ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Публикационная активность

(сведения по итогам 2016 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,493
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,389
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,732
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,364
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,303
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 5022
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 355
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 499
Десятилетний индекс Хирша: 11
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2016 год: 304
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2016 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 11

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2016 гг. на сайте РИНЦ

Вход


Забыли пароль? / Регистрация

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

1
Ожидается:
16 Марта 2018

Программа для определения причины схода снежной лавины

Software for determining the cause of the avalanche
Статья опубликована в выпуске журнала № 2 за 2011 год.[ 11.06.2011 ]
Аннотация:Описана компьютерная программа для оценки причины схода снежной лавины. Получаемая информация может использоваться для расследования лавинных катастроф и сейсмического микрорайонирования. Приводятся примеры расчетов.
Abstract:Software for determining the cause of the avalanche is described. Obtained data may be used for investigation of avalanche disasters and seismic microzonation. Examples of analysis are made.
Авторы: Зимин М.И. (zimin7@yandex.ru) - VG Consulting Engineers, Торонто, Канада, , , кандидат технических наук
Ключевые слова: расчет, лавиносбор, снег, прогнозирование, лавина, программа, компьютер
Keywords: site, forecast, snow, forecasting, avalanche, software, computer
Количество просмотров: 9728
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (5.35Мб)
Скачать обложку в формате PDF (1.27Мб)

Размер шрифта:       Шрифт:

Снежные лавины – широко распространенное явление, которое существенно осложняет хозяйственное освоение горных районов и представляет угрозу для жизни людей [1], поэтому определение наиболее вероятных причин их схода вызывает значительный научно-практический интерес.

Далеко не всегда можно легко установить эти причины. Например, если сейсмическое событие было не очень интенсивным, то вполне вероятно, что лавины обусловлены метеорологическими факторами. Однако может оказаться, что только совместно с землетрясением они могли вызвать подобные склоновые процессы.

В работе [2] описана методика прогноза схода снежных лавин, созданная на основе математического моделирования физико-механических процессов в снеге. Она позволяет выделить следующие уровни лавинной опасности:

1)   нелавиноопасно;

2)   снег находится в неустойчивом состоянии; возможен сход лавин небольшого объема с очисткой до 10 % лавиносбора;

3)   снег находится в неустойчивом состоянии; возможен сход лавин значительного объема с очисткой очага от 10 до 50 % лавиносбора;

4)   лавиноопасно; ожидается массовый сход лавин значительного объема с очисткой очага от 10 до 50 % лавиносбора;

5)   исключительная лавинная опасность; ожидается массовый сход лавин с очисткой более 50 % лавиносбора.

В качестве возможных лавинообразующих факторов рассматриваются метеорологическая обстановка, землетрясение (включая локальное усиление сейсмической нагрузки), взрыв шаровой молнии.

Расчетная интенсивность землетрясения определяется по формуле

,

где I – расчетная интенсивность землетрясения в лавинном очаге, М – магнитуда землетрясения, s – расстояние от лавинного очага до эпицентра, h – глубина очага [3].

Прежде всего изучается метеорологическая обстановка.

Если прогноз по ней соответствует данным о сходе лавин, считается, что они вызваны только погодными условиями.

Если они не соответствуют наблюдаемому уровню лавинной опасности, но были зарегистрированы подземные толчки, рассматриваются два варианта: сход лавин вызван только сейсмической нагрузкой и сход лавин вызван совместным действием метеорологических и сейсмических факторов.

Если расчет без учета сейсмической нагрузки показывает отсутствие какой-либо лавинной опасности, но расчетная интенсивность землетрясения была достаточной, чтобы вызвать сход лавин, отдается предпочтение первому из них. Если расчет по метеоданным показывает какую-либо лавинную опасность и вычисления по ним и сейсмической нагрузке предсказывают сошедшую лавину, делается вывод о том, что этот склоновый процесс вызван совместным действием погодных условий и сейсмического события.

Если оба предыдущих варианта лавинообразования не соответствуют отмеченным лавинам, изучается предположение о локальном усилении интенсивности подземных толчков.

Это явление действительно неоднократно наблюдалось. Согласно [3], увеличение интенсивности землетрясения в зависимости от местных условий может достигать трех баллов.

Если в пределах этого усиления прогнозирование показывает, что возможен или ожидается сход зарегистрированных лавин, а погодные условия не могут привести к каким-либо склоновым процессам, считается, что они вызваны локальным усилением сейсмической нагрузки.

Если метеорологические факторы тоже могли привести к каким-либо лавинам, делается вывод, что отмеченные склоновые процессы произошли в результате погодных условий и местной интенсификации подземных толчков.

