CC BY
102
УДК 656.052.53/.55
А. С. ГОРБ (ДНУ iм О. Гончара, Днтропетровськ)
КОМПЛЕКСНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЯВИЩ ПОГОДИ, НЕБЕЗПЕЧНИХ ДЛЯ ФУНКЦ1ОНУВАННЯ НАЗЕМНИХ ВИД1В ТРАНСПОРТУ НА ДН1ПРОПЕТРОВЩИН1
На основ1 статистичних даних за багатор1чний перюд дослвджено клматичний режим явищ погоди, не-безпечних для функцюнування наземних вид1в транспорту та виконано зонування територп за ступенем впливу погодних умов.
Ключовi слова: ктматичний режим, зонування територи
Вступ
Дшпропетровщина - один з най розвину-тших промислово-аграрних регюшв Укра!ни, який потребуе достатньо розвинено! мереж1 дор1г для транспортування вантаж1в { переве-зення пасажир1в. Основними видами наземного транспорту е автодорожнш та зал1зничний.
Транспорт - одна з найбшьш залежних вщ погодно-ктматичних умов галузей народного господарства. Погодш умови чинять суттевий вплив не тшьки на стан й економ1чш показники роботи транспортних засоб1в, але й на безпеку руху. Отже, вщ стану погоди { якост та своеча-сност шформаци про не! нерщко залежать життя й здоров'я людей. Тому, при проекту-ванш та експлуатаци транспортних мапстра-лей, необхщно враховувати ктматичний режим мюцевосп, особливо, небезпечних погодних явищ, яю впливають на стан дор1г { функцюну-вання транспортних засоб1в.
Постановка питання. Зпдно з актуальшс-тю та важнютю проблеми мета роботи полягае в дослщженш кшьюсних { просторово-часових характеристик небезпечних явищ погоди (туману, ожелед^ заметш й сшгових занос1в, злив тощо) на Дшпропетровщиш у взаемоди з функ-цюнуванням транспортних засоб1в.
Дослщження проведене на основ1 статисти-чних даних спостережень за небезпеч-ними явищами погоди в перюд 1963-2010 рр. на дев'яти ниш ддачих метеоролопчних станщях Дншропетровщини: Комюар1вка, Губиниха, Кривий Рщ Днтропетровськ, Павлоград, Лош-кар1вка, Синельникове, Чаплине, Ншополь.
Викладення основного матерiалу. 1снуе декшька груп небезпечних явищ погоди, яю ускладнюють функцюнування дорожнього транспорту: т1, що попршують видимють (ту-мани, сшгопади, пилов1 бур1); попршують до-рожне покриття (ожеледь та ожеледиця, памо-розь, зливи); створюють небезпеку перекидання
транспортних засоб1в (сильний боковий вггер, шквали, тромби); при комплексному вплив1 рь зних небезпечних явищ часто взагал1 унемож-ливлюеться експлуатащя транспортних засоб1в.
Зал1зничний транспорт у меншш м1р1 зале-жить вщ несприятливих погодних умов шж автодорожнш. Але ця вщносна незалежнють мо-же призвести до недооцшки ризику при рапто-вш появ1 небезпеки.
Небезпечш явища погоди впливають не тшьки на безпеку руху й частоту аварш, а й на перевезення пасажир1в { ванташв. Так, у дш з сильним туманом об'еми автодорожшх переве-зень зменшуються на 50.. .70 % [4].
Тумани е одшею з найголовшших небезпек для д1яльносп транспортних магютралей. Туманом називають скупчення завислих у приземному шар1 пов1тря крапель води чи кристал1в льоду, що попршують горизонтальну видимють до 1 км й менше. За штенсивнютю тумани подшяють на слабю (видимютю 0,5 .1 км), пом1рш (50.500 м), сильш (< 50 м).
На Дшпропетровщиш найбшьша повторю-ванють тумашв (48 %) в1дм1чаеться у шчний та ранковий час (з 3-! до 9-! години). Переважають тумани тривалютю до трьох годин (40.60 %), а тривалютю бшьше двох д1б - лише 1.2 % випадюв. Нашнтенсившш1 тумани, видимютю < 50 м, найчаспше спостер1гаються в швденних районах обласп (8.10 %), у центральних районах повторюванють !х зменшуеться до 6.7 %, у швшчних - до 3.4 % (табл. 1).
