصاصية. ازدادت السعة الامتصاصية للمواد المدروسة بشكل عام مع ازدياد لزوجة النفط. تشابهت السعات الامتصاصية للمواد المدروسة بوجود النفط فقط مع السعات الامتصاصية لهذه المواد بوجود النفط و الماء. تبين هذه النتائج إمكانية استبدال المواد المصنعة المستخدمة لإزالة النفط من الأوساط البحرية باستخدام الطحالب البحرية كونها ذات سعة امتصاصية عالية نسبياً.
قدمنا في هذا البحث محاولة لدراسة تشوه جدران الآبار النفطية مستعينين بعلم النمذجة لما له من أهمية تجعلنا قادرين على التحليل و استنباط النتائج التابعة لفرضيات مختلفة تعطينا تصورا عما يحدث او من الممكن حدوثه. قمنا ببناء نموذج للظاهرة المدروسة معبر عن ها بمقطع افقي للبئر النفطية على مستوى الطبقة الجيولوجية و بعد تحليل القوى و الاجهادات المؤثرة درسنا النتائج (التشوهات) لكل من صخري الرمل (صخر مرن قصفي) و الغضار (صخر لدن) حيث تبين - من خلال إجراء فرضية تتناسب مع الشذوذات في الحالة الإجهادية في الحقول النفطية – أن الشذوذ في الحالة الإجهادية للإجهادات الجيولوجية الرئيسية يلعب دورا مهماً في تشوه جدران الآبار النفطية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا