Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций

г.  Железногорск, 2015 г.

Сборник статей по материалам
V всероссийской научно-практической конференции

Мониторинг, моделирование
и прогнозирование опасных
природных явлений
и чрезвычайных ситуаций

 

 

Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений

 

и чрезвычайных ситуаций:

 

Сборник статей по материалам V всероссийской научно-практической конференции. г. Железногорск, 2015 г. / Составители: Мельник А.А.,

 

Батуро А.Н., Иванов Д.В., Гуляева Е.В., Калюжина Ж.С. – Железногорск, 2015. – 132 с.

V всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций» состоялась 17 июня 2015 года в г. Железногорске Красноярского края на базе 
ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России.

В сборнике представлены материалы конференции, рассматривающие вопросы по следующим направлениям:

• 
мониторинг опасных природных процессов;

• 
прогнозирование чрезвычайных ситуаций и их последствий;

• 
моделирование природных и техногенных рисков;

• 
информационное и аналитическое обеспечение действий подразделений 
МЧС России.

Материалы представляют интерес для специалистов, занимающихся вопросами 
в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного 
и техногенного характера, пожарной и промышленной безопасности.

Материалы публикуются в авторской редакции.

 

 
УДК 634.0.43 

 
ББК 43.488

 
© ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия 
 
ГПС МЧС России, 2015

Содержание

Пленарное заседание  
 6

Развитие системы радиационного мониторинга Красноярского края  
в рамках мероприятий «Развитие системы обеспечения аварийного 
реагирования в субъектах Российской Федерации»  
 6

В.И. Терешков

Проблема массового «цветения» цианобактерий в водоемах Сибири:  
последствия, механизмы, прогноз, управление  
 11

А. Г. Дегерменджи, И.И. Гительзон, Н.Н. Дегерменджи

Современные теоретические представления о шаровой молнии  
 16

В.В. Шайдуров

Проблема лесных пожаров в Сибири  
 21

П.А. Цветков

Волны-убийцы: обработка данных наблюдений  
 25

К.В. Симонов, М.А. Курако, Н.О. Кудря

Прогноз поведения и последствий лесных пожаров  
 30

А.В. Волокитина, М.А. Корец, Т.М. Софронова

Секция 1. Чрезвычайные ситуации и техногенные катастрофы.  
Обеспечение деятельности подразделений МЧС России  
 34

Катастрофические степные пожары: проблемы и пути их решения  
 34

Э.Н. Валендик, Е.К. Кисиляхов, И.В. Косов, А.И. Лобанов, Е.И. Пономарев

Борьба со степными пожарами выжиганием заградительных полос  
 36

С.Н. Орловский

Дистанционный метод оценки спутникового мониторинга  
энергетических параметров лесных пожаров  
 40

Е.И. Пономорев, Ю.О. Усатая

Борьба с торфяными пожарами локализацией их заградительными  
барьерами из огнестойкой быстротвердеющей пены  
 44

С.Н. Орловский

Орудие для прокладки пенных опорных полос для борьбы 
с лесными пожарами и тактические расчёты его применения  
 50

С.Н. Орловский, Ю.В. Французенко

Применение метода подвижных сеток для расчета локализационных  
траекторий при управлении лесопожарной ситуацией  
 54

С.В. Яровой, Г.А. Доррер

Дисциплина «Мониторинг безопасности» в АГЗ МЧС России  
 58

И.А. Тулаев, Г.Н. Шаповалова, К.В. Тугушов

Космический мониторинг, как важнейший компонент информационного  
обеспечения национальных служб реагирования  
на чрезвычайные ситуации развитых государств  
 61

А. А. Горбунов, А.Ю. Пономорчук

Совершенствование методов расчета параметров эвакуации людей  
при пожарах в зданиях различного функционального назначения  
 65

И.В. Костерин, О.И. Орлов, О.И. Цеценевская

Совершенствование механизмов оценки эффективности информирования  
и оповещения населения в местах массового пребывания людей  
на основе алгоритмов технического зрения  
 68

О.И. Орлов, И.В. Костерин, О.И. Цеценевская

Исследование гравитационных тепловых труб,  
работающих в качестве сезонных охладителей грунта  
 70