Если рассмотренные сочетания метеорологических и сейсмических факторов не могли вызвать те лавины, которые имели место, рядом с лавинным очагом не наблюдались свечения и отсутствовали землетрясения с расчетной интенсивностью 2 и более баллов по шкале MSK-81, делается вывод о необходимости дополнительных исследований.

Если рассмотренные сочетания метеорологических и сейсмических факторов не могли вызвать зарегистрированые лавины, но наблюдались свечения рядом с лавинным очагом или в непосредственной близости от него произошло землетрясение с расчетной интенсивностью 2 и более баллов по шкале MSK-81, рассматриваются следующие варианты лавинообразования:

1)   взрыв шаровой молнии;

2)   взрыв шаровой молнии + погодные условия;

3)   взрыв шаровой молнии + сейсмическая нагрузка;

4)   взрыв шаровой молнии + погодные условия + сейсмическая нагрузка.

Эти предположения на самом деле не являются нереальными. Шаровые молнии неоднократно наблюдались во время сейсмических событий [4]. В то же время отмечена возможность их разрушительных взрывов и образования в отсутствие грозы [5].

Исходные данные для анализа представим в таблице.

Лавинообразующие  факторы

Исходные данные

Пример 1

Пример 2

Толщина снега

1 м

0,3 м

Угол склона

30 º

30 º

Длина склона

200 м

200 м

Сумма осадков за последние 24 часа

0

0

Средняя интенсивность осадков за последние 3 часа

0

0

Максимальная скорость ветра за последние сутки

6 м/с

1

Расчетная интенсивность землетрясения по шкале MSK-81

2 балла

7 баллов

Средняя температура воздуха за время, в течение которого снег находится на склоне

– 1 ºС

– 1 ºС

Средняя температура воздуха за последние 10 суток

– 2 ºС

– 2 ºС

Толщина слоя снега плотностью более 430 кг/м 3, начинающегося у склона

0,3 м

0,3 м

Плотность начинающегося у склона слоя снега с удельным весом более 4214 Н/м 3

500 кг/м 3

500 кг/м 3

Средняя температура воздуха за последние 24 часа

– 1 ºС

– 1 ºС

Период времени, в течение которого снег находится на склоне

300 часов

300 часов

Начальная толщина снега

0

0

Средняя толщина снега за последние 10 дней

0,8 м

0,3 м

Изменение толщины снега за последние сутки

0,02 м

0

Свечения на небольшом расстоянии от очага

Не отмечены

Не отмечены

Уровень лавинной опасности

3

2

Если расчеты и по метеоданным, и по интенсивности подземных толчков не показывают какой-либо уровень лавинной опасности, предпочтение отдается первому варианту. В том случае, когда землетрясение не могло вызвать сход лавин, а погодные условия показывают некоторый уровень лавинной опасности, который, тем не менее, ниже отмеченного, выбирается второй вариант. Если землетрясение могло вызвать сход лавин ниже зарегистрированного уровня, а погодные условия не показывают какой-либо уровень лавинной опасности, который все же есть, то наиболее вероятным считается третий вариант. Если и подземные толчки, и метеорологические условия могли вызвать лавины, которые даже при их совместном действии слабее отмеченных, выбирается четвертый вариант.

Анализ данных примера 1 (см. табл.) показал, что лавина вызвана погодными условиями. Действительно, расчет только по ним в соответствии с [2] приводит именно к третьему уровню лавинной опасности.

В результате анализа данных из примера 2 таблицы программой был сделан вывод о сейсмогенном характере лавины, причем произошло локальное усиление интенсивности подземных толчков на один балл, поскольку ни погодные условия, ни даже их совместное с семибалльным землетрясением действие, судя по решению прямой задачи, не могли вызвать каких-либо склоновых процессов.

Таким образом, описанный программный продукт может быть полезен при установлении причин возникновения снежных лавин. Кроме того, он применим для сейсмического микрорайонирования горных территорий, так как позволяет определять локальное усиление интенсивности землетрясений.

Литература

1. Войтковский К.Ф. Лавиноведение. М.: Изд-во МГУ, 1989. 158 с.

2. Зимин М.И. Прогнозирование лавинной опасности (Руководящий документ. Инструкция. РД 52.37.612 – 2000). СПб: Гидрометеоиздат, 2000. 16 с.

3. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий. М.: Высш. школа, 1983. 304 с.

4. Барри Дж. Шаровая молния и чёточная молния. М.: Мир, 1983. 288 с.

5. Сингер С. Природа шаровой молнии. М.: Мир, 1973. 240 с.


Постоянный адрес статьи:
http://swsys.ru/index.php?page=article&id=2769
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (5.35Мб)
Скачать обложку в формате PDF (1.27Мб)
Статья опубликована в выпуске журнала № 2 за 2011 год.

Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик: