|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Опасность и риск природных процессов и явлений (ГЗ)НИР
Danger and risk of natural processes and phenomena (GM)
- Руководитель НИР: Сократов С.А.
- Участники НИР: Ващалова Т.В., Ващенкова Е.Н., Висхаджиева К.С., Глазовская Т.Г., Гребенников П.Б., Кидяева В.М., Комаров А.Ю., Комаров О.И., Коровина Д.И., Косиков А.Г., Леонтьева Т.А., Молотков Н.М., Молоткова Ж., Новикова Е.В., Петрасов В.В., Петрова Е.Г., Савернюк Е.А., Светлосанов В.А., Селиверстов Ю.Г., Турчанинова А.С., Фролов Д.М., Харьковец Е.Г., Черноморец С.С., Юдина В.А.
- Подразделение: Научно-исследовательская лаборатория снежных лавин и селей
- Срок исполнения: 1 января 2021 г. - 31 декабря 2025 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 1.7
- Номер ЦИТИС: 121051300175-4
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Глобальные и региональные изменения окружающей среды и общества
- ПН России: Рациональное природопользование
- Критическая технология России: Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера
-
Рубрики ГРНТИ:
- 37.27.25 Русловые процессы. Морфометрия
- 37.29.15 Снежный покров
- 37.29.25 Лавины
- 87.33.31 Отдельные виды стихийных бедствий, предупреждение, ликвидация последствий, прогнозирование
- Классификатор OECD: Науки о Земле и смежные экологические науки
-
Ключевые слова:
природные процессы, риск, опасность, картографирование, моделирование
danger, mapping, risk, natural processes -
Описание:
Развитие методов оценки опасности и риска природных процессов для снижения ущерба от них
-
Abstract:
Development of methods for assessing the danger and risk of natural processes to reduce damage from them.
-
Планируемые результаты:
Результатами работы станут: оценка природного риска и составление соответствующих карт в экономических показателях в крупном масштабе с учетом различной степени уязвимости территорий, объектов и разных сооружений к воздействию опасных природных процессов и явлений; оценка влияния локальных факторов на особенности залегания и метаморфизма снежного покрова и образование снежных лавин; зонирование лавиноопасных территорий в России по степени лавинной опасности и составление карт в крупном масштабе при территориальном планировании; рекомендации по применению противолавинных мероприятий в градостроительной деятельности в России; сценарии и математические модели селей и паводков, вызванных прорывами горных озёр; карты зон возможного затопления при прорывах горных озёр, селевых бассейнов и селеопасных территорий; рекомендации по снижению ущерба от селевых потоков; оценка воздействия неблагоприятных и опасных природных процессов и явлений на техносферу, социальные и экономические системы с учетом синергетики для выработки научно обоснованных рекомендаций по снижению природно-техногенной опасности и управлению риском.
-
Научный задел:
Созданы и пополняются электронные базы данных по: катастрофическим лавинам; природным чрезвычайным ситуациям; по техносферным авариям и ЧС техногенного и природно-техногенного характера. Проведены исследования пространственно-временной изменчивости строения и физико-механических свойств снежного покрова на горизонтальной площадке. Предложены подходы к оценке лавинной опасности и риска с применением геоинформационного картографирования для населенных пунктов Российской Арктики, автомобильных и железных дорог России, энергетических объектов. Исследовано влияние структуры и высоты снежного покрова на процессы промерзания грунта, а также на процессы его метаморфизма. Выполнено дешифрирование космических снимков для оценки селевой опасности на Памире, Кавказе, Курильских островах. Проведена оценка прорывоопасности горных озер и опасности формирования селей в бассейнах рек Памира (Таджикистан) на основе результатов камеральных исследований. Проведена серия экспериментов по спуску модельных лавин из сыпучего материала на усовершенствованной модели лавиносбора. Разработана и опробована методика фиксации результатов экспериментов. Разработан модуль, позволяющий изменять параметры (угол наклона поверхности, площадь конуса) зоны аккумуляции модельной лавины. Предложена методика и произведена оценка риска оползней, наводнений, сильных ветров, града, засух, пыльных бурь, селевых потоков, снежных лавин, снегопадов по муниципальным образованиям РФ в экономических показателях. Проведен анализ процессов на примере Европейского Севера с точки зрения устойчивого развития регионов и применение математических моделей в рамках теории самоорганизации для исследования проблем туризма. Проведена оценка повторяемости природно-техногенных ЧС разных типов на региональном уровне для территории РФ. Разработан методологический подход, способный дополнительно исследовать развитие многопараметрической системы на примере метафизических характеристик понятия ”устойчивость” в географии.
-
Основные результаты:
Итоговые результаты будут представлены: в публикациях рейтинговых журналов, тематических сборниках, оценочных картах, электронных базах данных, геоинформационных системах.