В.В. Ананьев, Н.А. Бучко

Секция 2. Мониторинг и моделирование  
опасных природных процессов  
 76

Спутниковые данные в оценке параметров лесных пожаров Сибири  
 76

Е.И. Пономарев, Е.Г. Швецов

Разработка мягких моделей динамики фронта  
и площади природного пожара  
 79

В.С. Коморовский 

Информационные модели мониторинга  
циклических чрезвычайных ситуаций  
 84

В.В. Ничепорчук

Наземная лазерная съемка как инструмент для качественной  
пространственной оценки ущерба от лесных пожаров  
 89

А.В. Брюханов, А.В. Панов, С.В. Калякин, Н.В. Сиденко, В.М. Гузий

Мониторинг воздействия пожаров  
на лесные экосистемы Забайкальского края  
 93

Е.А. Кукавская,, Е.Г. Швецов, Л.В. Буряк, О.П. Каленская

Анализ факторов, повлиявших на катастрофические  
природные пожары в Хакасии в апреле 2015 года  
 98

И.А. Буслов, Г.А. Доррер

Повышение пожарной и промышленной безопасности  
на магистральных газопроводах с помощью использования  
геоинформационной системы при прогнозировании применения  
пожарно-спасательных подразделений  
 103

Д.С.Буданов

Сравнительный анализ методик прогнозирования взрывов газопаровоздушных 
смесей на примерах реальных промышленных аварий  
 106

С.Г. Алексеев, Е.С. Гурьев, А.С. Авдеев, Н.М. Барбин К.С. Алексеев, С.Г. Алексеев, Н.М. Барбин

Сравнительный анализ методов определения температуры вспышки  
на примере диалкиламинов  
 109

В.В. Смирнов, С.Г. Алексеев, А.Ю. Кошелев

Уменьшение рисков возникновения пожаров на базе данных  
космического мониторинга термических точек  
 111

М.В. Елфимова, В.В. Двирный, В.В. Голованова, Г.В. Двирный, К.М. Двирная 

Прогнозирование последствий опасности использования  
космических аппаратов с ядерным реактором  
 118

В.В. Двирный, М.В. Елфимова, Г.В. Двирный, В.В. Голованова, Д.О. Козлов

Анализ сложившейся пожарной обстановки  
на территории республики Хакасия в апреле 2015 г.  
 123

С.С. Мещеряков, С.А. Савельева

Для заметок  
 128

Пленарное заседание

Развитие системы радиационного мониторинга 
Красноярского края в рамках мероприятий 
«Развитие системы обеспечения аварийного 
реагирования в субъектах Российской Федерации»

В.И. Терешков

Главное управление МЧС России по Красноярскому краю

Целью работы является развитие территориальной системы радиационного 
мониторинга и аварийного реагирования (ТСРМАР) Красноярского края для обеспечения защиты населения и территорий от ЧС с радиационным фактором.

Назначением ТСРМАР является осуществление в автоматизированном режиме 
контроля ключевых параметров радиационной обстановки, раннее предупреждение о возникновении ЧС с радиационным фактором, прогноз развития ЧС и их 
последствий, научно-техническая и информационная поддержка деятельности 
территориальных и федеральных органов исполнительной власти при принятии 
решений по защите населения и территорий и обеспечению радиационной безопасности на территории субъекта Российской Федерации.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

• 
разработка, изготовление и установка постов контроля радиационной обстановки на территории Красноярского края (10 постов); изготовление и 
поставка передвижной радиометрической лаборатории (ПРЛ) в количестве 
1 единицы;

• 
адаптация и установка программно-технических средств поддержки принятия решений, круглосуточного обеспечения научно-технической поддержки Главного управления МЧС России по Красноярскому краю (далее – Главное управление) при чрезвычайных ситуациях с радиационным фактором;

• 
подготовка и обучение специалистов Главного управления правилам эксплуатации созданных элементов территориальной системы, организации 
передачи данных радиационного мониторинга (РМ) в Главное управление 
МЧС России по Красноярскому краю.

