模糊聚類和模糊推理在評價海冰災害中的應用.pdf

1、與陸地相比，海洋的石油勘探與開發(fā)要復雜得多，而主要原因之一是海洋災害。“南風北冰”是我國海洋災害的主要形式?！氨北敝饕覆滁S海的海冰災害，其中，遼東灣北部是我國海冰災害最嚴重的海域。 對于結構物來說，流冰總體的危害水平取決于結構物所在海域的各種尺寸及強度的冰盤分布。冰盤危害性主要是由冰盤能量及強度所決定的。那么，在一個典型的冰情年份，收集一典型海域的流冰數(shù)據(jù)，根據(jù)冰盤的若干特性指標進行聚類分析，將其分成具有不同危害程度的若干類

2、別，并統(tǒng)計出各類的冰量，結果對于抗冰措施的設計具有重要的參考價值。因此，本文給出了如何根據(jù)結構物的形式及其所在海域的特點對流冰進行模糊分類的方法。 針對遼東灣北部流冰對斜坡式人工島的危害問題，選擇一典型海域，應用FCM算法將該海域在一重冰年的流冰按面積和厚度進行聚類分析，最終將所有冰盤分成15個不同危害程度的類別。一方面，形成了一個該海域流冰對斜坡人工島危害水平的評價，另一方面也證明了FCM聚類算法可以應用于流冰分類，方法可行。

3、 在結構物前，海冰堆積發(fā)生與否以及堆積的危害程度與海冰的總量、冰盤厚度、冰盤漂移速度、風的速度和方向、結構物防護墻高度等諸多因素相關。針對冰盤個體來說，能否越過結構物的防護墻對設備造成危害是由冰盤的尺寸、厚度及速度等因素決定的。因流冰自身的變化、流冰場的復雜性以及流冰對結構物的不同危害機制，很難建立一個精確的數(shù)學模型來描述該過程。但卻可以對觀測及實驗資料進行分析，并參考危害過程中的基本力學原理，構造合適的模糊推理規(guī)則來評價冰盤個

4、體的危害程度。在本文中，就如何根據(jù)結構物的形式及所在海域的特點建立一個合適的模糊推理系統(tǒng)評價冰盤對結構物的危害程度，給出了具體的實施步驟。 根據(jù)斜坡人工島形式及其所在海域的氣象水文特點，結合觀測及實驗中的現(xiàn)象、結論，構造了若干模糊推理規(guī)則，建立了一個根據(jù)冰盤直徑、厚度及速度評價其對斜坡人工島危害程度的模糊推理系統(tǒng)。此外，應用在近岸人工島產生的現(xiàn)象對其進行了檢驗，效果較好。因此，該推理系統(tǒng)塒冬季海上石油生產的防災工作具有參考價值。