Научная статья на тему 'Актуальные направления деятельности по предупреждению и снижению последствий ледовых заторов'

Актуальные направления деятельности по предупреждению и снижению последствий ледовых заторов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
78
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Батуро А.Н., Иванов Д.В., Давиденко А.Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Актуальные направления деятельности по предупреждению и снижению последствий ледовых заторов»

Список использованной литературы

1. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре.

2. НПБ 104-03 Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях.

3. http://www. bolid. га/ Системы безопасности.

4. «Алгоритм Безопасности» № 5, 2009 год.

АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И СНИЖЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ

ЛЕДОВЫХ ЗАТОРОВ

А. Н. Батуро Д. В. Иванов А. Е. Давиденко

Центр научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок

Сибирской пожарно-спасательной академии -филиал Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, г. Красноярск

Проблема образования ледовых заторов и возникновения наводнений на реках азиатской территории Российской Федерации является актуальной народнохозяйственной проблемой. Известно, что возникновение данного типа ЧС связано с такими факторами как уровень воды в водоеме, запасы и интенсивность таяния снега в бассейне данного водоема и его притоков, геометрия русла, наличие зажоров и участков промерзания русла до дна и др. Ключевым моментом образования потенциальных заторов является ориентация течения рек с юга на север (р. Северная Двина, р. Енисей, р. Ангара, р. Обь, р. Томь, р. Лена). Такие реки характерны для субъектов Сибирского федерального округа.

Крупнейшие реки Сибири, текущие в основном с юга на север, обеспечивают транспортную связь между внутренними районами страны и побережьем Северного Ледовитого океана — даже, несмотря на то, что ежегодно на длительное время покрываются льдом. Особенностью сибирских рек является незначительный уклон — например, для Оби он составляет всего 200 м на более чем 2010 км.

Опыт организации и выполнения работ по противодействию паводкам и снижению их последствий в субъектах Сибирского федерального округа свидетельствует о том, что решающее значение в борьбе с ними имеют мониторинг предпаводковой обстановки, организация и проведение соответствующих обстановке превентивных мероприятий. Это позволяет выделить ряд актуальных направлений развития и совершенствования профилактических мероприятий. К ним можно отнести следующие:

1. Совершенствование системы мониторинга предпаводковой обстановки.

Известные возможности спутникового контроля могут быть значительно расширены данными локального авиамониторинга на основе применения устройств короткоимпульсной радиолокации. Подобные устройства с привязкой к системе ГЛОНАСС могут обеспечивать одновременный мониторинг комплекса показателей - толщины снега, толщины льда, глубины подледного слоя воды. В связи с этим адаптация известных проектно-конструкторских решений в части создания программно-аппаратного модуля на основе короткоимпульсной радиолокации представляется перспективной и высокотехнологичной разработкой, ориентированной на решение важной народохозяйственной проблемы федерального уровня.

2. Совершенствование способов разупрочнения ледовых полей.

Механизм заторообразования в условиях ледохода связан с тем, что ледовое покрытие водоемов по мере повышения собственной температуры и приближения к нулевому значению разупрочняется неравномерно, превращаясь под воздействием течения в ледовые поля и льдины различных размеров. Соотношение плотностных характеристик воды и льда в условиях низких положительных температур таково, что ледовые структуры, приобретая отрицательную плавучесть, в условиях ледохода инициируют торошение на соответствующем рельефе дна реки или фарватера. В связи с этим важное, а порой решающее значение в профилактике паводков, имеют мероприятия по разрушению и разупрочнению ледовых полей (зачернение, пиление, взрывные работы и др.).

Представляется возможным использование стационарных установок разупрочнения ледовых полей в районах потенциального образования заторов.

Предварительные исследования показали, что разрушение и разупрочнение ледового покрова может осуществляться посредством решений, реализованных на основе разрядно-импульсных технологий, что вероятно сможет понизить стоимость подготовительных мероприятий.

Один из способов разупрочнения ледового покрова рек - выполнение пропилов льда. В настоящее время ледорезные работы выполняются с помощью бензопил, что требует больших трудоресурсов и времени, кроме того, выполнение этих работ связано с риском для жизни и здоровья личного состава. Проведение таких работ с помощью мобильных роботизированных комплексов могло бы значительно ускорить выполнение ледорезных мероприятий и минимизировать опасность утраты здоровья и гибели людей. В настоящее время таких комплексов не существует. Для их создания требуется разработка самого мобильного комплекса, способного свободно передвигаться по снегу, льду и воде, а так же навесного ледорезного оборудования. Следует обратить внимание и на разработку методики ледорезных работ с учетом особенностей различных участков рек.