- Добавил в систему: Глазовская Татьяна Григорьевна
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Опасность и риск природных процессов и явлений |
| Результаты этапа: Продолжены работы по составлению базы данных «Снежные лавины»; по пополнению географически привязанной электронной базы данных снежных лавин в крупном масштабе, включающей параметры и условия схода снежных лавин, входящей в состав ГИС «Снежные лавины». Пополнение базы данных по современным обвалам в высокогорной зоне. В базу данных техносферных аварий внесено более 4500 единиц новой информации. Продолжается изучение пространственно-временной изменчивости строения и физико-механических свойств снежного покрова на территории метеообсерватории МГУ, в том числе с использованием средств дистанционного зондирования. Проведены наблюдения, сбор и анализ данных о высоте, продолжительность залегания и характере эволюции снежной толщи в Подмосковье (Сергиево-Посадский район) зимой 2020-2021 гг. Произведены измерения характеристик снежного покрова в различных ландшафтных условиях на территории Московской области. Произведена оценка влияния растительности и микрорельефа поверхности на строения и свойства снежной толщи в Московском регионе. Произведены расчёты влияния снежного покрова и температуры воздуха на изменение глубины промерзания грунта для наблюдательных площадок Москвы, Подмосковья и других регионов (гор Кавказа) по разработанному ранее алгоритму и расчётной схеме. Выполнялась оценка лавинной опасности и лавинного риска с применением геоинформационного картографирования для населенных пунктов Российской Арктики, для автомобильных и железных дорог России, энергетических объектов, горнолыжных курортов страны. Развиваются работы по зонированию лавинной опасности при градостроительной деятельности. Выполнен анализ мирового опыта применения лавинозащитных сооружений. По результатам анализа подготовлены предложения по актуализации СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 22-02-2003». Продолжено физико-статистическое моделирование для определения влияния углов наклона зоны транзита лавиносбора на дальность выброса лавин. Разработана методика видео-фотофиксации движения модельной лавины, позволяющая определить скорость движения лавины в каждой из зон лавиносбора. Также, методика позволяет оценить площадь и объем отложений в каждой зоне. Установлено, что физико-механические свойства сыпучего материала, используемого для модельных спусков лавин значительно влияют как на дальность выброса, так и на распределения отложений в разных зонах лавиносбора. Для получения статистически достоверных результатов необходимо в серии экспериментов для каждого значения изменяемого параметра лавиносбора проводить не менее 100 модельных спусков лавин. Выполнены полевые исследования на Кавказе (долины рек Большой Зеленчук, Малка, Хасаут, Баксан, Герхожан-Су, Чегем, Черек Балкарский). Проведено обследование следов действия крупного ливневого паводка в районе источников Джилысу (Северное Приэльбрусье), а также нескольких конусов выноса активных селевых бассейнов в Кабардино-Балкарии. Проведены маршрутные наблюдения, съемки с беспилотного летательного аппарата. Создание цифровых моделей рельефа, ортофотопланов для зон зарождения, транзита и аккумуляции селей. Проанализирована разновременная космическая, аэрофото- и иная информация и сделано обобщение многолетнего исследования механизмов прорывов озёр с подземными каналами стока у ледника Джикиуганкез (Северное Приэльбрусье, Кавказ) за 1957–2020 гг. Продолжена работа по сбору и анализу публикаций и разработке положений методических указаний по применению съёмок с БПЛА для исследования селевых потоков; методический материал дополнен примерами текущего года. Исследована связь между изменением климата и усилением опасных гидрологических и геоморфологических явлений в разных частях Памира. Продолжен анализ имеющихся подходов модельного исследования устойчивого развития природных систем. Рассмотрен туризм как фактор устойчивого социально-экономического развития территории. Исследованы туристические потоки Мурманской и Архангельской областей Европейского Севера России. Исследованы региональные особенности проявления опасных природных воздействий на объекты электроэнергетической инфраструктуры для территории России. Проведена оценка среднемноголетней повторяемости на региональном уровне аварий и ЧС в электросетях. Собрана и проанализирована информация о ментальных и поведенческих особенностях территориальных групп населения, влияющих на рост рискогенности поведения как фактора техносферной аварийности. | ||
| 2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Опасность и риск природных процессов и явлений |