При утворенш тумашв переважають в1три швденно! (повторюванють 20.30 %) та захщ-но! чвертей (18.30 %). Найбшьша залежнють тумашв вщ швденного виру мае мюце в райош Ншополя (40 %), що зумовлюеться винесенням вологого пов1тря з боку Каховського водосхо-вища. У штильових умовах вщбува-еться 15.20 % р1чно! кшькосп тумашв (табл. 2).
© Горб А. С., 2012
Таблиця 1
Повторювашсть (%) тумашв рiзноl iнтенсивностi
Видимють, м
№ з/п*) 0-50 50-200 200-500 5001000
1 4 34 38 24
2 3 28 39 30
3 8 33 37 22
4 7 23 39 31
5 6 32 37 25
6 5 26 40 29
7 9 22 39 30
8 8 26 33 33
9 10 34 32 24
4
*) Примтка. Тут i далi в таблицях у першш колонцi «№ з/п» позначен метеостанци: 1 - Комiсарiвка, 2 - Губиниха, 3 - Кривий Рщ 4 - Лошкаршка, 5 - Дншро-петровськ, 6 - Павлоград, 7 - Синельникове, 8 - Чаплине, 9 - Шкополь.
Таблиця 2
Повторювашсть тумашв у залежносл ввд напрямку вiтру
№ з/п Чверть горизонту звщки дме втер
швтчна схщна тв- денна захщна Штиль
1 15 21 29 18 17
2 16 21 27 19 17
3 16 19 29 16 20
4 18 17 19 30 16
5 16 18 26 20 20
6 19 14 20 29 18
7 17 17 20 28 18
8 13 17 27 25 18
9 6 17 40 21 16
Найбшьша кшьюсть дшв з туманом вщм1-чаеться в холодний перюд року (листопад-березень) - б1ля 60 дшв. У середньому за р1к найбшьше тумашв у схщнш частин област (середньор1чне значення 72 дш, максимальне 100) { в район Дшпропетровська (71 { 103 дш вщповщно). На сход1 найбшьший показник по-яснюеться близьюстю Донецького кряжу, який сприяе шдняттю пов1тря по схилу I конденсаци водяно1 пари, а також осщанню хмар на шдви-щену поверхню [3]. Збшьшення кшькосп тумашв у районах Дшпропетровська та Кривого Рога зумовлюеться антропогенним впливом великих мют (табл. 3).
Таблиця 3
Кшьшсть днiв з туманом
№ з/п Сезон Рк
весна лгго осшь зима
1 15 1 21 26 63
2 14 1 18 32 65
3 15 3 17 30 65
4 15 3 19 26 63
5 14 2 18 37 71
6 18 3 16 30 67
7 18 4 13 32 67
8 15 3 16 38 72
9 15 2 16 32 65
Ожеледь являе собою щшьний шар льоду, що утворився внаслщок намерзання переохоло-джених крапель дощу, мряки, туману на земнш поверхш, проводах, деревах шших предметах. Ожеледь, з д1аметром вщклад1в на проводах >20 мм, вщносять до особливо небезпечних погодних явищ [5]. Значн вщклади ожелед1 на проводах викликають 1х провисання, скручу-вання, в1бращю та обрив. Намерзання льоду на земнш поверхш, на дорогах (ожеледиця) ускла-днюе рух автомобшьного й затзничного транспорту.
Серед проблем затзничного транспорту, пов'язаних з експлуатащею мапстралей, е за-тримка потяпв ¡з-за зледеншня зал1зничних стршок. На електрифшованих зал1зницях утво-рення льоду на проводах призводить до зни-ження напруги струму в двигунах електровоз1в. Пщ д1ею маси вщклад1в ожелед1 та сшгу на пантограф1 електровоза порушуеться контакт з електропроводами, що може викликати зупин-ку потягу [4]. Затримки на зал1зницях створю-ють не тшьки незручносп для пасажир1в, а й за тривалих затримок можуть призводити до псу-вання деяких вид1в вантаж1в.
