CC BY
33
Список использованной литературы
1. Малышев В.А., Никитенко Ю.В., Лукин О.В. Методы и модели построения интеллектуальных комплексов автоматизированного освоения военно-технических систем. Монография. - Воронеж: ВАИУ, 2011. - 278 с.
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПОЛОВОДЬЕ
М.С. Перетягина, магистр Поволжский государственный технологический университет,
г. Йошкар-Ола
Вода имеет поистине громадное значение для всего живого на земле. Без воды немыслима жизнь. Ее нельзя ничем заменить. Она нужна всем всегда и везде. Но иногда вода является врагом человека и воспринимается им как стихийное бедствие.
Наводнения вызывают повреждение и разрушение жилых домов, железнодорожных и автомобильных дорог, гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур, порчу и уничтожение сырья, топлива, продуктов питания; наносят урон здоровью населения и приводят к гибели людей.
Половодье вызывается усиленным продолжительным притоком воды, который может быть обусловлен: весенним таянием снега на равнинах; летним таянием снега и ледников в горах; обильными дождями.
Человек с давних времен вступил в борьбу с водной стихией. Сначала он создавал свои постройки на сваях в устьевых областях, человек не отделялся от реки, которая его кормила и оберегала от диких зверей. В последующем люди стали возводить низкие валы вдоль рек на небольших участках. Благодаря этому им удавалось сохранить свои посевы.
В настоящее время основное направление борьбы с наводнениями состоит в уменьшении максимального расхода воды в реке путем перераспределения стока во времени. Это отчасти достигается благодаря посадке лесозащитных полос, распашке земли поперек склонов, сохранению прибрежных водоохранных полос древесной и кустарниковой растительности, террасированию склонов. Все эти и другие агролесомелиоративные мероприятия способствуют переводу скоротечного поверхностного стока в замедленный подземный сток.
Высота весеннего половодья зависит от многих факторов - таких как снегозапасы в конце зимы, интенсивность снеготаяния, осадки в весенний период, запасы влаги в почве к началу зимы и глубина промерзания почвы. Все
эти факторы взаимосвязаны между собой и при различных сочетаниях создают различные условия развития половодья [1].
На территории республики Марий Эл много бед принесло весеннее половодье 1979 года. Пониженный температурный режим апреля (на 4-5 °С холоднее обычного) задержал сход снега и вскрытие рек. Лишь в последней пятидневке наблюдалось быстрое нарастание тепла (максимальная температура воздуха достигала 14-17 °С), что привело к бурному снеготаянию и большому подъему воды на реках (запасы воды в снеге в то время составляли до 130 % нормы). Высокие уровни воды в 1979 году сохранялись на протяжении почти всей первой декады мая и обусловили затопление городов и поселков республики. Было затоплено 1000 жилых домов, эвакуировано 3708 жителей. Общий ущерб составил более 10 млн. рублей (в ценах 1979 г.).
Изучением наводнений как стихийного природного явления занимается в основном гидрологическая наука. Например, созданы методы инженерных расчетов максимальных уровней и расходов воды при наводнениях редкой повторяемости. В стране функционирует служба информации и прогнозов наводнений. Выявлены и учтены все населенные пункты, подвергающиеся наводнениям; для каждого из них установлен уровень воды, с превышением которого начинается затопление.
Математическое моделирование - научный подход, связанный с построением и использованием математической модели исследуемого явления, субъекта или объекта, а также систем, их включающих с целью сокращения времени, сил и средств по предсказанию возможного будущего, повышения обоснованности и точности научных прогнозов, учёта их в деятельности [1].
Преимущества математических моделей состоят в том, что они точны и абстрактны, передают информацию логически однозначным образом. Модели точны, поскольку позволяют осуществлять предсказания, которые можно сравнить с реальными данными, поставив эксперимент или проведя необходимые наблюдения [2].
Параметрическая идентификация выполняется в программной среде СигуеЕхреП-1.40 [3].
Таблица
Максимальные уровни р. Илеть_
№ п/п Дата измерения Время 1;, лет Уровни, см
1 25.04.1953 0 545
2 18.04.1954 358 457
3 19.04.1955 724 574
59 26.04.2011 21185 373
60 21.04.2012 21546 479
61 22.04.2013 21912 474
В таблице представлен фрагмент табличной модели максимальных уровней реки Илеть с 1953 г. по 2013 годы.