| Результаты этапа: Продолжены работы по составлению базы данных «Снежные лавины»; по пополнению географически привязанной электронной базы данных снежных лавин в крупном масштабе, включающей параметры и условия схода снежных лавин, входящей в состав ГИС «Снежные лавины». Проведены наблюдения, сбор и анализ данных о высоте, плотности, запасах воды и строении снежной толщи в Москве (МГУ) и Подмосковье (Сергиево-Посадский район) зимой 2021-2022 гг. Стратиграфические исследования включали в себя послойное измерение толщины, плотности, запасов воды, твердости, типа и размера кристаллов. На основе полученных данных были рассчитаны средневзвешенные значения рассматриваемых параметров, выполнена оценка изменений, происходящих в строении и свойствах снежной толщи в течение рассматриваемого зимнего периода. Разработаны предложения по учету лавинной опасности при развитии новых горнолыжных курортов (на примере района Красной Поляны). Проанализированы две методики оценки лавинной опасности (рекомендованная действующим в РФ СП 428.1325800.2018 и швейцарская) и выполнены снеголавинные расчёты с их применением. На основе полученных расчетов составлены планы лавиноопасных зон. Выполнялась оценка лавинной опасности и лавинного риска с применением геоинформационного картографирования для населенных пунктов Российской Арктики, для автомобильных и железных дорог России, энергетических объектов, горнолыжных курортов и горнорудных предприятий страны. Выполнен анализ мирового опыта применения лавинопредотвращающих сооружений. Проведены полевые исследования селевых бассейнов на Северном Кавказе (долины рек Аксаут, Адыр-Су, Герхожан-Су, Аргун). Выполнены полевые геоморфологические маршрутные исследования селевых бассейнов. Проведены съемки объектов изучения с беспилотных летательных аппаратов. В бассейне р. Аксаут детально изучена каменная лавина, сошедшая с Главного Кавказского хребта. В долинах Адыр-Су и Аргун выполнялось изучение воздействия селевых потоков на планируемые гидротехнические сооружения. Выполнено моделирование селевых потоков и прорывных паводков для нескольких долин. Для моделирования создавались цифровые модели рельефа и ортофотопланы на основе съемок с беспилотных летательных аппаратов. Составлена база данных по высокогорным озерам Западного, Центрального и Восточного Кавказа, в которой суммарно было выделено 967 озер Составлена серия карт по оползням Северного Кавказа. Создана программа FLOVI на языке программирования Python для расчета характеристик селевых потоков, в основе которой лежит объединение моделей прорыва озера и транспортно-сдвигового селеобразования. Продолжены исследования по пространственной неоднородности снежной толщи на территории Метеообсерватории МГУ. За период залегания устойчивого снежного покрова было заложено несколько шурфов, длиною до 20 м, в которых определялась структура и строение снежной толщи. С регулярным шагом 1 м, определялась плотность снега в каждом из выделенных горизонтов. Одномоментно, параллельно стенке шурфа, с помощью пенетрометра, с регулярным шагом 1 м определялись вариации твердости в снежной толще. Отработана методика измерения высоты снежного покрова с помощью БПЛА. Продолжено лабораторное моделирование снежных лавин и водоснежных потоков. Продолжено физико-статистическое моделирования для определения влияния углов наклона зоны транзита лавиносбора на дальность выброса лавин. Продолжена работа с данными по снеговым нагрузкам на территории РФ с целью уточнения используемых значений. Продолжен анализ имеющихся подходов модельного исследования устойчивого развития природных систем. Продолжено рассмотрение туризма как фактора устойчивого социально-экономического развития территории. Исследованы перспективы экологического туризма в Мурманской области и его связь с устойчивым развитием региона. Проведен историко- ландшафтный анализ средневекового природопользования в бассейне Средней Протвы. Рассмотрены методологические особенности природопользования в ландшафтах России. Проведено исследование результатов воздействия снежных лавин на объекты техносферы на основе статистического и географического анализа информации за период 1993-2021 гг. Выделены основные типы природно-техногенных ЧС, вызываемых лавинами. Составлена карта аварийных ситуаций в техносфере, вызванных за рассматриваемый период снежными лавинами на территории Северного Кавказа. Исследованы региональные особенности проявления и последствия ЧС с аварийным выбросом загрязняющих веществ, в т.ч. с аварийными разливами нефти и нефтепродуктов. Проведена оценка среднемноголетней повторяемости и масштабов таких аварий. Выделены основные типы таких ЧС. | ||
| 3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Опасность и риск природных процессов и явлений |
