模糊聚類(lèi)和模糊推理在評(píng)價(jià)海冰災(zāi)害中的應(yīng)用.pdf

1、與陸地相比，海洋的石油勘探與開(kāi)發(fā)要復(fù)雜得多，而主要原因之一是海洋災(zāi)害?！澳巷L(fēng)北冰”是我國(guó)海洋災(zāi)害的主要形式。“北冰”主要指渤黃海的海冰災(zāi)害，其中，遼東灣北部是我國(guó)海冰災(zāi)害最嚴(yán)重的海域。 對(duì)于結(jié)構(gòu)物來(lái)說(shuō)，流冰總體的危害水平取決于結(jié)構(gòu)物所在海域的各種尺寸及強(qiáng)度的冰盤(pán)分布。冰盤(pán)危害性主要是由冰盤(pán)能量及強(qiáng)度所決定的。那么，在一個(gè)典型的冰情年份，收集一典型海域的流冰數(shù)據(jù)，根據(jù)冰盤(pán)的若干特性指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析，將其分成具有不同危害程度的若干類(lèi)

2、別，并統(tǒng)計(jì)出各類(lèi)的冰量，結(jié)果對(duì)于抗冰措施的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。因此，本文給出了如何根據(jù)結(jié)構(gòu)物的形式及其所在海域的特點(diǎn)對(duì)流冰進(jìn)行模糊分類(lèi)的方法。 針對(duì)遼東灣北部流冰對(duì)斜坡式人工島的危害問(wèn)題，選擇一典型海域，應(yīng)用FCM算法將該海域在一重冰年的流冰按面積和厚度進(jìn)行聚類(lèi)分析，最終將所有冰盤(pán)分成15個(gè)不同危害程度的類(lèi)別。一方面，形成了一個(gè)該海域流冰對(duì)斜坡人工島危害水平的評(píng)價(jià)，另一方面也證明了FCM聚類(lèi)算法可以應(yīng)用于流冰分類(lèi)，方法可行。

3、 在結(jié)構(gòu)物前，海冰堆積發(fā)生與否以及堆積的危害程度與海冰的總量、冰盤(pán)厚度、冰盤(pán)漂移速度、風(fēng)的速度和方向、結(jié)構(gòu)物防護(hù)墻高度等諸多因素相關(guān)。針對(duì)冰盤(pán)個(gè)體來(lái)說(shuō)，能否越過(guò)結(jié)構(gòu)物的防護(hù)墻對(duì)設(shè)備造成危害是由冰盤(pán)的尺寸、厚度及速度等因素決定的。因流冰自身的變化、流冰場(chǎng)的復(fù)雜性以及流冰對(duì)結(jié)構(gòu)物的不同危害機(jī)制，很難建立一個(gè)精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述該過(guò)程。但卻可以對(duì)觀測(cè)及實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行分析，并參考危害過(guò)程中的基本力學(xué)原理，構(gòu)造合適的模糊推理規(guī)則來(lái)評(píng)價(jià)冰盤(pán)個(gè)

4、體的危害程度。在本文中，就如何根據(jù)結(jié)構(gòu)物的形式及所在海域的特點(diǎn)建立一個(gè)合適的模糊推理系統(tǒng)評(píng)價(jià)冰盤(pán)對(duì)結(jié)構(gòu)物的危害程度，給出了具體的實(shí)施步驟。 根據(jù)斜坡人工島形式及其所在海域的氣象水文特點(diǎn)，結(jié)合觀測(cè)及實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象、結(jié)論，構(gòu)造了若干模糊推理規(guī)則，建立了一個(gè)根據(jù)冰盤(pán)直徑、厚度及速度評(píng)價(jià)其對(duì)斜坡人工島危害程度的模糊推理系統(tǒng)。此外，應(yīng)用在近岸人工島產(chǎn)生的現(xiàn)象對(duì)其進(jìn)行了檢驗(yàn)，效果較好。因此，該推理系統(tǒng)塒冬季海上石油生產(chǎn)的防災(zāi)工作具有參考價(jià)值。