Прогнозирование чрезвычайной ситуации на гидротехнических сооружениях

Автор: Муравьева Е.В., Арефьева Е.В., Копытов Д.О., Шакирова А.И.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Экология - технические науки

Статья в выпуске: 5 т.23, 2021 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматривается актуальная проблема чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях. С незапамятных времен человек непрерывно разрабатывал различные методы и технику, чтобы воспользоваться преимуществами водных ресурсов, а также защитить себя от разрушительного действия воды. Таким образом, на территории Республики Татарстан было возведено большое количество гидротехнических сооружений, которые относятся к гидродинамическим опасным объектам. Аварии на указанных объектах являются источниками техногенных чрезвычайных ситуаций. Ряд гидротехнических сооружений на территории эксплуатируются без реконструкции более 70 лет, и большинство из них находятся в аварийном состоянии [1]. Проблема обеспечения безопасности гидротехнических сооружений остается не до конца изученной и актуальной на сегодняшний день. Как правило, в основном все гидротехнических сооружений находятся в черте или выше населенных пунктов и являются объектами повышенного риска, так как разрушение плотин может привести к экологической катастрофе. Также неполное разрушение плотины, когда безопасная эксплуатация сооружения уже невозможна, может привести к серьезным экономическим потерям в результате прекращения производства энергии, гидравлического регулирования и сбора воды в водохранилище [2-3]. Поэтому, требуется тщательное наблюдение с целью выявления любых возможных чрезвычайных ситуаций. Одним из выходов в сложившейся ситуации видится использование различных методов прогнозирования аварийных ситуаций на гидротехнических сооружениях. В связи с этим, в работе авторами была адаптирована математическая модель на основе цепей Маркова, отличающаяся оперативностью вычислений и высокой степенью приближения к статистическим данным. Данная модель позволяет прогнозировать состояние гидротехнических сооружений при изменении данных по уровню воды и объему просачивания в гидротехническом сооружении. На основе адаптированной модели получены результаты прогнозирования уровня воды для реальных гидротехнических сооружений. Ключевые слова: гидротехнические сооружения, экологическая катастрофа, чрезвычайные ситуации, плотины, цепь Маркова.

Еще

Гидротехнические сооружения, экологическая катастрофа, чрезвычайные ситуации, плотины, цепь маркова

Короткий адрес: https://sciup.org/148323596

IDR: 148323596   |   DOI: 10.37313/1990-5378-2021-23-5-82-89

Список литературы Прогнозирование чрезвычайной ситуации на гидротехнических сооружениях

  • Рыбаков А.В. Методика оценки защищенности плотин из грунтовых материалов от действия поражающих факторов паводка / А.В. Рыбаков, Е.В. Иванов, Д.Ш. Сибгатулина //XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2020. Т. 9. № 1 (49). С. 145-150.
  • Рыбаков А.В. Оценка устойчивости гидротехнических сооружений к воздействию поражающих факторов опасных природных явлений / А.В. Рыбаков, Е.В. Иванов, Д.Ш. Сибгатулина, Г.С. Алёшкин // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. № 4. С. 539-546.
  • Muraveva E.V. Provision of ecological safety of water supplying system of industrial enterprises / E.V. Muraveva, O.A. Stepuschenko, D.Sh. Sibgatulina, A.I. Galimova, V.Yu. Vinogradov // В сборнике: Proceedings of the Sixth International Environmental Congress (Eighth International Scientific-Technical Conference) «Ecology and Life Protection ofIndustrial-Transport Complexes» ELPIT 2017. 2017. С. 217-229.
  • Arefieva, E. V. The issues of sustainability of historical and cultural areas associated with their periodic underflooding and solutions / E.V. Arefieva, E.V. Muraveva, E. I.Alekseeva // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety - 6. Analysis, Assessment and Technologies of Natural and Man-Made Disasters Reduction, Chelyabinsk, 25-27 сентября 2019 года. - Chelyabinsk: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 066031. - DOI 10.1088/1757-899X/687/6/066031.
  • Алексеева, Е. И. Оценка подверженности объектов культурного наследия Республики Татарстан к опасным экзогенным геологическим процессам / Е. И. Алексеева, Е. В. Арефьева // Вестник НЦБЖД. 2021. № 3(49). С. 73-80.
  • Alekseeva E.I. Assessment of the Vulnerability of Architectural Monuments to Dangerous Natural Processes / E.V. Arefyeva, L.N. Gorina, E.I. Alekseeva // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. 180. P. 159-170.
  • Romanovsky, V. L. Conducting a comparative analysis of the system state options under various external influences / V.L. Romanovsky, E.I. Alekseeva, L.N. Gorina // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety, ICC ATS 2020, Sochi, 06-12 сентября 2020 года. - Sochi, 2020. - P. 042035. - DOI 10.1088/1757-899X/962/4/042035.
  • Постановление Кабинета Министров Республики Татарстан от 29 декабря 2018 г. № 1318 " Об утверждении Концепции построения и развития аппаратно-программного комплекса "Безопасный город" в Республике Татарстан на 2018 - 2022 годы". URL: https://docs. cntd.ru/document/550323991 (дата обращения 12.05.2021).
  • Малик Л.К. Чрезвычайные ситуации, связанные с гидротехническим строительством (ретроспективный обзор) / Л.К. Малик // Гидротехническое строительство. 2009. № 12. С. 2-16.
  • СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения»
  • Официальный Татарстан: [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Казань. -2017. -URL: https:// tatarstan.ru/about/geography.htm (дата обращения 12.05.2021).
  • Шакирова А.И. Системы мониторинга технического состояния и предупреждения аварийных ситуаций на гидротехнических сооружениях с использованием волоконно-оптических средств инструментального контроля: дисс. ... канд. техн. наук. Казань, 2020. 225 c.
  • Федерального закона от 21.07.1997 № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружениях»
  • Tun P.P. Flood Prediction System by using Markov Chain / P.P.Tun, M.M.Sein// 2019 the 9th International Workshop on Computer Science and Engineering. 2019. 198-202.
  • Титов Н.Г. Построение теоретической модели прогнозирования уровня воды в реке горного типа с применением цепей Маркова / Н.Г. Титов, М.В. Кузякина, К.А. Лебедев // Научный журнал КубГАУ. 2015. №114(10). С. 1528-1538.
Еще
Статья научная