автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование и методы оценки рисков в чрезвычайных ситуациях геодинамического характера

005046204

ДАНИЛОВ РОМАН МИХАЙЛОВИЧ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ РИСКОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

_ гг^О

Хабаровск-2012

005046204

Диссертационное исследование выполнено в ФГКОУ ВПО «Дальневосточный юридический институт МВД России» (г.Хабаровск)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Минаев Владимир Александрович (НОУ ВПО "Российский новый университет")

Официальные оппоненты:

Сергей Владимирович Дворянкин, доктор технических наук, профессор, проректор Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ, и.о. декана факультета «Кибернетика и информационная безопасность»

Сергей Николаевич Тростянский, доктор технических наук, профессор кафедры физики Воронежского института ГПС МЧС России.

Ведущая организация: Академия государственной противопожарной службы МЧС России (г.Москва)

Защита состоится «10» июля 2012 г. в 13 часов, в ауд. № 215 / 1 корп. на заседании диссертационного совета Д 203.004.01 в Воронежском институте МВД России по адресу: 394065, г. Воронеж, пр. Патриотов, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского института МВД России.

Автореферат разослан «9» июня 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Голубинский Андрей Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Последние десятилетия XX века и начало XXI характеризуются прогрессирующим с каждым годом во всем мире увеличением социальных и экономических потерь от опасных природных, техногенных и антропогенных процессов, поэтому одной из важнейших проблем в настоящее время является обеспечение безопасности населения и территорий при реализации указанных процессов.

При этом все более актуальными и злободневными являются вопросы, связанные с опасностями инженерно-технического, социально-экономического и медико-биологического характера, исходящими от геологической составляющей окружающей среды, которые общепринято называют геодинамическими опасностями. К таким опасностям относятся, например, землетрясения, крип, оползни, обвалы, проседания, карст, подтопления, и т.д.

Задачи обеспечения безопасности и комплексной оценки рисков в сложных распределенных природно-технических системах (РПТС) принадлежат к разряду задач стратегического характера. Для их успешного разрешения необходимо снять ряд неопределенностей, каждая из которых является достаточно сложной и значимой. К таким неопределенностям относятся: неполнота информации о пространственно-временном распределении внешнего воздействия на систему; неполнота информации о состоянии сложных систем; неопределенность в поведении систем.

До настоящего времени не выработано единой научно-обоснованной методологической базы, позволяющей комплексно оценивать опасные процессы геодинамического происхождения. Задача оценки геодинамического риска в основном решается для территорий нефтегазопромыслового назначения и стратегических объектов повышенной опасности, в частности, АЭС, и то, как показали последние события в Японии, недостаточно эффективно.

Решение обозначенных задач необходимо вывести за рамки традиционного качественного описания, либо проведения исключительно приборных исследований, которые позволяют отслеживать реализацию опасных геодинамических событий в режиме реального времени, но затрудняют возможность осуществления превентивных мероприятий.

Таким образом, решение этих задач должно быть построено на математическом моделировании, эффективных численных методах и их алгоритмах, реализованных в виде комплексов проблемно-ориентированных программ.

Особое место в проблемах оценки природно-техногенных рисков геодинамического происхождения занимает задача оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

Поэтому диссертация посвящена решению актуальной научной задачи — разработке на базе новых математических моделей, реализованных в виде комплексов проблемно-ориентированных программ, методов оценки риска чрезвычайных ситуаций геодннамического характера для обеспечения безопасности населения и территорий от возможных проявлений опасных природнр-техногенных геодинамических процессов. \

Объектом исследования является распределенная природно-техническая система, подвергающаяся воздействию опасных процессов геодинамического происхождения.

Предмет исследования составляют математические модели и методы оценки риска чрезвычайных ситуаций в распределенных природно-технических системах в условиях воздействия опасных процессов геодинамического происхождения.

