[发明专利]一种原油泄漏的扩散范围预测方法、系统、介质和设备

说明书

本发明公开了一种原油泄漏的扩散范围预测方法、系统、介质和设备，涉及流体力学及重大事故防治领域。该方法包括：确定泄漏区域，获取泄漏区域的初始参数，根据所述初始参数生成预设数量的流体粒子，结合扩散时间计算所述预设数量的流体粒子的扩散面积，通过本方案的方法能够记录泄漏流动过程中每个时间点的泄漏扩散范围状态。

技术领域

本发明涉及流体力学及重大事故防治领域，尤其涉及一种原油泄漏的扩散范围预测方法、系统、介质和设备。

背景技术

复杂地表指的是诸如山地丘陵等地表起伏程度大的区域，随着越来越多山区埋地管段的建成，山区埋地管道存在着因地质灾害等原因发生破损泄漏的风险，对于复杂地表埋地管道泄漏原油流动规律的研究与预测变得不可忽视。

过去的传统泄漏原油扩散范围模型(例如Fay模型)适用于解决平坦表面的原油泄漏扩散问题，现有的研究中缺少对复杂地表原油泄漏流动规律的研究。

元胞自动机是一种定义在离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上，并按照一定局部规则，在离散的时间维度上演化的动力学系统；元胞自动机不由严格定义的物理方程来确定，而是根据特定的局部规则进行更新。

本方法通过数字高程数据来对真实的复杂地表进行建模；数字高程模型是一组对地表等间距采样获得高程矩阵；再构建与高程矩阵大小相同的元胞空间，通过元胞的取值来判断该元胞所代表的地面是否存在泄漏原油。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种原油泄漏的扩散范围预测方法、系统、介质和设备。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种原油泄漏的扩散范围预测方法，包括：

确定泄漏区域；

获取泄漏区域的初始参数；

根据所述初始参数生成预设数量的流体粒子；

结合扩散时间计算所述预设数量的流体粒子的扩散面积。

本发明的有益效果是：通过本方案的方法能够考虑到泄漏流动初速度，泄漏原油的流量，山体表面粗糙度等之前未能纳入考虑的影响因素；

通过本方案的方法能够记录泄漏流动过程中每个时间点的泄漏扩散范围状态。

进一步地，所述确定泄漏区域具体包括：根据待计算区域的数字高程模型计算所述泄漏区域。

进一步地，所述根据待计算区域的数字高程模型计算所述泄漏区域，具体包括：

通过所述数字高程模型将待计算区域划分为多个网格；

建立与所述待计算区域的网格数量相同的元胞空间；每一个元胞对应所述待计算区域的一个网格；

根据所述元胞空间内的元胞数值确定所述泄漏区域。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过本方案的方法能够通过对网格内所有流体粒子速度的加权平均计算求出该网格内流体的平均流速。

进一步地，所述初始参数为：泄漏发生位置信息、泄漏流体流量信息和泄漏管道内压信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过本方案可以时刻用泄漏流出的总流量与泄漏扩散范围的面积大小做比值，从而得到泄漏原油大致的平均厚度。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种原油泄漏的扩散范围预测系统，包括：泄漏区域计算模块、初始参数获取模块、流体粒子生成模块和扩散面积计算模块；

所述泄漏区域计算模块用于确定泄漏区域；