Методология мониторинга чрезвычайных ситуаций, связанных с авариями на гидротехнических сооружениях

МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ РИСКОВ

УДК 681.3

МЕТОДОЛОГИЯ МОНИТОРИНГА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СВЯЗАННЫХ С АВАРИЯМИ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ Е. З. Арифулин, В. И. Федянин, А. С. Мальцев, А. В. Калач

Рассмотрены основные виды мониторинга по функциональным критериям уровней единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Ключевые слова: техногенные риски, гидротехническое сооружение, мониторинг, чрезвычайные ситуации.

Введение. По современным визуализирующим представлениям под мониторингом в общем контексте понимается определенная соответствующая система наблюдения, оценки и прогноза состояния и развития каких-либо природных, природно-антропогенных или иных структур, явлений или процессов. Мониторинг по существу заключается в слежении за состоянием и развитием этих структур, явлений и процессов, а также в предупреждении о создающихся угрозах, опасностях и критических ситуациях.

Арифулин Евгений Заудятович, аспирант кафедры технологии и обеспечения гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях, Воронежский государственный технический университет; Россия, г. Воронеж, тел.: +7-950-765-83-45, e-mail: arif-vrn@mail.ru Федянин Виталий Иванович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой кадрового и правового обеспечения деятельности ГПС, Воронежский институт ГПС МЧС России; Россия, г. Воронеж, e-mail: vigps@mail.ru Мальцев Алексей Сергеевич, канд. техн. наук, преп. кафедры физики, Воронежский институт ГПС МЧС России; Россия, г. Воронеж, тел.: +7-920-420-69-05, e-mail: m.zini@mail.ru Калач Андрей Владимирович, д-р хим. наук, доц., Воронежский институт ГПС МЧС России;

Россия, г. Воронеж, тел.: (473)236-33-05, e-mail: AVKalach@gmail.com

© Арифулин Е. З., Федянин В. И., Мальцев А. С., Калач А. В., 2013

Существует большое количество видов мониторинга, различающихся по учитываемым источникам и факторам антропогенных воздействий, откликам компонентов биосферы на эти воздействия, методам наблюдений (табл. 1).

Таблица і Классификация видов мониторинга

Виды мониторинга

д § § т л Э а Я 8 2 Й ^ ей К ^ О с по базированию по масштабам контроля и л U Я о п

Радиаци- онный Наземный Глобальный Стратегиче- ский

Химиче- ский Авиацион- ный Национальный Экологиче- ский

Биологи- ческий Космический Региональный Природный

Сейсмиче- ский - Локальный Техногенный

Гидроме- теороло- гический - - Биолого- социальный

1. Виды мониторинга. Уровни РСЧС.

Мониторинг чрезвычайных ситуаций (ЧС) по своим целевым функциям, степени охвата, контролируемой территории и техническим особенностям

включает в себя мониторинг природных, техногенных, биолого-социальных ЧС, экологический мониторинг.

Наиболее информативной и представительной по числу и видам принимаемых во внимание объектов окружающей среды является система экологического мониторинга, которая охватывает геофизические и биологические аспекты.

Экологическим мониторингом предусматривается наблюдение, оценка и прогноз изменения природной среды за счет антропогенного воздействия на биосферу Земли, включая изменения уровней загрязнений природных сред вредными химическими, биологическими и радиоактивными веществами, а также ответные реакции экосистем на эти изменения [1]. Федеральными министерствами, центром управления кризисных ситуаций МЧС России в настоящее время все более широко вводятся требования по оценке мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера по функциям федеральных органов исполнительной власти в системе прогнозирования ЧС:

1) Министерство промышленности и энергетики РФ — прогнозирование на потенциально опасных объектах отрасли и прилегающей территории;

2) Министерство внутренних дел РФ — прогнозирование в рамках общественного порядка, культурных и материальных ценностей;

