Математична модель запобігання надзвичайним ситуаціям, викликаних пожежами радіоактивно-забруднених лісів

Качур Тарас Валентинович

Національний університет цивільного захисту України

http:// orcid.org/0000-0002-1683-956X

Собина Віталій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http:// orcid.org/ 0000-0001-6908-8037

Тарадуда Дмитро Віталійович

Національний університет цивільного захисту України

http:// orcid.org/0000-0001-9167-0058

DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4400189

Ключові слова: надзвичайна ситуація, радіоактивне забруднення, запобігання надзвичайним ситуаціям, пожежа, лісовий масив, безпілотний літальний апарат, математична модель

Анотація

Теоретично обґрунтовано математичну модель запобігання надзвичайним ситуаціям, ви-кликаних пожежами в радіоактивно-забруднених лісових масивах. Модель являє собою систему з трьох аналітичних залежностей: перша дозволяє обчислювати ймовірність виявлення радіоак-тивного передвісника пожежі лісового масиву в залежності від геометричних розмірів контрольованого району лісу, часу пошуку і пошукових зусиль, що прикладаються і визначаються стра-тегіями пошуку; друга дозволяє розрахувати значення пошукових зусиль (пошукової продуктивності) в залежності від геометричних розмірів радіоактивної аномалії і дальностей її виявлення основним і додатковим каналами; третя визначає дальності виявлення радіоактивної аномалії в залежності від швидкості і висоти польоту безпілотних літальних апаратів. Проведено експери-ментальну перевірку працездатності запропонованої математичної моделі за допомогою лабораторної установки і методики проведення експериментів з її використанням. Так встановлено, що особливо на ранніх стадіях загоряння, працює сферичний закон: фронт хвилі розширюється як стінки циліндра, і інтенсивність випромінювання зменшується пропорційно відстані. Це означає, що внаслідок релаксаційних процесів, що відбуваються в атмосфері, відбувається загасання випро-мінювання на величину, конкретне значення якої залежить від частоти випромінювання і деяких фізичних параметрів приземних шарів атмосфери. Врахування отриманих у роботі результатів при запобіганні розвитку надзвичайної ситуації викликаної пожежею в радіоактивно-забрудненому лісовому масиві дозволяє приймати керівнику ліквідації надзвичайної ситуації правильні управлінські рішення та забезпечити безпечні умови роботи для рятувальників. Подальші дослідження планується присвятити розробці методики прогнозування надзвичайних ситу-ацій, викликаних пожежами радіоактивно-забруднених лісів з використанням розвідувальних безпілотних літальних апаратів.

Посилання

1. Kachur, T. V., Taraduda, D. V., Dement, M.O. (2020). Prognozuvannya nadzvy`chajny`x sy`tuacij, vy`kly`kany`x pozhezhamy` radioakty`vno-zabrudneny`x lisovy`x masy`viv. Problemy` nadzvy`chajny`x sy`tuacij, 31, 123–137. Retrieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/11278
2. Badarinath, K. V. S., Sharma, A. R., Kharol, S. K. (2011). Forest fire monitoring and burnt area mapping using satellite data: a study over the forest region of Kerala State, India. International Journal of Remote Sensing, 32/1, 12–23. doi.org/10.1080/01431160903439890
3. Evangeliou, N. (2014). Wildfires in Chernobyl-contaminated forests and risks to the population and the environment: A new nuclear disaster about to happen? Environment International, 73, 346-358.
4. Zibtsev, S. (2011). Wildfires Risk Reduction From Forests Contaminated by Radionuclides: A Case Study of the Chernobyl Nuclear Power Plant Exclusion Zone. The 5th International Wildland Fire Conference Sun City, South Africa 9-13 May. 39-49. Retrieved from https://static1.squarespace.com/static/5be04d64506fbe3067f96916/t/ 5be78761758d463fccb986bc/1541900129600/Zibtsev-Oliver-GoldammerWildfire2011_ paper.pdf
5. Goldammer, J. G., Kashparov, V., Zibtsev, S. (2014). Best practices and recommendations for wildfire suppression in contaminated areas, with focus on radioactive terrain. Retrieved from http://gfmc.online/globalnetworks/seeurope/OSCE-GFMC-Report-Fire-Management-Contaminated-Terrain-2014-ENG.pdf
6. Agera, A. A., Laskob, R., Myroniukc,V., Zibtsevd, S., Daye, M. A., Useniaf, V., Evers, C. R. (2019). The wildfire problem in areas contaminated by the Chernobyl disaster. Science of The Total Environment, 696, 5–17. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969719339245
7. Zibtsev, S. V., Goldammer, J. G., Robinson, S. (2015). Fires in nuclear forests: silent threats to the environment and human security. Scholarly Journal, 66.2015/1-2, 40–51.
8. Evangeliou, N., Balkanski, Y., Cozic, A., Hao, W. M., Mouillot, F., Thonicke, K., Moller, A. P. (2015). Fire evolution in the radioactive forests of Ukraine and Belarus: future risks for the population and the environment. Ecological Monographs, 85/1, 49–72. Retrieved from https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/ 10.1890/14-1227.1
9. Dvornik, A. A., Klementeva, E.A., Dvornik, A. M. (2017). Assessment of 137Cs contamination of combustion products and air pollution during the forest fires in zones of radioactive contamination. Radioprotection, 52(1), 29–36.
10. Azarenko, E. V., Borodina, N. A., Goncharenko, Ju. Ju., Divizinjuk, M. M., Zheljak, E. D., Kachur, T. V., Fesaj, A. P. (2017). Inzhenerno-tehnicheskij metod zashhity ljudej ot porazhajushhih faktorov chrezvychajnyh situacij, vyzvannyh zagrjazneniem atmosfery radioaktivnymi i otravljajushhimi veshhestvami na otkrytoj mestnosti. Tehnogenna-ekologіchna bezpeka ta civіl'nij zahist, 12, 5–13.