Моделирование природных пожаров в республике Башкортостан с использованием программного комплекса «Аналитика»

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-методические основы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного характера

1.1. Системный анализ принципов природной пожарной безопасности в контексте устойчивого развития регионов России

1.2. Требования федерального законодательства к защите территорий от ландшафтных пожаров

1.3. Обзор отечественных цифровых платформ и автоматизированных систем управления пожарной охраной

Глава 2. Проблемы обеспечения пожарной безопасности и специфика пожарной нагрузки лесов Южного Урала

2.1. Оценка лесорастительных условий и типов лесного горючего на территории Башкортостана

2.2. Исследование корреляционной зависимости между антропогенной нагрузкой и частотой возникновения очагов возгораний

2.3. Оценка эффективности функционирования региональных систем дистанционного мониторинга лесных пожаров

Глава 3. Совершенствование тактики ликвидации природных пожаров на основе цифровых моделей программного комплекса «Аналитика»

3.1. Алгоритм ввода и верификации оперативных данных в расчетный модуль программного комплекса

3.2. Оценка индивидуального и социального риска для населения при переходе ландшафтного пожара на жилые застройки

3.3. Обоснование инженерно-технических мероприятий по превентивному обустройству приграничных территорий населенных пунктов

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Моделирование природных пожаров в республике Башкортостан с использованием программного комплекса «Аналитика»

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение пожарной безопасности лесных территорий и населенных пунктов, расположенных в зонах повышенной пожарной опасности, является одной из приоритетных задач в системе защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного характера. Республика Башкортостан, обладающая значительными лесными ресурсами и характеризующаяся выраженной сезонной динамикой климатических условий, регулярно подвергается воздействию ландшафтных пожаров, которые представляют серьезную угрозу для экологической безопасности региона, жизнедеятельности населения и устойчивого функционирования хозяйственных объектов. В условиях изменяющихся климатических параметров и возрастающей антропогенной нагрузки на природные комплексы Южного Урала проблема прогнозирования развития природных пожаров и оценки их последствий приобретает особую актуальность для территориального звена единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).

Современный этап развития противопожарной защиты характеризуется активным внедрением автоматизированных систем поддержки принятия решений, базирующихся на математическом моделировании процессов возникновения, развития и распространения очагов возгорания. Программный комплекс «Аналитика», разработанный профильными научно-исследовательскими учреждениями МЧС России, представляет собой современный инструмент для численного моделирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, позволяющий осуществлять прогнозирование зон поражения и оценку рисков для населения и объектов экономики. Применение данного программного обеспечения в практике территориальных подразделений МЧС России способствует повышению эффективности деятельности оперативных служб, оптимизации размещения сил и средств пожаротушения, а также обоснованию превентивных инженерно-технических мероприятий по защите населенных пунктов от воздействия ландшафтных пожаров.

Степень разработанности проблемы в отечественной научной литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области физики горения природных материалов, математического моделирования лесных пожаров, дистанционного мониторинга очагов возгорания и тактики пожаротушения. Значительный вклад в развитие теории и практики борьбы с природными пожарами внесли ученые ФГБУ «ВНИИПО МЧС России», Академии ГПС МЦС России, Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, а также специализированных подразделений Рослесхоза и Российской академии наук. Вместе с тем, вопросы практического применения современных программных комплексов для моделирования природных пожаров применительно к конкретным региональным условиям и разработки на их основе комплексных мероприятий по защите территорий требуют дальнейшей научной проработки и апробации в условиях реального функционирования территориальных подсистем РСЧС.

Цель выпускной квалификационной работы – разработка научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию системы защиты населения и территорий Республики Башкортостан от природных пожаров на основе моделирования с использованием программного комплекса «Аналитика».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать научно-методические основы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного характера в системе РСЧС;
• систематизировать требования федерального законодательства к обеспечению защиты территорий от ландшафтных пожаров;
• исследовать лесорастительные условия и специфику пожарной нагрузки лесных массивов Республики Башкортостан;
• провести оценку эффективности функционирования региональных систем дистанционного мониторинга лесных пожаров;
• выполнить моделирование сценариев развития природных пожаров в программном комплексе «Аналитика» с учетом реальных метеорологических и ландшафтных условий;
• разработать обоснованные инженерно-технические мероприятия по превентивной защите населенных пунктов региона от воздействия ландшафтных пожаров.

Объектом исследования выступает система защиты населения и территорий Республики Башкортостан от чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами.

Предметом исследования являются методы математического моделирования природных пожаров и оценки пожарного риска с использованием программного комплекса «Аналитика».

Методологическую базу исследования составляют теоретические положения в области пожарной безопасности и защиты в чрезвычайных ситуациях, изложенные в трудах отечественных ученых; расчетные методы определения зон поражения при пожарах в соответствии с нормативными документами МЧС России; методы статистического анализа данных о чрезвычайных ситуациях; методы геоинформационного анализа территорий; нормативная база, включающая Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», а также приказы МЧС России, устанавливающие методики оценки рисков.

Научная новизна работы заключается в адаптации универсального программного комплекса «Аналитика» к специфическим лесорастительным и метеорологическим условиям Республики Башкортостан, а также в разработке комплексного подхода к обоснованию превентивных мероприятий по защите населенных пунктов на основе результатов численного моделирования сценариев развития природных пожаров.

Теоретическая значимость исследования состоит в систематизации научно-методических основ прогнозирования чрезвычайных ситуаций, связанных с природными пожарами, и обобщении опыта применения автоматизированных систем поддержки принятия решений в практике территориальных органов МЧС России.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования разработанных рекомендаций в деятельности ГУ МЧС России по Республике

…