Цель диссертационного исследования состоит в обосновании, разработке и исследовании новых математических моделей и методов оценки риска в чрезвычайных ситуациях в распределенных природно-технических системах, подвергающихся воздействию геодинамических факторов.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

1. Провести комплексное исследование проблемы обеспечения безопасности населения и оценки рисков чрезвычайных ситуаций в распределенных природно-технических системах с учетом природно-техногенных факторов геодинамическим происхождения с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

2. Разработать метод и комплекс математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения в распределенных природно-технических системах.

3. Разработать метод количественного описания воздействий процессов геодинамического происхождения на распределенные природно-технические системы.

4. Построить алгоритмы и комплексы программ численного решения уравнений, реализующих модели оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем.

5. Выполнить количественную оценку риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для распределенных природно-технических систем различной масштабности с построением оценочно-прогностических карт эквипотенциального распределения показателей этого риска.

Методы исследований. При построении математических моделей геодинамической устойчивости территорий и математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера были применены методы механики сплошных сред, методы теории дифференциальных уравнений, метод спектрального Фурье-анализа.

При обработке промежуточных и выходных данных применялись методы регрессионного и корреляционного анализа, а также метод спектрально-временного анализа данных. Программное обеспечение для реализации поставленных в работе цели и задач разработано в среде Borland Pascal и Turbo Basic. Работа с базами данных осуществлялась в среде MS Excel и MS Access.

При выполнении исследований автор опирался на теоретические результаты отечественных и зарубежных ученых: в области теории математического моделирования, численных методов и их прикладного применения при исследовании естественнонаучных объектов - В.В. Власова, В.И. Кейлис-Борока, А.И. Лурье, А. Лява, Н.И. Мусхелишвили, А.А. Самарского, И.Н. Снеддона; в

области теории динамики опасных геодинамических процессов - Е.В. Артюш-кова, В.М. Кутепова, В.А. Магницкого, В.И. Осипова, H.H. Радаева, Г.А. Соболева; в области теории анализа рисков чрезвычайных ситуаций в природной, техногенной и антропогенной сферах - В.А. Акимова, В.А. Минаева, В.Ф. Протасова, АЛ. Рагозина, Н.Г. Топольского, А.О. Фаддеева и многих других.

Реализация построенных моделей осуществлялась на основании данных о характеристиках окружающей среды, полученных с помощью инженерно-геологического, гидрологического, гидрогеологического, метеорологического методов исследования, а также метода геоморфоструктурного районирования территории.

Научная новизна.

1. Теоретически обоснованы и разработаны математические модели оценки геодинамической устойчивости территорий и оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем.

2. Разработан метод количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах, основанный на аналитическом способе восстановления полей геодинамических напряжений, деформаций и смешений в среде этих систем.

3. Разработан метод количественного описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения.

4. Выполнена количественная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, и построены оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателей риска чрезвычайных ситуаций для территорий Центрального федерального округа Российской Федерации, Байкальского региона, Дальнего Востока, а также для ряда отдельных производственно-хозяйственных комплексов.

5. Построены алгоритмы численного решения уравнений для моделей оценки геодинамической устойчивости и риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем, осуществлена их практическая реализация в виде комплекса программ для проведения вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ.

6. Разработана и практически реализована математическая модель учета влияния релаксации напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде распределенных природно-технических систем, значимая для превентивной количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

Практическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы для:

1) детального исследования природной, техногенной и антропогенной обстановки для распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения;

2) классификации и уточнения оценки качества отдельных участков распределенных природно-технических систем при выборе районов строительства

различных объектов с учетом природных, техногенных и антропогенных факторов;

3) создания эффективных геодинамических моделей среды распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения и их вероятностной оценки;

4) разработки рациональной стратегии обеспечения безопасного и устойчивого развития распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения и научно-обоснованного управления силами и средствами служб экстренного реагирования при возникновении чрезвычайных ситуаций геодинамического характера;

5) создания компьютерного атласа районного, областного или регионального масштаба, включающего в себя информацию по геофизическим полям, полям напряжений, смещений, деформаций, карты риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера и вероятностного прогноза развития геодинамической ситуации.