Совершенствование технологии взрывных работ. Следует отметить низкую эффективность использования потенциальной энергии взрывчатых веществ при разупрочнении ледовых полей, так как около 80 % энергии взрыва тратится на формирование многометровых столбов ледяной пыли и ледяных осколков. Кинетически жесткий взрыв твердых взрывных веществ формирует

малую площадь разрушения ледового поля, наносит значительный ущерб рыбным запасам и микрофауне водоемов. Использование авиасредств для доставки и метания зарядов существенно увеличивает материальную затраты на проведение данного вида работ. Федеральные и муниципальные бюджеты несут колоссальные затраты. Один из альтернативных способов проведения взрывных работ -это применение вместо взрывчатых веществ горючих газовых смесей, что, вероятно, позволит повысить эффективность и экологичность взрывных работ, а также обеспечить безопасность для объектов и снизить стоимость работ.

В настоящее время известен способ разупрочнения ледовых полей при ледоходах и изготовлены опытные образцы взрывного устройства, проведены испытания, которые показали высокую эффективность применения [2]. При взрыве газовых зарядов образуется высокое пиковое давление достаточное для разрушения льда толщиной более 2 м. В ходе испытаний установлено, что после «взрыва» образовывалась полынья диаметром 15 м, а на 70 м вокруг нее распространялись большие трещины.

Пиковые давления в гидродинамической волне на расстоянии 10 м от эпицентра взрыва не превышали 0,05 Мпа (0,5 атм). Это значит, что такая волна для окружающей среды почти безвредна.

Следует отметить, что взрыв газовой смеси менее энергоёмок, более продолжителен в своей динамике, что в сочетании с большой площадью распределён подо льдом будет иметь более высокий КПД при менее отрицательном экологическом воздействии.

В сочетании с низкой стоимостью газа, с отсутствием необходимости организационных и разрешительных мероприятий расчетная стоимость работ по измельчению льда на порядок ниже подрывных работ на льду. При этом результативность предупреждения заторов близка к 100 %.

3) Создание системы обучения и повышения квалификации должностных лиц в области планирования, проведения и смягчения последствий паводков.

Повышение уровня знаний должностных лиц, в компетенцию которых входит выполнение мероприятий по предупреждению ледяных заторов и смягчению последствий от них, несомненно, позволят более эффективно планировать и проводить превентивные мероприятия. Программы обучения должны быть ориентированы на особенности конкретных участков рек, населенных пунктов, территорий, объектов промышленности и жизнеобеспечения находящихся в зонах потенциальных затоплений.

Обобщение имеющегося опыта различных регионов страны в области борьбы с ледовыми заторами и снижения последствий от них, позволит создать информационную базу, которая может быть использована как для повышения квалификации сотрудников и должностных лиц, так и при разработке новых и совершенствовании существующих способов борьбы с заторами. В этой связи, актуальным будет создание электронной справочно-информационной системы, ориентированной на информационное обеспечение профессиональной деятельности оперативных подразделений. В электронном ресурсе должны быть систематизированы сведения о природе и механизмах образования заторов, спосо-

бах и средствах борьбы с ними, методические рекомендации по планированию, организации и проведению предупреждающих мероприятий с учетом особенностей региона и погодных условий.

Научное и методическое обеспечение мероприятий по предупреждению заторов и снижению последствий от них может значительно повысить эффективность системы превентивных мероприятий, снизить риски, оптимизировать использование сил и средств МЧС России.

Список использованной литературы

1. Катастрофические наводнения начала XXI века: уроки и выводы /Ю. Л. Воробьев, В. А. Акимов, Ю. И. Соколов. - М.: ООО «ДЭКС-ПРЕСС», 2003. - 352 с.

2. Коротков Ю. А., Чижов А. А., Мельник А. А. Установка для разрушения льда при ледоходе. - Заявка о выдаче патента РФ на изобретение. - 7 с.

РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АЕРОГЕННОГО ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОЖАРЕ В ПРОГРАММЕ «ПОЖАР-ЭКО»

И. И. Метелкин

Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

И. К. Астанин, к. г. н., доцент Р. Ю. Макаров, заместитель директора по компьютеризации ЗНБ

Воронежский государственный университет

В настоящее время существуют программные продукты, позволяющие моделировать ситуацию возникновения и распространения пожара в природной среде. Однако отсутствует не только геоинформационная система (программа) но и модель, позволяющая оценить последствия возникновения пожара и количества переноса загрязняющих веществ [1]. Программа «Пожар-ЭКО» (Рис. 1), спроектирована для того, чтобы восполнить пробел в данной области.

Теоретической основой программного обеспечения «Пожар-ЭКО» является модель аэрогенного переноса загрязняющих веществ (ЗВ) при пожаре, учитывающая:

1) объемы выброса ЗВ (постоянны); 2) горизонтальное и вертикальное рассеивание ЗВ в атмосфере (смена параметров - функция от расстояния); 3) распределение параметров описывается приближенными формулами и выводится из экспериментов [3].

Программное обеспечение написано на языке программирования Delphi, требует предустановки баз данных находящихся в дистрибутиве. ПО «Пожар-ЭКО» возможно инсталировать как в операционную систему (ОС) Windows, так и в ОС семейства Linux, с предустановкий в Linux программы Wine.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.