CC BY
14
УДК 614.8
Оценка и прогноз социального и экономического ущербов исследуемых территорий и проживающего на них населения от природных опасных явлений
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2020
А.С. Маклаков, Г.М. Нигметов, В.А. Акимов, А.А. Егорова, А.Х. Авгуцевичс
Аннотация
Проанализированы данные за 10 лет, поступающие из регионов в МЧС России. Природные опасные явления разбиты на три вида: воздушные (ураганы, смерчи, природные пожары); геологические (оползни, провалы, карсты, лавины, камнепады, землетрясения); водные (наводнения, сели, подтопления). Рассмотрено три территории: Краснодарский край, Ставропольский край, Кабардино-Балкарская Республика. Выполнены оценка и прогноз социального и экономического ущерба.
Ключевые слова: ущерб от природных катастроф; вероятность тенденции; частота тенденции; длина благоприятной тенденции.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-00-00342.
Assessment and Forecast of Social and Economic Damage from Natural Hazards of the Studied Territories and the Population
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2020
А. Maklakov, G. Nigmetov, V. Akimov, А. Egorova, A. Avgutsevichs
Abstract
Data for 10 years received by the EMERCOM of Russia from the regions are analyzed. Natural hazards are divided into three types: air (hurricanes, tornadoes, wildfires), geological (landslides, sinkholes, karsts, avalanches, rockfalls, earthquakes), water (floods, mudslides, flooding). Three territories were considered: Krasnodar region, Stavropol region and Kabardino-Balkar Republic. Assessment and forecast of social and economic damage was made.
Key words: natural disasters damage; trend probability; trend frequency; favorable trend length.
The reported study was funded by RFBR according to the research project № 18-00-00342.
10.02.2020
Ущерб от природных опасных явлений на территориях Краснодарского края, Ставропольского края, Кабардино-Балкарской Республики за период с 2009 по 2019 год
Анализ данных об ущербе, вызываемом природными катастрофами, показывает, что нельзя выделить строгую закономерность какого-либо зависимого от параметра времени процесса. Для прогнозирования возможных сценариев могут применяться [1, 2, 4]. Для удобства анализа ущерб от природных катастроф был сгруппирован по видам: водные опасности, геологические опасности и воздушные опасности, связанные с опасными природными явлениями. На рис. 1 приведены диаграммы распределения ущерба по годам на территориях Краснодарского края, Ставропольского края, Кабардино-Балкарской Республики за период с 2009 по 2019 год.
Рис. 1. Диаграмма распределения ущерба от природных
опасных явлений в Краснодарском крае, млн руб.
Как видно из диаграммы на рис. 1, наибольший ущерб в Краснодарском крае зафиксирован в 2012 г. Тогда в г. Крымске произошло чрезвычайно опасное наводнение федерального уровня. Такие наводнения случаются 1 раз в 100-1000 лет.
При катастрофическом наводнении в г. Крымске 2012 г. погиб и пропал без вести 171 человек, нанесен огромный ущерб — более 20 млрд руб. Причинами такого ущерба считаются следующие технические и организационные факторы [1]:
1) сильнейший ливень, когда за сутки выпала треть годовой нормы осадков, такое событие может произойти 1 раз в 100 лет;
2) плотная застройка в г. Крымске вдоль р. Адагум;
3) наличие большого количества препятствий на пути водного потока в виде мостов, которые не обеспечивали пропуск воды из-за скопления сваленных потоком деревьев, мусора и других унесенных потоком предметов;
4) неправильно спланированные мосты и мостовые переезды на маршруте водных потоков;
5) оползни и сели, возникающие в руслах рек;
6) отсутствие эффективной наблюдательной гидрологической сети, завязанной с моделями оценки возможных последствий;
7) неэффективная работа служб по предупреждению ЧС (было получено предупреждение за 4 часа до
наводнения, но не оповещено и не вывезено население из возможных зон затопления);
8) неиспользование опыта катастрофических наводнений в Краснодарском крае для планирования мероприятий по предупреждению ЧС;
9) заиленность р. Адагум и ее притоков.
Рис. 2. Диаграмма распределения ущерба от опасных природных явлений в Ставропольском крае, млн руб.