3) Министерство РФ по делам граждан-

ской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий — осуществляет мониторинг и прогнозирование ЧС, организует работу сети наблюдения и лабораторного контроля в интересах гражданской обороны, работу по районированию территорий на наличие объектов повышенного риска (потенциально опасных объектов) и угрозы возникновения стихийных

бедствий;

4) Министерство здравоохранения РФ —

прогноз медицинской обстановки, биолого-

социальных ЧС, санитарно-эпидемиологической обстановки, а также прогнозирование социальноэкономических последствий ЧС;

5) Министерство образования и науки РФ — научные исследования и обучение;

6) Министерство природных ресурсов и экологии РФ — прогноз экологической обстановки и контроль за выбросами опасных веществ;

7) Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды — мониторинг, оценка, прогноз гидрометеорологических явлений, контроль радиационного, химического загрязнения окружающей среды;

8) Министерство информационных технологий и связи РФ — оповещение.

Уровни российской единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера (РСЧС) отображены в табл. 2.

Таблица 2

Уровни мониторинга чрезвычайных ситуаций

Уровни РСЧС Этапы прогнозирования

Глобальный Слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере, их оценка и прогнозирование возможных изменений

Национальный Оценка потенциально опасного события: выявление возможных источников ЧС; анализ обстановки и оценка вероятности возникновения источников ЧС; оценка масштабов и определение зон ЧС; прогнозирование последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий

Региональный Разработка нормативной правовой базы прогнозирования ЧС и плана действий по предупреждению ЧС: нормативно-техническое, методическое и правовое обеспечение; декларирование безопасности по лицензированию; бланки данных систематизированных отклонений; перечни потенциально опасных событий и объектов в регионе

Местный Составление разновариантного прогноза наступления опасного природного и техногенного события, типовые схемы (сценарии) возможных аварий, прогноз развития аварии [4]

Локальный Осуществление мониторинга на объектах различного предназначения, разработка типовых инструкций по обеспечению мониторинга ЧС на объекте

2. Мониторинг на гидротехнических сооружениях. Функциональная задача мониторинга ЧС состоит в организации и проведении работ по заблаговременному выявлению источников ЧС и характера их развития, выявлении причин возникновения, выработке рекомендаций по предупреждению и предотвращению ЧС [2, 3].

Таким образом, методология мониторинга и прогнозирования ЧС, оценка вероятности возникновения и развития ЧС на основе комплексного всестороннего анализа опасности с учетом ретроспективной и мониторинговой информации, а также координация работ территориальных служб субъекта Российской Федерации по организации и ведению комплексного мониторинга опасности и выполнению превентивных мероприятий по предупреждению ЧС и ликвидации их последствий является основой обеспечения информационной поддержки принятия управленческих решений по предупреждению ЧС, приведению в готовность органов управления, сил и средств подсистем МЧС России.

Мониторинг ЧС на гидротехнических сооружениях (ГТС) — система регулярных инструментальных и визуальных наблюдений за показаниями работы и технического состояния сооружений, за проявлением и развитием опасных для ГТС техногенных и природных процессов и явлений, проводимых по определенной методике с целью объектив-

ной оценки эксплуатационной надежности и безопасности ГТС, своевременной разработки и проведения ремонтных мероприятий. Мониторинг проводится с помощью систем мониторинга состояния гидротехнических сооружений, т. е. совокупности измерительных приборов и других взаимодействующих технических устройств, обеспечивающих получение, передачу, сбор и обработку информации регулярных наблюдений диагностических показателей технического состояния сооружений [5].

Мониторинг на гидротехнических сооружениях должен обеспечить не только анализ перечня основных показателей состояния гидротехнических сооружений, но и развития опасных процессов в грунтовых массивах, контролируемых в процессе мониторинга. Анализ перечня основных показателей состояния гидротехнических сооружений проводится с помощью автоматизированной системы мониторинга технического состояния и поддержки принятия управляющих решений по повышению безопасности и надежности комплексов ГТС, задачами которой являются:

1. Организация непрерывного мониторинга и диагностики технического состояния и уровня безопасности и надежности всех ГТС;

2. Обеспечение лиц, принимающих решения, достоверной информацией, состав и характер которой достаточны для выбора оперативных управляющих воздействий на ГТС и формирования экономически эффективных краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных производственных программ повышения безопасности и надежности ГТС.

