Логин:
Пароль:

Работа №1459
Название работы
Физико-математические исследования возникновения и распространения природных (лесных и степных) пожаров с целью снижения их риска и уменьшения последствий
Автор работы
Фильков Александр Иванович
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-08-26 2011-07-31
Аннотация
Цель работы:физико-математические исследования возникновения и распространения природных (лесных и степных) пожаров с целью снижения их риска и уменьшения последствий. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:1. Пакет прикладных программ для расчета динамики развития очагов горения лесных и степных пожаров. 2. Новые вычислительные алгоритмы решения задач моделирования и прогноза катастроф на суперкомпьютере «СКИФ Cyberia». 3. Результаты проверки уточненной методики прогноза природной пожарной опасности. 4. Рекомендации по внедрению полученных результатов в практику для снижения риска и уменьшение последствий природных пожаров, а также образовательный процесс.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования являются природные (лесные и степные) пожары. Целью данной работы являются физико-математические исследования возникновения и распространения природных (лесных и степных) пожаров в рамках I этапа с целью снижения их риска и уменьшения последствий. Использован комплексный метод исследований, в рамках которого с помощью проведенного аналитического обзора определялись задачи, которые необходимо решить, затем на основе экспериментальных исследований строились физические модели исследуемых явлений и базы данных к ним. В результате выполнения I этапа был введен в строй уникальный комплекс экспериментальных установок для исследования природных пожаров, проведены исследования горения полевой растительности в натурных условиях, изучено влияние плотности светового потока на время зажигания различных образцов древесины, исследовано влияние внешней циркуляции на структуру огненных смерчей и найдены критические условия перехода низового лесного пожара в верховой. Области применения полученных результатов: Министерство природных ресурсов РФ, Центральная база авиационной охраны лесов, Министерство чрезвычайных ситуаций РФ, Министерство образования и науки РФ. Результаты работы можно будет использовать: - для принятия оптимальных управленческих решений при возникновении чрезвычайных ситуаций; - для подготовки докторской диссертации руководителя проекта, кандидатских диссертаций и дипломных проектов исполнителей; - для написания методических пособий для студентов, аспирантов механико-математических и физико-математических факультетов; - для модернизации курса лекций «Прогноз лесной пожарной опасности», который относится к числу прикладных дисциплин и предназначен для чтения студентам-магистрам механико-математического факультета. Оценки показывают, что внедрение полученных научных результатов по завершении проекта в практику путем проведения профилактических работ и повышения грамотности населения позволит предотвратить многие катастрофы и примерно в два раза уменьшить затраты на ликвидацию последствий природных катастроф. Дальнейшим развитием результатов исследований изложенных в отчете является создание математических моделей, баз данных к ним и геоинформационных систем прогноза возникновения, распространения и экологических последствий природных пожаров, а также рекомендаций по внедрению полученных результатов в практику.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953975 Дата регистрации ИК: 2009-11-30
Промежуточный реферат №2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Цель этих исследований заключалась в создании общей математической модели лесных пожаров, методов и методик решения прямых и обратных задач теории лесных пожаров, в исследовании структуры фронта пожара, механизма и предельных условий возникновения и распространения лесных пожаров, а также в прогнозе экологических последствий пожаров.В основу определения патентной ситуации положена статистическая обработка патентной документации, относящейся к объекту патентных исследований за период с 1991 по 2009 год. Ситуация в РФ и за рубежом показывает нам, что пик патентной активности в исследуемой области приходится на 2001—2008 годы. Проводя оценку технического уровня среди исследуемых объектов можно сказать, что самый высокий коэффициент весомости продукции занимают способы борьбы с природными лесными пожарами, по способам борьбы со степным пожарами найдено малое количество патентной документации, что говорит о незначительных исследованиях в этом направлении. Со стороны иностранных разработчиков фиксируется активность в попытках освоения рынка России, т.