| Результаты этапа: Актуализировалась база данных «Снежные лавины». Продолжалась работа по пополнению географически привязанной электронной базы данных снежных лавин в крупном масштабе, включающей параметры и условия схода снежных лавин, входящей в состав ГИС «Снежные лавины». Выполнен сбор и анализ пространственной информации о существующих и планируемых железных дорогах в горных лавиноопасных районах России. На основе полученной пространственной информации о железных дорогах в России и карт из АСЛРМ (1997) выявлены и нанесены на карты основные лавиноопасные участки железных дорог на территории России. Разработана методика получения характеристик снежного покрова по данным дистанционного зондирования Земли (MODIS), которая позволяет получить данные о продолжительности залегания, дате установления и дате схода устойчивого снежного покрова с пространственным разрешением 500 м. Проведены наблюдения, сбор и анализ данных о высоте, плотности, запасах воды и строении снежной толщи в Москве (МГУ) и Подмосковье (Сергиево-Посадский район) зимой 2022-2023 гг. Проведены исследования пространственной изменчивости изотопного состава снежного покрова и отдельных его слоёв. Осуществлено сравнение изотопного состава (значений δ18O) разновозрастных слоёв снега, слагающих снежную толщу к моменту максимального водозапаса, с изотопным составом осадков, сформировавших эти слои в течение зимнего сезона 2018/19 г. на территории метеообсерватории МГУ. Выполнен первый этап разработки методики оценки изменения толщины и плотности слоёв снега в зависимости от метеорологических условий и продолжительности их залегания. Разработка ведется на языке программирования Python. Велась разработка алгоритмического и программного обеспечения модуля «Построения и анализа локальных и субрегиональных моделей динамики снежного покрова (ДСП)» в составе «Комплекса программ построения и анализа многомерных пространственно-временных моделей (МПВМ-моделей) "Отражение" (Quaint Reflex)» на примерах построения и анализа моделей по фактическим данным съёмки рельефа снежного покрова (СП) с БЛА и полевым данным о физико-химических свойствах его слоёв, полученным для базовой тестовой площадки на территории Метеостанции МГУ за период с октября 2022 по март 2023 года Проведены полевые геоморфологические исследования селевых бассейнов Кавказа в долинах рек Аргун (Чеченская Республика), Урух, Мамисондон (Республика Северная Осетия-Алания), Риони и Бубисцкали (Грузия). Выполнено изучение следов катастрофического селя 3 августа 2023 г., разрушившего горный курорт Шови и приведшего к гибели 33 человек. Сделаны маршрутные исследования и съемки с беспилотного летательного аппарата высокогорной зоны Кавказа в долине р. Гебидон, где в июне 2023 г. сошла крупная каменная лавина. Составлены ортофотоплан и цифровая модель рельефа в долине реки Султан-Гарасу (Северное Приэльбрусье, Кабардино-Балкария). Для высокогорий Памира была выполнена оценка характеристик возможного прорывного паводка в долинах рек рек Дашт, Варшез, Шазуд, с использованием комплекса математических моделей FLOVI и FLO-2D. По результатам моделирования были получены карты пространственного распределения глубины и скорости потока, а также расходы на выбранных створах. Продолжена работа по каталогизации фондовых материалов по селевым потокам и наполнению проекта «Селетека». Продолжены работы по натурным наблюдениям, сбору и анализу информации о развитии снежного покрова зимой 2022/2023 в Московском регионе и при этом также был произведён отбор проб снега на химический анализ и установлено распределение содержания химических элементов в снежной толще. Оценено влияния снежного покрова на температурный режим грунта на наблюдательных площадках г. Москвы (метеообсерватория МГУ) и Подмосковья (Звенигородская биологическая станция) по разработанному ранее алгоритму и расчётной схеме. Продолжена работа с данными по снеговым нагрузкам на территории РФ с целью уточнения используемых значений. Продолжено лабораторное моделирование снежных лавин и водоснежных потоков. Продолжено физико-статистическое моделирования для определения влияния углов наклона зоны транзита лавиносбора на дальность выброса лавин. Продолжен анализ имеющихся подходов модельного исследования устойчивого развития природных систем. Продолжено рассмотрение туризма как фактора устойчивого социально-экономического развития территории. Исследованы туристические потоки Мурманской и Архангельской областей Европейского Севера России в последние годы. Продолжен поиск, отбор и анализ информации по техногенным и природно-техногенным авариям и ЧС, происходящим на территории России. Найденная информация была структурирована по типам ЧС, факторам и условиям их формирования. Проведен статистический и географический анализ массива собранных данных за период наблюдений (1991-2022 гг.). Выделены основные типы аварийных ситуаций в техносфере, в том числе спровоцированных воздействием опасных природных процессов, в результате которых в окружающую природную среду могут попасть опасные химические вещества. Выявлены районы наибольшего риска возникновения ЧС выделенных типов на основе расчета их среднемноголетней повторяемости. Подготовлен архив личных материалов по техносферным авариям разных типов и социально-экономическим условиям их возникновения за период 1993-2019гг. Подготовлен обзор докладов, которые были представлены на секции “Natural hazard impacts on technological systems and urban areas” Генеральной ассамблеи Европейского союза наук о Земле за период с 2014 по 2022 гг. | ||
| 4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Опасность и риск природных процессов и явлений |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Опасность и риск природных процессов и явлений (ГЗ) |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".