Кабардино-балкарская Республика
ио
400
то 200 100 О
11
201О 2011 2011 1013 ¿04 2015 2016 2017 2018 2015
■ Водные(нлводненпя, сели, подтипення)
■ ГеопогическмНйЛоп гни, провалы карпы, Левины камнепады. землетрясения)
' Во вушни >? {ураганы, смерчи, природные пожары)
Рис. 3. Диаграмма распределения ущерба от опасных природных явлений в Кабардино-Балкарской Республике, млн руб.
Из табл. 1 видно, что наибольший ущерб за рассматриваемые 10 лет был нанесен Краснодарскому краю и Кабардино-Балкарской Республике, причем, преимущественно от опасных водных явлений. Во многом это объясняется горной местностью и плотностью населения в удобных для проживания межгорных пространствах у рек. Ставропольский край расположен преимущественно в степной открытой равнинной местности, поэтому наибольший ущерб был нанесен опасными воздушными явлениями.
Таким образом, анализ данных по территориям КБР, Краснодарского и Ставропольского краев показывает, что суммарный ущерб на рассматриваемых территориях от 68 природных ЧС за 10 лет составил 24 941, 9795 млн руб. Большую часть ущерба (99,63%) принесли водные ЧС.
На ближайшие 1-2 года с высокой вероятностью ожидаются малоопасные и умеренно опасные 1-3 ЧС водного характера с возможным ущербом на каждой из рассматриваемых территорий до 300 млн рублей.
В анализе данных по ущербу не видно четкой временной закономерности. Поэтому для прогнозирования тенденции по возможному ущербу применим метод прогнозирования, в основе которого лежит закон распределения Пуассона с плотностью [4]:
Р = е-х.
Суммарный ущерб от опасных природных явлений на территориях Краснодарского края, Ставропольского края и Кабардино-Балкарской Республики
Таблица 1
№ п/п Территории Виды природных явлений Кол-во природных опасных явлений за период с 2009 по 2019 год Ущерб, млн руб.
1 Кабардино-Балкарская Республика Геологические (оползни, провалы, карсты, лавины, камнепады, землетрясения) (4 + 2 + 0) = 6 928,3483
Водные (наводнения, сели, подтопления)
Воздушные (ураганы, смерчи, природные пожары)
2 Краснодарский край Геологические (оползни, провалы, карсты, лавины, камнепады, землетрясения) (5 + 32 + 11) = 48 24 009,50127
Водные (наводнения, сели, подтопления)
Воздушные (ураганы, смерчи, природные пожары)
3 Ставропольский край Геологические (оползни, провалы, карсты, лавины, камнепады, землетрясения) (3 + 10 + 1) = 14 4,13
Водные (наводнения, сели, подтопления)
Воздушные (ураганы, смерчи, природные пожары)
В соответствии с алгоритмом этого метода составлена таблица знаков отклонений тенденции (+ благоприятная тенденция, то есть отсутствие ущерба) по годам для каждой рассматриваемой территории (см. табл. 2-4).
Таблица 2
Распределение знаков отклонений тенденции для Краснодарского края
Таблица 3
Распределение знаков отклонений тенденции для Ставропольского края
Вид тен- Длина благоприятной тенденции Частота
денции (отсутствие ущерба) тенденции, f.
- + - 1 1
- + + + + о 1
+ + + + - 8 1
Вид тен- Длина благоприятной тенденции Частота денции (отсутствие ущерба) тенденции, f .
- - 0 2
- -- 0 1
- +- 1 2
- ++- 2 0
- +++- 3 1
При определении средней длины благоприятной тенденции видно:
тс = ЕПт/ЕП-1 [' = (0 х 2 + 0 х 1 + 1 х 2 + 2 х о +
С + 3 х 1) / (2= + 1 + 2 + 0 + 1) = 5/6 = 0,833.
При определении средней длины благоприятной тенденции получается:
тс = ЕПт /Е!=1 ^ = (1 х 1 + 8 х 1)/(1 + 1) = 9/2= 4,5.
Интенсивность прерываний благоприятной тенденции (А) составит:
X = 1/ т =1/4,5 = 0,222;
вероятность благоприятной тенденции определяется по следующей зависимости:
Р = е-АТ,
Интенсивность прерываний благоприятной тен- где Т—число лет. денции (X) составит:
Л =1/ т = 1/0,833 =1,2;
Тогда вероятность сохранения благоприятной тенденции на 2020 г. составит:
вероятность благоприятной тенденции определяется по следующей зависимости:
Р = е-1Т,
Р = g-ЛТ = £-0,222
X 1 = 0,8.