к. были обнаружены международные заявки и патенты, полученные в РФ иностранными заявителями по исследуемой тематике. Исследования на патентную чистоту будут проводиться на следующем этапе, ввиду еще продолжающихся исследований. В общем, рынок России в отношении способов борьбы со степными пожарами является свободным, учитывая, что отдельно была проработана патентная документация по различным способам. С одной стороны, это говорит в пользу создания новой продукции и технологии, выхода с ней на рынок и захвата ключевых позиций, что скорее всего не будет сопровождаться острой конкуренцией, а с другой стороны, выявленная патентная ситуация вызывает сомнение в наличии спроса на разработки по данной тематике. Основными факторами на рынке способов борьбы с природными пожарами являются компании и фирмы США, Европы, в Российской Федерации данной тематикой большей частью занимаются научно исследовательские институты и университеты.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953982 Дата регистрации ИК: 2009-11-30
Промежуточный реферат №3
Цель работы - Физико-математические исследования возникновения и распространения природных (лесных и степных) пожаров в рамках II этапа для снижения их риска и уменьшения последствий. Использован комплексный подход с применением методов: планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики, геоинформационных технологий, математического моделирования. Проводились экспериментальные исследования, создавались математические модели, базы данных к ним. Для визуализации полученных результатов использовались геоинформационные системы (ГИС). Инструментарий II этапа: 1. Методика решения обратных кинетических задач методом А.Н. Тихонова. 2. Методы математического моделирования. 3. Численное моделирование. 4. Методы теории вероятности, детерминированного математического моделирования. 5. Современные экспериментальные методы, методы математической статистики и планирования эксперимента. 6. Правила оформления и представления материалов, нормативные документы ВАК. Результаты выполнения II этапа: 1. Термокинетические постоянные сушки растительных горючих материалов (РГМ). 2. Оптимальная математическая модель степных пожаров. 3. Способ тушения лесных пожаров. 4. Критические условия зажигания слоя РГМ горящими частицами. 5. Визуализация результатов моделирования пожара в ГИС в режиме реального времени. 6. Модернизированная детерминированно-вероятностная методика прогноза лесной и степной пожарной опасности. 7. Поле скоростей и температур в огненном смерче. 8. Модернизация 2 лекционных курсов по подготовке магистров в вузе.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056651 Дата регистрации ИК: 2010-10-08
Заключительный реферат
Цель работы - Физико-математические исследования возникновения и распространения природных (лесных и степных) пожаров в рамках III этапа для снижения их риска и уменьшения последствий. Использован комплексный подход, в рамках которого применялись современные методы: планирования эксперимента, теории вероятностей и математической статистики, вычислений на ЭВМ, параллельного программирования, геоинформационных технологий. На основе вышеперечисленных методов разрабатывались пакеты прикладных программ, новые вычислительные алгоритмы, а также рекомендации по внедрению полученных результатов в практику. Правила оформления и представления материалов, нормативные документы ВАК, персональные компьютеры с соответствующим программным обеспечением. Результаты, полученные при выполнении III этапа: 1. Пакет прикладных программ для расчета динамики развития очагов горения лесных и степных пожаров. 2. Новые вычислительные алгоритмы решения задач моделирования и прогноза катастроф на суперкомпьютере «СКИФ Cyberia». 3. Результаты проверки уточненной методики прогноза природной пожарной опасности. 4. Рекомендации по внедрению полученных результатов в практику для снижения риска и уменьшение последствий природных пожаров, а также образовательный процесс. 5. Итоговый отчет о результатах НИР по теме проекта, презентации лекций в программе Power Point.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160098 Дата регистрации ИК: 2011-08-15
Заказчик
ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» Мероприятие 1.2.2. Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук, НК-144П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф» в рамках мероприятия 1.2.2. Программы», № ГК П1109 от 26 августа 2009 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
28.17.19 ( КИБЕРНЕТИКА. Теория моделирования. Математическое моделирование. )
30.17.35 ( МЕХАНИКА. Механика жидкости и газа. Тепломассоперенос. )
532(075.8)+5533.6; 485847 П1109
Ключевые слова
возникновение и распространение, лесные и степные пожары, лабораторный и натуральный эксперимент, математическое моделирование, огненный смерч
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99