ТСРМАР будет решать следующие основные задачи:

• 
осуществлять непрерывный автоматизированный контроль ключевых параметров радиационной обстановки и их передачу в ЦСОИ;

• 
осуществлять обработку, хранение и представление оперативных данных с 
использованием геоинформационных технологий;

Пленарное заседание. V всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг, 
моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций»

• 
иметь автоматическую сигнализацию при превышении контролируемых параметров радиационной обстановки установленных пороговых значений;

• 
производить оценку и прогноз радиационной обстановки в случае ЧС с радиационным фактором, оценку возможных доз облучения населения, выработку рекомендаций по мерам защиты населения;

• 
осуществлять информационную поддержку деятельности территориальных 
и федеральных органов исполнительной власти по обеспечению защиты 
населения и территорий от ЧС с радиационным фактором.

Общие требования к созданию ТСРМАР: ТСРМАР создается по модульному 
принципу на основе современных информационно-коммуникационных технологий, позволяющих создавать многоуровневые сетевые распределенные программно-технические комплексы и обеспечивающих дальнейшее эволюционное развитие системы. 

ТСРМАР построена как совокупность логически взаимосвязанных аппаратнопрограммных и программно-технических средств, разделенных по функциональному признаку и включать в себя:

• 
территориальную автоматизированную систему контроля радиационной 
обстановки систему контроля радиационной обстановки (далее - ТАСКРО);

• 
программное обеспечение (далее - ПО) ГИС радиационного мониторинга 
(далее - ГИС РМ);

• 
программно-технические средства поддержки принятия решений по защите населения;

• 
передвижную радиометрическую лабораторию (ПРЛ);

• 
ТСРМАР реализована с использованием возможностей соответствующей 
инфраструктуры аварийного реагирования Главного управления;

• 
ТСРМАР допускает последующее расширение, как по числу постов контроля, так и по числу функций, а также интеграцию с другими системами мониторинга.

Требования по созданию и составу ТАСКРО: 

• 
ТАСКРО будет включать в себя стационарные автоматизированные посты 
контроля радиационной обстановки (далее – пост контроля, не менее 10 
шт.);

• 
один из постов контроля оснащён автоматической метеостанцией;

• 
места размещения постов контроля определены и согласованы с заинтересованными органами исполнительной власти Главным управлением на этапе разработки технической и эксплуатационной документации совместно с 
исполнителем работы;

Информация с постов контроля будет поступать в ЦСОИ, который включает 
в себя:

• 
сервер сбора данных, организованный на серверном кластере; 

Пленарное заседание. V всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг, 
моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций»

• 
рабочую станцию (2 штуки) на основе компьютера - набор программных и 
аппаратных средств для обеспечения сбора данных с постов контроля, их 
отображения и передачи в другие системы.

Возможности передвижной радиометрической лаборатории (ПРЛ).

Передвижная радиометрическая лаборатория будет обеспечивать выполнение 
следующих задач:

• 
доставку персонала, измерительного и вспомогательного оборудования к 
местам проведения работ по дорогам с твердым покрытием;

• 
проводить гамму-съемки на местности и одновременной привязкой к координатам измерения и с передачей результатов измерения в ЦСОИ в режиме реального времени;

• 
определять местонахождения источников ионизирующего излучения и оценивать радионуклидный состав источника по измеренным гамма-спектрам;

• 
отбирать, осуществлять экспресс-анализ и транспортировать пробы почвы, 
воды и воздуха;

• 
осуществлять сбор, обработку и передачу полученных данных в АСКРО.

Внутренний объем фургона разделён на три отсека: водительский отсек (кабина), лабораторный отсек и грузовой отсек. В ПРЛ обеспечен проезд не менее 4 человек, включая водителя в соответствии с требованиями к перевозке пассажиров. 
В лабораторном отсеке установлены: стол, два кресла с инерционными ремнями 
безопасности, стеллаж для перевозки оборудования. В грузовом отсеке установлены полки для крепления оборудования.

Размещение оборудования, входящего в состав ПРЛ, должно быть произведено 
с учетом удобства обслуживания и обеспечения санитарно-гигиенических условий 
труда.

Все средства измерения, входящие в состав ПРЛ, должны быть аттестованы Госстандартом РФ.