Реализация результатов диссертации. Полученные в ходе исследований по данному направлению результаты были использованы: при оценке территорий под строительство гражданских промышленных, жилых и особо важных объектов в г. Хабаровск и в Хабаровском крае (2008 - 2010 гг.); в ходе реализации тем научных исследований «Оценка геодинамического риска территорий Дальнего Востока и Байкальского региона» (2007 - 2010 гг.); «Оценка геодинамической безопасности для объектов силовых ведомств Центрального федерального округа Российской Федерации» (2005 - 2008 гг.). Результаты исследований внедрены в учебный процесс Дальневосточного юридического института (ДВЮИ) МВД России по дисциплинам «Информатика и математика», «Информационные технологии в профессиональной деятельности», «Правовая статистика», Основы управления и делопроизводство в ОВД); в научно-исследовательскую деятельность ДВЮИ МВД России по теме НИР «Современные методы анализа информации и их применение в ОВД»; в практическую деятельность УТ МВД России по Дальневосточному Федеральному округу (ДФО); в теоретическую и практическую деятельность ФГБОУ ДПО «Хабаровский учебный центр федеральной противопожарной службы».

Акты о внедрении результатов работы из УТ МВД России по Дальневосточному Федеральному округу, ДВЮИ МВД России, ФГБОУ ДПО «Хабаровский учебный центр федеральной противопожарной службы» прилагаются.

Защищаемые научные положения.

1. Комплекс математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в распределенных природно-технических системах различного масштабного уровня.

2. Математический метод описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения и результаты выполненной с использованием данного метода количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

3. Алгоритмы и комплексы программ оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения.

4. Результаты исследований по выявлению и оценке зон риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах различного масштабного уровня в виде оценочно-прогностических карт их районирования по степени данного риска.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется комплексным характером, согласованностью результатов теоретических исследований, численного моделирования и интерпретации наблюдаемых данных между собой, их воспроизводимостью, сопоставимостью полученных практических результатов с теоретическими оценками и экспериментальными результатами, приведенными в работах других авторов распределениями произошедших опасных геодинамических событий в различных регионах России и ряда других государств.

Основные результаты исследований были доложены и обсуждены: XVI - XX научно-технических конференциях «Системы безопасности» — СБ-2007 - СБ-2011 (Москва, Академия ГПС МЧС РФ, 2007 - 2011 гг.); IX Международной научной конференции «Цивилизация знаний: инновационный переход к обществу высоких технологий» (Москва, 2008 г.); научно-практической конференции «Сложность и самоорганизация. Будущее мира и России» (Москва, 2008 г.), международной научно-образовательной конференции «Наука в вузах: математика, физика, информатика. Проблемы высшего и среднего профессионального образования» (Москва, 2009 г.); XI Международной научной конференции «Цивилизация знаний: проблемы модернизации России» (Москва, 2010 г.); Международной научной конференции «Образование, наука и экономика в вузах. Интеграция в международное образовательное пространство» (Плоцк, Польша, 2010 г.); XII Международной научной конференции «Цивилизация знаний: проблема человека в науке XXI века» (Москва, 2011 г.).

Публикации н личный вклад автора. Основные материалы диссертации опубликованы в одной монографии и 13 статьях в отечественных изданиях по работам, выполненным автором в период 2007 - 2011 гг. Из них - 6 работ в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских диссертационных исследований.

В диссертацию вошли исследования, выполненные автором в Дальневосточном юридическом институте в 2007 — 2011 гг. Автору принадлежит постановка конкретных задач, создание математических моделей, математических методов анализа рисков чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, организация и выполнение теоретических и экспериментальных исследований по диссертационной проблематике, получение основных результатов и их интерпретация.

Структура и объем диссертационного исследования. Материалы диссертации изложены на 153 страницах компьютерного текста и включают: введение, три главы, заключение, список литературы из 152 наименований, 38 графических объектов и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач работы, основные положения, выносимые на защиту, и определяет содержание и методы выполнения работы. Также показана научная новизна и практическая значимость основных результатов проведенных исследований.