Мониторинг развития опасных процессов в грунтовых массивах заключается в осуществлении мероприятий по оценке:

- вертикальных (осанки) и горизонтальных перемещений сооружений и их оснований;

- напряжений в сооружениях и их основаниях;

- контактных напряжений в подошвах, на вертикальных и наклонных поверхностях бетонных ГТС;

- раскрытия межсекционных швов бетонных и железобетонных ГТС;

- взаимных смещений по межсекционным швам бетонных и железобетонных ГТС;

- величины раскрытия трещин межблочных швов бетонных и железобетонных ГТС в грунтовом массиве;

- величины раскрытия трещин по контакту бетонной плотины со скальным основанием;

- отметок депрессионной поверхности фильтрационного потока в теле грунтовых сооружений и беговых примыканиях;

- порового давления и интенсивности его рассеивания в водоупорных элементах грунтовых плотин и оснований;

- пьезометрических напоров в теле сооружения, основании и береговых примыканиях;

- пьезометрических градиентов;

- характеристик размыва русла в нижнем бьефе ГТС;

- вертикальных и горизонтальных смещений оползневых и потенциально неустойчивых массивов в примыканиях, верхнем и нижнем бьефах ГТС.

Выводы

В результате комплексного мониторинга технического состояния и мониторинга развития опасных процессов в грунтовых массивах можно достичь высоких показателей в прогнозировании ЧС, связанных с авариями на гидротехнических сооружениях.

Библиографический список

1. Цаликов, Р. Х. Современные технологии защиты и спасения / Р. Х. Цаликов. — М.: Деловой Экспресс, 2007. — 288 с.

2. Положение о единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций: утв. постановлением Правительства РФ от 30.12.2003 г. № 794. — Российская газета. — 2004, № 7.

3. Территориальная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (ТС МПЧС): [на основании постановления Правительства Калужской области от

13.07.2004 г. № 203] // Портал органов власти Калужской области. — (http://www.admoblkaluga.ru/upload/gumchs/ chs. doc). — (05.07.2013).

4. ГОСТ Р 22.1.01-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Основные положения. — Введ. 1997-01-01. — М.: Госстандарт России, 1996. — 7 с.

5. Мониторинг гидротехнических сооружений // ООО «Мониторинг Солюшнс»: оф. сайт. — (http://monsol. ru/reshenija/12). — (05.07.2013).

References

1. Calikov, R. Kh. Sovremennye tekhnologii zashhity i spasenija / R. Kh. Calikov. — M.: Delovojj Ehkspress, 2007. — 288 s.

2. Polozhenie o edinojj gosudarstvennojj sisteme preduprezhdenija i likvidacii chrezvychajjnykh situacijj: utv. postanovleniem Pravitel'stva RF ot 30.12.2003 g. № 794. — Rossijjskaja gazeta. — 2004, № 7.

3. Territorial'naja sistema monitoringa i prognozirovanija chrezvychajjnykh situacijj prirodnogo i tekhnogennogo kharaktera (TS MPChS): [na osnovanii postanovlenija Pravitel'stva Kaluzhskojj oblasti ot

13.07.2004 g. № 203] // Portal organov vlasti Kaluzhskojj oblasti. — (http://www.admoblkaluga.ru/upload/gumchs/chs. doc). — (05.07.2013).

4. GOST R 22.1.01-95. Bezopasnost' v chrezvychajjnykh situacijakh. Monitoring i prognozirovanie. Osnovnye polozhenija. — Vved. 1997-01-01. — M.: Gosstandart Rossii, 1996. — 7 s.