Общие требования к ГИС РМ:

• 
возможность отображения и сохранения результатов экспресс-оценки радиационной обстановки при выбросах в атмосферу радионуклидов в случае возникновения радиационных аварий;

• 
возможность решения следующих задач: 

• 
автоматическое получение данных радиационного контроля (далее – данные контроля) от ИИС КРО;

• 
хранение и автоматическая обработка данных контроля, в том числе сравнение с установленными пороговыми значениями (уставками) для определения текущего состояния радиационной обстановки;

• 
визуальная и звуковая сигнализация при превышении измеренных значений установленных уровней (уставок);

Пленарное заседание. V всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг, 
моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций»

• 
представление, в том числе с использованием ГИС-технологий, текущих и 
архивных данных контроля;

• 
экспресс-оценка радиационной обстановки при радиационных авариях;

• 
информационное наполнение ГИС РМ должно включать описание постов 
контроля АСКРО в необходимом для работы объёме и векторные карты 
Красноярского края.

Требования к программно-техническим средствам поддержки принятия решений по защите населения.

Программно-технические средства поддержки принятия решений должны 
включать в себя рабочие места на базе не менее двух ПК, оснащенных следующим 
специальным программным обеспечением:

• 
программным обеспечением для работы с нормативно-технической документацией в области защиты населения и территории в случае ЧС с радиационным фактором (далее - ПО НТД);

• 
программным обеспечением для расчета доз внешнего и внутреннего облучения от источников различной конфигурации;

• 
программой для оценки радиационных последствий аварийных ситуаций 
при выбросах радиоактивных веществ в атмосферу.

ПО НТД будет обеспечивать решение следующих задач:

• 
хранение, поиск и отображение текстов и реквизитов нормативных правовых и нормативно-технических документов в области функционирования 
РСЧС (перечень документации уточняется Главным управлением);

• 
создание и ведение пользовательских разделов с поддержкой иерархии;

• 
возможность добавления необходимых документов в любой раздел базы 
данных;

• 
возможность работы с документами формата *.doc (Word), *.pdf.

Программное обеспечение расчета доз внешнего и внутреннего облучения будет обеспечивать решение следующих задач:

• 
оперативное проведение инженерных расчетов дозовых нагрузок на человека от источников различной конфигурации на различных расстояниях 
от источников различной конфигурации (точечный, линейный, дисковый);

• 
выполнение расчетов доз внешнего облучения кожи в результате воздействия бета-излучения радионуклидов при поверхностном загрязнении кожных покровов и одежды;

• 
выполнение оценки радиационного воздействия гамма-излучения от радиоактивного облака и от загрязненной поверхности;

• 
выполнение расчетов доз внутреннего облучения за счет поступления радиоактивных веществ с выдыхаемым воздухом и продуктами питания от 
загрязненного воздуха и потребления продуктов питания.

Пленарное заседание. V всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг, 
моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций»

Программа для оценки радиационных последствий аварийных ситуаций при 
выбросах радиоактивных веществ в атмосферу будет обеспечивать решение следующих задач:

• 
расчёт переноса радиоактивных веществ на заданное расстояние; 

• 
учёт неоднородности направлений и скоростей ветра, их изменение со временем; 

• 
возможность задания источника различной конфигурации и формы (точечный, площадной, объемный) с меняющимися со временем параметрами;

• 
учёт влияния рельефа местности;

• 
учёт влияния локальных осадков;

• 
представление пользователю результатов моделирования на картографической основе с возможностью выбора масштаба карт, а также в документах формата *.doc (MS Word), *.xls (MS Excel); 

• 
просмотр и анализ развития обстановки на всей территории расчетной области, а также в отдельных точках (населенных пунктах);

• 
хранение актуальных дозовых коэффициентов для не менее 125 радионуклидов;

• 
небольшая длительность расчета для острой фазы аварии (не менее 15 минут);

• 
возможность проведения расчетов приземных концентраций и плотности 
выпадений радионуклидов, мощности дозы на местности от выпадений и от 
облака, дозы на органы, эффективной дозы по различным путям облучения 
(внешняя, внутренняя, полная).

В ПО НТД будут представлены следующие основные законодательные, нормативные правовые, нормативно-технические и методические документы в области 
защиты населения и территорий от ЧС, в том числе с радиационным фактором:

• 
законодательные и нормативные правовые акты Российской Федерации;

• 
нормативные правовые, нормативно-технические и методические документы министерств (ведомств);

• 
нормативные правовые, нормативно-технические и методические документы исполнительных органов Красноярского края;

• 
нормативные, нормативно-технические и методические документы акционерных обществ, предприятий и организаций, осуществляющих свою деятельность на территории Красноярского края;

• 
международные документы.