Утворюеться ожеледь у перюд з жовтня по кв1тень, але частше - з грудня по лютий. У жо-втш та квита ожеледь спостер1гаеться не час-тше двох раз1в за 10 роюв. Зимового перюду кшьюсть дшв з ожеледдю змшюеться на тере-нах област вщ 10 до 14. У цшому за р1к у шв-шчних { схщних районах вщм1чаеться 16... 18 дшв з даним явищем, а в швденно-захщних зменшуеться до 12...14 (табл. 4).
Пщ час ожелед1 температура пов1тря вардае в широких межах та найбшьшу повторювашсть (68...78 %) мають значення темпера-тури вщ 0 до (-5 °С).
Тривалють збереження вщклад1в льоду при ожелед1 зазвичай становить 15.20 годин, в окремих випадках - декшька д1б.
У перюд утворення та наростання вщклад1в ожелед1 переважають впри пом1рно! сили (3.7 м/с) схщно! та швшчно! чвертей (34 1 30 % вщ-повщно).
1нш1 види наземних пдро метеор1в (памо-розь, шш) суттево не впливають на функцюну-вання дорожнього транспорту.
Таблиця 4
К1льк1сть дшв з ожеледдю
№ з/п Сезон Р1к
осшь зима весна
1 1 13 2 16
2 2 14 2 18
3 1 11 1 13
4 1 11 2 14
5 2 12 2 16
6 1 14 2 17
7 1 13 2 16
8 2 14 2 18
9 1 10 1 12
Вологiсть повтря. Транспортш засоби фу-нкцюнують шд вщкритим небом { шдлягають корози, особливо т1, що мають облицювання з тонколистово! вуглецево! сталь Значна частина корозшних пошкоджень машин { мехашзм1в зумовлена конденсащею водяно! пари внасл> док перюдичних коливань температури та во-логост пов1тря. Нав1ть у ненасиченому воло-гою пов1тр1 при вщноснш вологосп 90 % зни-ження температури на 1.2 °С викликае крап-линну конденсащю, а при 100 % - металев1 поверхш змочуються повнютю.
В умовах забруднено! атмосфери при зб> льшенш вщносно! вологосп вщ 50 до 100% швидкють корози стал1 р1зко зростае 1 може становити вщ 10 до 200 мкм за р1к.
До основних характеристик вологосп пов1-тря вщносяться абсолютна вологють, пружнють водяно! пари, але найбшьше практичне значен-ня мае вщносна вологють, яка характеризуе стутнь близькосп пов1тря до стану насичення. У добовому ход1 мшмальш значення вщносно! вологосп приходяться на пюляполуднев1 годи-ни, а максимальш - на час сходу Сонця. Серед-ня р1чна вологють на Дшпропетровщиш зростае з твдня на твшч вщ 72 до 75 %, а р1чна амплггуда становить 27.30 %. У зимов1 мюящ середш значення вологост найвищ1 (83.89 %), вл1тку найнижч1 (58.62 %).
Дш з вщносною вологютю > 80 % е найбшьш небезпечними для стану транспортних засоб1в, зал1зниць, мост1в тощо.
У швшчних районах обласп кшькють дшв з вологютю > 80 % перевищуе 120 дшв, а в швденних - менше 100 дшв на р1к. З листопада по березень бшьшють дшв з вщносною вологютю вище 80 % [2].
На роботу дорожнього транспорту значний вплив можуть чинити зливи, коли внаслщок недостатшх розм1р1в придорожшх канав, чи водопропускних труб, на дорогах виникають мюцев1 затоплення, а на понижених дшянках накопичуються матер1али ерозп грунту, нанесен! з узб1ччя. Якщо в лггнш перюд за добу ви-падае 6.10 мм дощу, то така кшькють не може суттево вплинути на функцюнування транспортних засоб1в. Але в окремих випадках штенси-внють опад1в може бути значною. Так, 11 серп-ня 1901 р. у швшчнш частиш мюта Кривого Рога за добу випало 163 мм дощу, в Павлоград! 26 липня 1908 р. - 149 мм. Максимальна штен-сивнють 1 мм/хвил. зафшсована 28 липня 1977 р. у Дншропетровську, коли лише за 2 го-дини випало 120 мм дощу. Наслщки таких до-щ1в бувають катастроф1чними [2].
