Введение
Глава 1. Проблемы загрязнения морей при авариях нефтеналивных судов 13
1.1 Аварийные разливы нефти в море 13
1.2 Физико-химические свойства и состав нефти 17
1.3 Нефть в море 19
1.4 Экологические последствия аварийных разливов нефти 21
1.5 Обзор существующих моделей динамики и деструкции нефти 24
1.5.1 Растекание 25
1.5.2 Перенос и диффузия 28
1.5.3 Деструкция 34
1.6 Программные средства моделирования и визуализации аварийных разливов на акваториях морей 41
Выводы 45
Глава 2. Математические модели переноса и деструкции нефтяного загрязнения в море 47
2.1 Математическая постановка задачи, основные уравнения и допущения 47
2.2 Растекание нефти по поверхности воды 50
2.3 Движение слика под действием ветра и течения 51
2.4 Испарение 53
2.5 Растворение 56
2.6 Бактериальное разложение 57
2.6.1 Моделирование биодеградации нефти микроорганизмами, существующими в естественных условиях морской среды 61
2.6.2 Обратная задача биодеструкции нефтяного загрязнения 62
2.7 Аналитическое решение уравнения переноса 64
2.8 Переход к безразмерному виду 65
2.9 Разностная аппроксимация и алгоритмы численного решения 66
2.9.1 Явная разностная схема 67
2.9.2 Неявная разностная схема 68
2.9.3 Алгоритм численного решения прямой задачи 70
2.9.4 Алгоритм численного решения обратной задачи 74
2.10 Процедура оценки степени экологической опасности последствий аварийных разливов нефти для побережья 80
Выводы 83
Глава 3. Автоматизация расчетов и визуализация результатов при моделировании разливов нефти 84
3.1 Назначение и основные функциональные возможности программного комплекса 84
3.2 Структура программного комплекса 86
3.3.1 Информационное обеспечение 87
3.3.2 Программное обеспечение 89
3.3 Основной алгоритм работы программного комплекса 94
Выводы 101
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 103
4.1 Декомпозиция нефти для описания результатов расчетов 103
4.2 Учет и анализ гидрометеорологических условий 105
4.3 Ранжирование побережья исследуемого района 108
4.4 Оценка последствий нефтяного загрязнения побережья 110
4.5 Исследование основных закономерностей динамики и деструкции нефтяного загрязнения 117
Выводы 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 126
ПРИЛОЖЕНИЕ А 141
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 142