Задача статистического моделирования - за счёт изучения изменения максимальных уровней подготовиться к рациональной, комплексной и экологически ответственной эксплуатации реки. Для этого годичные данные следует моделировать поэтапно, разбив весь год на периоды (весеннее половодье, летная и зимняя межени, ледостав, ледоход). Это -последовательный метод, так как вначале по характерным точкам динамики уровня реки выделяются сезонные этапы, а в них принимаются «свои» шкалы времени.
Процесс параметрической идентификации прекращается по условию достижения конструируемой моделью погрешности измерений для заданного числового поля.
На рисунке представлены экспериментальные точки и график изменения максимальных уровней по годам, построенный по уравнению вида
у = 5361154 ехр (-3.9922246 х10-6 г) - 0,0052392277?
0.99322237
в = 61.1756! г = 0.6031;
• •
•• ____• • 1
и»* •• • • • •
• 1 • • • • •
1 • • ••
• •
•
• • о • •• •
• • • • % •• « • • _ 1 • • • •
••V » • •V • Чв ф • • • •
• • • « • ь
•
г61'" 0.0 4017.2 8034.4 12051.6 16068.8 20086.0
тренд
0.0
4017.2 8034.4 12051.6 16068.8 20086.0 241
остатки после формулы (1) Рис. Зависимость изменения максимальных уровней во времени
Адекватность уравнения 1 средняя, так как коэффициент корреляции (показан в правом верхнем углу рис. 1) равен 0,6032.
Обе составляющая формулы 1 показывают экспоненциальное падение уровня, то есть с течением времени снижается уровень.
Процесс параметрической идентификации прекращается по условию достижения конструируемой моделью погрешности измерений для заданного числового поля [2].
Суть статистического моделирования - за счёт изучения изменения имеющихся максимальных уровней смоделировать и спрогнозировать возможные максимальные уровни, что позволит лучше подготовиться к наводнению. Тем самим можно уменьшить экономический ущерб от затопления, заблаговременно эвакуировать людей.
Изменения, происходящие в мире и в России в экологической сфере, настолько интенсивны, что мы с трудом успеваем осознать их определить источник и последствия.
Научное, инженерное и социально-экономическое обоснование проектов защиты от наводнений относятся к числу важнейших задач специалистов. Основная задача исследователей, экспертного сообщества замедлить проявление негативных тенденций возрастания чрезвычайных ситуаций и увеличения масштабов их воздействия на человека и окружающую среду.
Список использованной литературы
1. Дружбин Г.А. Экологические проблемы малых рек и способы их решения: на примере Тульского региона. Тула: 2004. 166 с.
2. Мазуркин П.М., Филонов А.С. Математическое моделирование. Идентификация однофакторных статистических закономерностей: Учебное пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. 292 с.
3. Программная среда CurveExpert. - URL: http://www.curveexpert.net.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В ЛЕСНОМ МАССИВЕ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ
Р.М. Полстянкин, адъюнкт Национальный университет гражданской защиты Украины,
Харьков
Интерес к исследованию распространения электромагнитных волн в лесных массивах традиционно остается велик, особенно в последние годы. Значительную актуальность такие исследования приобрели с развитием технологии передачи радиосигнала стандарта IEEE 802.11 работающего на частоте 2,4 ГГц. Данная технология дает возможность быстрой передачи информации в реальном режиме времени таких, как видео, фото, биометрические данные сотрудников аварийно-спасательных формирований, их местонахождения в зоне ликвидации чрезвычайной ситуации, что не маловажно для сокращения времени при ликвидации чрезвычайной ситуации в лесных массивах. Лесные пожары наносят колоссальные экологические и экономические потери во всем мире. Так, в 1993 и 1998 годах только в Ялтинском горно-лесном природном заповеднике возникли крупные пожары с уничтожением леса на площади 459 га и 107 га соответственно [1]. Существенное влияние на условие распространения радиоволн и на работу всей радиосвязи в лесу, в целом оказывает наличие растительности и почвопокровного настила. Радиоволны, проходя через лесные массивы, имеют свойство рассеиваться и поглощаться.
Анализ литературных источников показывает, что распространением радиоволн в лесном массиве занимались большое количество ведущих ученых. В работе [2] были представлены результаты экспериментальных исследований
