Some engineering estimations of oil spill parameters in the marine environment

• Published in: Arctic and Antarctic Research
• Main Authors: S. Zatsepa N., A. Ivchenko A., V. Solbakov V., V. Stanovoy V., С. Зацепа Н., А. Ивченко А., В. Солбаков В., В. Становой В.
• Other Authors: RFBR, grants № 1807-00373 and № 18-07-01001, РФФИ, в рамках научных проектов № 18-07-00373 и No 18-07-01001
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2018
• Subjects: mathematical modelling; oil spills; slick parameters; математическое моделирование; параметры пятна; разливы нефти; Arctic
• Online Access: https://www.aaresearch.science/jour/article/view/21; https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-2-208-211

Estimation of the oil spill size at continuous spills on the moving sea surface or on the drifting ice field is the actual practical problem. Engineering estimation means the reduction of the hydrodynamic equations system to the balance of only two main forces that cause movement and resistance of the oil flow. From the simplified problem statement some practical relations were obtained for estimating the size of spill, including continuous oil spill with surface water currents presence, for spill onto porous snow-ice cover and onto the drifting ice cover. The obtained estimations can be used in more complicated models of oil spill transformation in the marine environment, primarily in the Arctic zone, and give basis for development of adequate responses on oil spills. The comparison of the obtained estimates with the self-similar solutions of the corresponding equations of motion of the spreading substance shows a satisfactory fit. При решении многих практических задач часто бывает необходимо быстро оценить размеры нефтяного пятна, т.е. получить инженерную оценку. Инженерная оценка размеров нефтяного пятна получается при рассмотрении упрощенной постановки задачи, сведенной к балансу основных действующих сил. Из упрощенной постановки задачи в настоящей статье были получены практические соотношения для оценивания размеров разлива при продолжительном сбросе нефти на движущуюся морскую поверхность и на дрейфующий ледяной покров с учетом фильтрации в пористую среду. Полученные оценки могут быть использованы в более сложных моделях трансформации нефтяного разлива в морской среде, в первую очередь в Арктической зоне, и дают основания для разработки адекватных мер реагирования на разливы. Сравнение полученных оценок параметров разлива с автомодельными и численными решениями задач показало удовлетворительное соответствие.