Таблица 4
Распределение знаков отклонений тенденции для Кабардино-Балкарии
где Т — число лет. Вид тен- Длина благоприятной тенденции Частота
Тогда вероятность сохранения благоприятной тен- денции (отсутствие ущерба) тенденции, f.
- + + + + 6 1
денции на 2020 г. составит: + + -
Р = е-хТ = е"1-2 х 1 = 0,3. - - - - 0 1
При определении средней длины благоприятной тенденции получается:
Тс = Х"=1Т /Е¡=1 Г| = (6 х 1 + 0 х 1) / (1 + 1) = 6/2 = 3.
Интенсивность прерываний благоприятной тенденции (А) составит:
X = 1/ т = 1/3 = 0,333;
с 77
вероятность благоприятной тенденции можно определить по следующей зависимости:
Р = е-хт,
где Т — число лет.
Тогда вероятность сохранения благоприятной тенденции на 2020 г. составит:
Р = е-хт = е-0-333 х 1 = 0,717.
Выводы
Как видно из анализа, наибольшее количество опасных природных явлений (48) произошло в Краснодарском крае, из них: 5 — геологических, 32 — водных и 11 — воздушных. Наибольший ущерб также был нанесен Краснодарскому краю, преимущественно от ЧС водного характера. На втором месте по количеству природных ЧС — Ставропольский край, на третьем — Кабардино-Балкарская Республика. По ущербу на втором месте — Кабардино-Балкарская Республика, на третьем — Ставропольский край. В целом по территориям Краснодарского края и Кабардино-Балкарской Республики наибольший ущерб нанесен от опасных водных явлений; Ставропольскому краю — от опасных воздушных явлений. Наиболее высокая вероятность неблагоприятной тенденции на 2020 г. по возможному ущербу от природных катастроф прогнозируется по Краснодарскому краю.
Благодарность
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проектов КОМФИ 18-00-00342).
Литература
1. Гмошинский В. Г., Флиорент Г. И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. М.: Наука, 1973.
2. Садовникова Н. А., Шмойлова Р. А. Анализ временных рядов и прогнозирование. М.: Университет Синергия, 2016.
3. Волосухин В. А., Щурский О. М. Наводнения на Кубани. Проблемы и задачи // Гидротехника. 2012. № 4.
4. СНиП 2.07.01-89 «Градостроительство». Планировка и застройка городских и сельских поселений.
5. Садовникова В. А., Шмойлова Р. А. Анализ временных рядов и прогнозирование. М.: Университет Синергия, 2016.
Сведения об авторах
Маклаков Александр Сергеевич: ФГБУ ВНИИ ГОЧС
(ФЦ), с. н. с. науч.-исслед. центра.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.
е-mail: alexm00@rambler.ru
SPIN-код — 3626-2084.
Нигметов Геннадий Максимович: к. т. н, доц., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), в. н. с. науч.-исслед. центра. 121352, Москва, Давыдковская ул., 7. е-mail: tagirmaks@mail.ru SPIN-код — 8578-2278.
Акимов Валерий Александрович: д. т. н., проф., засл. деятель науки РФ, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), гл. н. с. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-mail: akimov@vniigoch.ru SPIN-код — 8120-3446.
Егорова Александра Алексеевна: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), н. с.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-mail: camula91@mail.ru SPIN-код — 2171-9208.
Авгуцевичс Антон Хариевич: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ),
с. н. с. науч.-исслед. центра.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.
е-mail: napravlenie72@yandex.ru
SPIN-код — 8652-2190.
Information about authors_
Maklakov Alexander S.: All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Senior Researcher of the Research Center.
7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. е-mail: alexm00@rambler.ru SPIN-scientific — 3626-2084.
Nigmetov, Gennady M.: Cand.Sci. (Engineering), Associate Professor, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Leading Researcher of Research Center. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. E-mail:tagirmaks@mail.ru SPIN-scientific — 8578-2278.
Akimov Valery A.: ScD (Technical Sc.), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Chief Researcher. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: akimov@vniigoch.ru SPIN-scientific — 8120-3446.
Egorova Alexandra A.: All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Researcher. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. е-mail: camula91@mail.ru SPIN-scientific — 2171-9208.
Avgutsevichs Anton Kh.: All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Senior Researcher of the Research Center.
7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. е-mail: napravlenie72@yandex.ru SPIN-scientific — 8652-2190.
