一種海面溢油預測方法與流程
技術(shù)特征：
1.一種海面溢油預測方法，其特征在于，包括如下步驟：
(10)溢油圖像獲?。夯叶然瘜崟r海洋圖像，并對灰度化后的實時海洋圖像進行閾值分割和二值化處理，得到初始溢油圖像；
(20)海面溢油檢測：根據(jù)初始溢油圖像，并依據(jù)實時海洋圖像的的分辨率和經(jīng)緯度，得到包括溢油區(qū)域方位與面積的溢油檢測圖像；
(30)海面溢油預測：以溢油檢測圖像為基礎(chǔ)，根據(jù)海面溢油行為預測綜合模型，計算得到包括預測溢油區(qū)域方位與面積的溢油預測圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海面溢油預測方法，其特征在于，所述(30)海面溢油預測步驟包括：
(31)溢油擴展預測：擴展各階段油膜的長軸l、短軸r隨時間的變化按下式計算：
重力擴展階段：
r1＝K1(ΔgV)1/4t1/2， (1)
l1＝r1+cufηtε， (2)
粘性擴展階段：
l2＝r2+cufηtε， (4)
表面張力擴展階段：
l3＝r3+cufηtε， (6)
式中：
Δ＝1-ρ0/ρw，
ρ0、ρw分別表示油、水的密度，；g表示重力加速度，V表示溢油體積，；vw為水的運動粘滯系數(shù)，表征液體反抗形變的能力，是液體在流動中產(chǎn)生能量損失的主要原因，可由公式
vw＝0.01775/(1+0.0337T+0.000221T2)，
求得，T表示水溫，T＝10℃時，vw＝1.307×10-6，δ為凈表面張力系數(shù)，取0.0308；，t表示溢油時間，K1、K2、K3表示各階段擴展系數(shù)，K1＝2.28，K2＝2.90，K3＝3.20；uf表示風速，c表示經(jīng)驗常數(shù)，取c＝0.03；η＝4/3；ε＝3/4；
(32)溢油漂移預測：漂移速度由下式計算得到：
其中
式中，是油膜遷移速度矢量，
是表面洋流速度，αc是表面洋流漂移系數(shù)，取1.0；αw是風漂流系數(shù)，αw＝3.5％；
是風漂流速度矢量，由下式給出，
式中，u10是海面以上10m處的風速，α是風向角，α′是柯式偏轉(zhuǎn)角，取15°；
當紊動擴散為各向異性時,油粒子在水平方向上的產(chǎn)生的紊動擴散速度為：
式中，R表示均值是0，標準差是1的正態(tài)分布隨機數(shù)，Kx、Ky分別表示x、y方向上的擴散系數(shù)，取值10～50m2/S；
(33)溢油風化預測：綜合溢油蒸發(fā)、乳化、密度，預測溢油風化。
(34)溢油位移預測：設(shè)油膜某一質(zhì)點在ti時刻的坐標為S(ti)，ti+1時刻的坐標為S(ti+1)，則有
為擴展、漂移矢量在Δt時段內(nèi)位移的合成，即
為擴展在Δt時段內(nèi)的位移矢量，即
為漂移在Δt時段內(nèi)的位移矢量，即
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海面溢油預測方法，其特征在于，所述(33)溢油風化預測步驟包括：
(331)蒸發(fā)系數(shù)計算：按如下解析法計算蒸發(fā)系數(shù)，
KE＝KMAVM/GTV0， (13)
KM＝0.0025u100.78， (14)
式中，F(xiàn)V是蒸發(fā)系數(shù)，t是時間，A是油膜的面積，VM是摩爾體積，取值150×10-6～600×10-6m3/mol，G是氣體常數(shù)，取值8.206×10-5，T是油的表面溫度，約等于大氣溫度TE，V0是溢油的初始體積，P0是初始揮發(fā)氣壓，關(guān)系式如下：
式中，T0是初始沸點，TE＝283K時，B、T0的值可由如下公式計算：
B＝1158.9API-1.1435， (16)
T0＝542.6-30.275API+1.565API2-0.03439API3+0.0002604API4， (17)
式中，API表示美國石油協(xié)會采用的比重；
(332)含水率計算：按下式計算標志乳化程度的含水率：
式中，YW為含水率，表示乳化物中的含水量(％)，
KA＝4.5×10-6，
表示最終含水量，取0.8，uf為表面風速，t為溢油時間；
(333)溢油密度計算：溢油密度如下式，
ρ＝(1-YW)[(0.6ρ0-0.34)FV+ρ0]+YW·ρw， (19)
式中，ρ表示蒸發(fā)后油的密度，ρ0表示油的初始密度，ρw表示海水密度。
(334)體積變化計算：蒸發(fā)系數(shù)對體積的影響由下式計算，
V＝(1-FV)t·V0 (20)。
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