5. Monitoring gidrotekhnicheskikh sooruzhenijj // OOO «Monitoring Soljushns»: of. sajjt. — (http://monsol. ru/reshenija/12). — (05.07.2013).

6. Карпова, Е. С. Оригинальный программный продукт для оценки атмотехногенных воздействий на водные экосистемы / Е. С. Карпова, А. В. Калач, А. И. Ситников // Вестник Воронеж. ин-та ГПС МЧС России. — 2012. — № 3 (4). — С. 21—25.

7. Калач, А. В. Применение искусственных нейронных сетей для определения нитрометана, гексана и бензола в воздухе / А. В. Калач // Известия вузов. Сер.: Химия и химическая технология. — 2004. — Т. 47, № 9. —

С. 146.

8. Kalach, A. V. Application of Artificial Neural Networks in Multitouch-Sensitive Systems for the Detection of Nitrohydrocarbons in the Air / A. V. Kalach // Sensors. — 2005. — Т. 5, № 1—2. — С. 97—102.

6. Karpova, E. S. Original'nyjj programmnyjj produkt dlja ocenki atmotekhnogennykh vozdejjstvijj na vodnye ehkosistemy / E. S. Karpova, A. V. Kalach, A. I. Sitnikov // Vestnik Voronezh. in-ta GPS MChS Rossii. — 2012. — № 3 (4). — S. 21—25.

7. Kalach, A. V. Primenenie iskusstvennykh nejjronnykh setejj dlja opredelenija nitrometana, geksana i benzola v vozdukhe / A. V. Kalach // Izvestija vuzov. Ser.: Khimija i khimicheskaja tekhnologija. — 2004. — T. 47, № 9. — S. 146.

9. Kalach, A. V. Application of Artificial Neural Networks in Multitouch-Sensitive Systems for the Detection of Nitrohydrocarbons in the Air / A. V. Kalach // Sensors. — 2005. — r 5, № 1—2. — Q 97—102.

METHODOLOGY EMERGENCY MONITORING OF THE ACCIDENT AT HYDRAULIC STRUCTURES

Ye. Z. Arifulin,

PhD student, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh, tel.: +7-950-765-83-45, e-mail: arif-vrn@mail.ru V. I. Fedyanin,

D. Sc. in Engineering, Prof., Voronezh Institute of State Fire Service of EMERCOM of Russia,

Russia, Voronezh, e-mail: vigps@mail.ru A. S. Mal’tsev,

PhD in Engineering, Lecturer, Voronezh Institute of State Fire Service of EMERCOM of Russia,

Russia, Voronezh, tel.: +7-920-420-69-05, e-mail: m.zin1@mail.ru A. V. Kalach,

D. Sc. in Chemistry, Assoc. Prof., Voronezh Institute of State Fire Service of EMERCOM of Russia,

Russia, Voronezh, tel.: (473) 236-33-05, e-mail: AVKalach@gmail.com

The article describes the main types of monitoring levels offunctional criteria unified state system ofprevention and liquidation of emergency situations of natural and man-made disasters.

Keywords: industrial risks, hydraulic construction, monitoring, emergency situations.

КНИЖНЫЕ НОВИНКИ

Шульгин, А. В. Государственно-частное партнерство в формировании инновационных систем / А. В. Шульгин, Л. В. Брянцева. — Воронеж: Воронеж. гос. ун-т инж. технол., 2011. — 150 с.

Книга посвящена исследованию места и форм государственно-частного партнерства в инновационной сфере.

Рассматриваются экономические отношения управления инновационной деятельностью на оснвое государственно-частного партнерства в современной экономике России. В качестве объектов исследования авторы видят предприятия — производителей и потребителей продуктов инновационной деятельности на отраслевом и территориальном уровнях.

Содержащиеся в работе выводы и рекомендации могут быть использованы государственными органами власти при разработке концепции государственно-частного партнерства на федеральном, региональном и отраслевом уровнях, законодательными органами власти при совершенствовании правовой базы государственно-частного партнерства и инновационного законодательства, частными предприятиями.