О подходе к решению задачи снижения вероятности возникновения заторов на участке реки

Наводнения на реках являются опасными гидрологическими явлениями и несут угрозу затопления территорий, на которых могут находиться населенные пункты, объекты экономики, в том числе критически важные и потенциально опасные. Зачастую наводнения вызваны формированием заторов в процессе вскрытия рек. Однако прогнозирование возникновения заторов достаточно проблематично, и для обеспечения защиты населения и территорий от подобных явлений необходимо выполнять достаточно большой комплекс мероприятий, что ведет к большим экономическим издержкам.
Цель работы заключается в обосновании подхода по снижению вероятности возникновения заторов на участке реки за счет выполнения предупредительных инженерно-технических мероприятий. Вероятность возникновения заторов зависит от различных факторов образования заторов, которые обладают некоторыми параметрами (характеристиками). Статистическая обработка данных, накопленных за много лет гидрологических наблюдений, позволяет получить некоторую вероятностную оценку возникновения затора на участке реки, которая дает возможность определить необходимость и важность проведения инженерно-технических мероприятий по снижению вероятности возникновения заторов, а вместе с ней и наводнений. В статье представлен подход для решения задачи по снижению вероятности возникновения заторов на участке реки с учетом того, что при выполнении инженерно-технических мероприятий предупредительного характера изменяются параметры факторов образования заторов. Методы, используемые в работе для получения вероятностной оценки возникновения заторов — анализ существующих подходов по вероятностной оценке возникновения заторов, множественный регрессионный анализ. Значительное внимание уделено порядку формирования целевой функции на основе обработки статистических данных. На основе определения степени значимости влияния частных параметров на целевой показатель — вероятность возникновения заторов на участке реки, которые могут привести к наводнению, предложен алгоритм формирования системы ограничений для параметров факторов образования заторов. В результате представлен подход к определению вероятности возникновения заторов при проведении инженерно-технических мероприятий.

1. Федоров М. П., Федорова Л. Л., Омельяненко А. В. Исследование пропускной способности русла р. Лена методом георадиолокации // Естественные и технические науки. 2018. № 10 (124). С. 117–122

2. ГОСТ Р 22.1.08-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных гидрологических явлений и процессов. Общие требования. М., 1999. 8 с.

3. Неблагоприятные условия погоды, нанесшие экономические потери. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. — Режим доступа http://meteo.ru/data/310-neblagopriyatnye-usloviya-pogody-nanjosshie-ekonomicheskie-poteri (дата обращения: 10.11.2023).

4. Мазур И. С., Шигарова З. И., Бокарев А. И. Методика установления степени опасности наводнений на реках // Динамика систем, механизмов и машин. 2012. № 3. С. 328–332

5. Ткаченко Ю. А., Пономарев А. И., Иванов Е. В., Саяпин О. В. Постановка задачи обоснования рациональных перечня и объемов инженерно-технических мероприятий в условиях возникновения заторов // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2022. № 3(54). С. 59–63

6. Ткаченко Ю. А. Анализ гидрометеорологических факторов образования заторов на реках Томской области / Ю. А. Ткаченко, А. Н. Тедуриева, Е. Е. Остапчук // Совершенствование Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны Российской Федерации на современном этапе: Сборник трудов секции № 1 ХХXII Международной научно-практической конференции, Химки, 01 марта 2022 года. Химки: Академия гражданской защиты Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2022. С. 101–105.

7. Козлов Д. В., Кулешов С. Л. Многомерный анализ данных при оценке факторов заторообразования в речных бассейнах // Водные ресурсы. 2019. Т. 46. № 2. С. 132–141. https://doi.org/10.31857/S0321-0596462132-141

8. Агафонова С. А., Беркович К. М., Рулева С. Н. Современные особенности морфологии русла и процессов заторообразования на реке Томь // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2012. № 6. С. 21–33

9. Ткаченко Ю. А., Ткаченко П. Н., Тедуриева А. Н., Иванов Е. В. Анализ научно-методических подходов к прогнозированию заторных явлений в Томской области // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2022. № 2(53). С. 29–37

10. Ткаченко П. Н., Вакорин М. В. Методика оценки вклада заблаговременных противопаводковых мероприятий в снижение ущерба от чрезвычайных ситуаций, связанных с наводнениями // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2020. № 4(19). С. 58–63

11. Ильков А. В., Белоусов Р. Л. Системный анализ факторов заторообразования на реках севера Европейской части России // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2015. № 3(26). С. 64–72

12. Вакорин М. В., Письменский Н. В., Ткаченко П. Н. Постановка научной задачи обоснования рационального комплекса мероприятий для снижения ущерба от наводнений на реках со снежным типом формирования речного стока // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2019. № 4(43). С. 63–71