Прогнозування параметрів затоплення необхідних для планування заходів захисту населення та територій

Abstract

Мета роботи. Обґрунтувати математичні моделі та алгоритми прогнозування ключових параметрів затоплення, що виникають унаслідок природних та техногенних чинників, для формування розрахунково-аналітичної бази, необхідної для якісного планування заходів інженерного та цивільного захисту. Методи дослідження. Дослідження базується на поетапному підході, що передбачає аналіз геоморфологічних характеристик русел річок, комплексне застосування методів математичного та гідродинамічного моделювання просторово-часових параметрів водного потоку. Використано аналітичний метод для оцінювання руйнівної дії гідропотоку на об'єкти інфраструктури та життєзабезпечення з урахуванням захисного ефекту наявних інженерних споруд. Результати дослідження. Систематизовано комплекс математичних алгоритмів для розрахунку параметрів затоплення, зокрема глибини, швидкості, висоти та часу добігання хвилі прориву. Визначено аналітичні залежності, які дають змогу просторово та в часі прогнозувати динаміку водного потоку. Запропонований розрахунково-аналітичний апарат долає фрагментарність в оцінці руйнівної дії водної маси, поєднуючи визначення гідравлічних параметрів та оцінку ступеня руйнування об'єктів у єдиний прогностичний цикл. Доведено, що врахування часового фактора та наявності захисних конструкцій критично впливає на достовірність визначення початкового руйнівного впливу хвилі на будівлі та комунікації. Практична цінність дослідження. Отримані розрахункові метрики руйнівної дії гідропотоку, з огляду на його кінетичну енергію та тривалість стояння води, дають змогу органам місцевого самоврядування та підрозділам цивільного захисту завчасно визначати безпечні зони. Запропонована методологія оптимізує алгоритми евакуації населення та мінімізує деструктивний вплив на критичну інфраструктуру під час складання планів попередження і реагування, забезпечуючи перехід від ситуативного реагування до проактивного запобігання ризикам.