Пщ час заметшей у зимовий перюд сшгов1 заноси суттево попршують роботу транспортних засоб1в. Перед насипами шосейних дор1г { зал1зниць як з нав1тряного, так { з пщв1тряного боку, утворюються кучугури сшгу, висота яких поступово збшьшуеться { на дорожньому поло-тш утворюються сшжш заноси.
На Дшпропетровщиш середня р1чна кшькють дшв 1з заметшями вар1юе вщ 12 у швден-них районах до 15.17 в центральних, схщних { захщних, а в швшчних зменшуеться до 10.13 дшв (табл. 5). В окрем1 роки кшькють дшв ¡з заметшями збшьшуеться до 35.38.
Таблиця 5 Середня кшьккть дн1в 1з замет1лями
№ п/п Сезон Р1к
осшь зима весна
1 0,5 10,0 2,2 12,7
2 0,4 7,1 2,3 9,8
3 1,1 12,2 3,4 16,7
4 0,9 10,1 2,3 13,3
5 1,1 12,0 3,4 16,5
6 0,8 12,1 2,4 15,3
7 0,9 13,2 3,3 17,4
8 0,6 9,0 2,3 11,9
9 1,0 9,0 2,4 12,4
Пщ час заметшей переважають впри схщ-но! та швшчно-схщно! чвертей (55.69 % ви-падюв) з1 швидюстю 6.13 м/с (73.78 %). Су-марна тривалють заметшей у центральних районах становить 96. 106 годин, у швденних -66.85, у швшчних - 82.88 годин за рш.
Зазвичай стшкий сшговий покрив у швшчних районах Дншропетровщини утворюеться 14.19 грудня, у швденних - 24.27 грудня. Тривалють збершання покриву збшьшуеться з швдня на швшч вщ 50-60 до 78-87 дшв за рш. Не дивлячись на те, що середня товщина сшго-вого покриву становить 10.15 см, робота транспортних засоб1в ускладнюеться, особливо в дш з1 сшгопадами.
Впер прямо чи опосередковано впливае на функцюнування дорожнього транспорту. В1тер з1 швидкютю > 15 м/с вщноситься до небезпеч-них явищ погоди, а > 25 м/с - до стихшних. Сильний зустр1чний впер гальмуе рух транспортних засоб1в, особливо великогабаритних, призводить до збшьшення витрат пального та збшьшення часу перебування в дорозь
Перехщ до створення швидкюних магютра-лей (> 300 км/год), може створювати небезпеку перекидання потягу шд д1ею бокового виру значно! сили, зокрема на високих насипах та закругленнях дорш [4].
У швшчних районах Дшпропетровщини середня р1чна кшьюсть дшв з виром > 15 м/с становить 12.16, у центральних { швденних -14.17 дшв, максимальна - перевищуе 40 дшв на рш. Повторювашсть виру швидкютю > 25 м/с зазвичай не перевищуе 0,01 % { вщм> чаеться при грозових шквалах.
Для оцшки ступеню впливу небезпечних явищ погоди на функцюнування дорожнього транспорту в адмшютративних районах област виконано бальне оцшювання за методикою [1], яка передбачае наступш ди: 1) видшення найв-пливовших фактор1в; 2) визначення факторного навантаження (коефщенпв значущосп) в залежност вщ ступеня впливу на дослщжува-ний об'ект; 3) розроблення бально! оцшочно! шкали за кожним з видшених фактор1в. Кшце-вий результат оцшювання за п'ятибальною шкалою наведено в табл. 6.
Висновки
1. В робот надана комплексна характеристика явищ погоди, небезпечних для наземних вид1в транспорту, основана на багатор1чних статистичних даних пдрометеоролопчно! ме-режi Дншропетровсько! область
2. На основ1 бального оцшювання видшеш зони за ступенем впливу погодних явищ на фу-нкцюнування транспортних засоб1в.
Центральна зона найбшьш залежна вщ небезпечних явищ погоди, стушнь впливу на якш оцшено за п'ятибальною шкалою в 4,4 бала. Високий вплив зумовлюеться значною кшьюс-тю й тривалютю тумашв антропогенного похо-дження у мюцях розташування великих проми-слових мют Дншропетровська, Дшпродзержин-ська та Новомосковська, а також збшьшеною кшьюстю дшв 1з заметшями.
Таблиця 6
Зонування територи ДншропетровськоТ областi за ступенем впливу небезпечних погодних явищ на дорожнш транспорт
Зона Бал Територй адтшстративних районш, що входять до вщ-повдао! зони Стушнь впливу
1. Центральна 4,4 Днiпропетровський, Си-нельник1вський, швтчно-схiдна половина Соло-нянського, швденно-захщна Павлоградського, захвдна Васильк1вського, пiвденна Новомосковсь-кого. Висо-кий
2. Схщ-на 4,0 Петропамвський, Ме-ж1вський, Покровський, схiдна частина Васильшв-ського. Вище помiр-ного
3. Шв-де н но- захвдна 3,7 Криворiзький, Криничан-ський, Софивський, Ши-рок1вський, Апостол1всь-кий, Нiкопольський, То-мак1вський, пiвденна час-тина П'ятихатського, швденно-захщна Соло-нянського. Помiр-ний
4. Шв-шчна 3,3 Верхньоднiпровський, Царичанський, Петришв-ський, Магдалишвський, Юривський, пiвнiчна половина П'ятихатського та Новомосковського, швш-чно-схщна частина Пав-лоградського. Вище серед-нього
У схгднШ зон стушнь впливу небезпечних явищ погоди вище пом1рного (4 бали). Достат-ньо високий вплив зумовлюеться частими туманами та ожеледдю.
Територ1я твденно-зах1дног зони характеризуемся пом1рним впливом погодних явищ (3,7 бала).
Найменший (вище середнього) вплив погодних умов у твшчнШ зош (3,3 бала).
3. Результати дослщження можуть бути ко-рисними у проектуванш, будiвництвi та екс-плуатаци автомобiльних i з^зничних мапст-ралей та видiв наземного транспорту, а також науковцям i студентам вщповщного профiлю.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Бейдик, О. О. Рекреацшно-туристсьш ресурси
Украши: методология та методика анал1зу, тер-мшолот, районування [Текст] / О. О. Бейдик. -К.: ВПЦ «Кшвський ун-т», 2001. - 394 с.
2. Горб, А. С. Кл1мат Дншропетровсько! обласп [Текст] : моногр. / А. С. Горб, Н. М. Дук. - Д.: Вид-во ДНУ, 2006. - 204 с.
А. С. ГОРБ
3. Кл1мат Украши [Текст] / за ред. В. М. Литнсь-кого, В. А. Дячука, В. М. Баб1ченко. - К.: Вид-во Фаевського. - 2003. - 343 с.
4. Смит, К. Основы прикладной метеорологии [Текст] / К. Смит; [пер. с англ. Л. Т. Матвеева.]. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 424 с.
5. Опасные явления погоды на Украине [Текст] / под ред. К. Т. Логвинова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 236 с.
Надшшла до редколеги 17.11.2011. Прийнята до друку 20.11.2011.
КОМПЛЕКСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЯВЛЕНИЙ ПОГОДЫ, ОПАСНЫХ ДЛЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НАЗЕМНИХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА НА ДНЕПРОПЕТРОВЩИНЕ
На основе статистических данных за многолетний период выполнено исследование климатического режима явлений погоды, опасных для функционирования наземных видов транспорта и зонирование территории по степени влияния погодных условий.
Ключевые слова: климатический режим, зонирование территории
A. S. GORB
COMPLEX CHARACTERISTICS OF WEATHER PHENOMENA DANGEROUS FOR THE OPERATION OF LAND TRANSPORT IN DNIPROPETROVSK REGION
On the basis of statistical data for the long-term period the research of climatic mode of the weather phenomena dangerous to functioning of land modes of transport is executed, and also territory zoning on degree of influence of weather conditions is done.
Keywords: climate regime, territory zones