В первой главе «Методы оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера» показано, что в современных условиях, ввиду значительного увеличения чрезвычайных ситуаций, необходим более совершенный научно-методический аппарат, учитывающий всю совокупность факторов, влияющих на безопасность землепользования и жизнедеятельности, а также требуется разработка новых математических моделей и методов, позволяющих выполнять соответствующие количественные оценки и прогнозы риска чрезвычайных ситуаций.

Также показано, что одними из специфических и весьма значимых видов риска чрезвычайных ситуаций в РПТС являются проявления опасностей, тесно связанных с так называемыми катастрофами (реализацией процессов геодинамического происхождения, таких как карстово-деформационные процессы, крип, оползни, провалы, проседания), влияющими на технологическое состояние геосреды, сооружения, сети коммуникаций, психические и медико-биологические показатели населения.

Отмечено, что используемые в настоящее время математические методы оценки рисков геодинамического происхождения основываются на анализе пространственно-временных рядов наблюдательных данных. Однако не для всех территорий известны подобные ряды данных. Необходим единый, универсальный математический метод, позволяющий в прогностическом смысле по косвенным признакам количественно оценивать риск чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения для распределенных природно-технических систем. Практическую реализацию такого метода предлагается осуществлять на базе математических моделей оценки напряженно-деформированного состояния геосреды распределенных природно-технических систем.

Во второй главе «Математические модели оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера» рассмотрен комплекс математических моделей оценки геодинамической устойчивости среды распределенных природно-технических систем и математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для РПТС различного масштабного уровня.

Построены и рассмотрены двумерные математические модели оценки геодинамической устойчивости геосреды РПТС. Отмечено, что достаточно важным моментом при этом является установление соответствия математической формы описания распределенной нагрузки, приложенной к нижней поверхности модели и реальных геофизических данных о возмущениях, производимых на эту поверхность.

Показано, что поскольку в настоящей работе распределенная нагрузка определяется на основе данных аномального гравитационного поля, то это ис-

ходное поле необходимо интерпретировать, т.е. преобразовать его таким образом, чтобы в каждой расчетной точке численно учитывать значения этого поля применительно к выбранной модели.

Отмечено, что наиболее распространенным способом преобразования поля является его трансформация, сводящаяся к фильтрации наблюдаемого поля с целью выделения полезной информации и подавления помех. Все свойства трансформации полностью определяются ее частотной характеристикой и поэтому анализ трансформаций (как профильных, так и площадных) сводится к анализу их частотных характеристик.

На практике применяют не теоретические трансформации, а их приближения, т.е. определенным образом сконструированные вычислительные схемы. Основной базой применяемых алгоритмов для проведения практических трансформаций (построения вычислительных схем) являются тригонометрические полиномы, т.е. отрезки рядов Фурье.

Рассмотрена система уравнений в перемещениях в форме Ламе для двумерного случая. Воспользовавшись данными соотношениями, были получены выражения для компонент тензора напряжений (для произвольной я-ой гармоники):

о- = к'

(т.=к2

= к2

к(В + Dz) + С

2Х+Л Л + fj

shkz +

k(A + C:)+D

IX + ц Л + fj

chkz ^ cos kx,

C-

Л + fj

-k(B+Dz)

k(A + Cz)+D

Л + /j

shkz +

shkz +

I)

- - k(A + Cz)

Л + fj

k(B+Dz) + C

chkz > cos kx.

(1)

Л + fj

chkz}sin kx.

Для определения коэффициентов А, В, С, D на рассматриваемый упругий слой прямоугольный формы должны быть наложены граничные условия. В связи с этим рассмотрено несколько моделей, отличающихся друг от друга видом граничных условий и способом задания нагрузки.

МОДЕЛЬ А. Предполагается, что к нижней поверхности модели геосреды РПТС вертикально снизу вверх приложена нагрузка вида f(x) = Ръ cosAx (где Рц- величина возмущения на нижней границе модели геосреды РПТС), которая в настоящий момент времени принимается постоянной, и заданы следующие граничные условия на верхней и нижней поверхностях слоя (границах модели геосреды РПТС):

Г г,_(лг.Л) = 0, Í7.(.r./l) = 0,

(2)

[гг; ( г.О) = 0, ст. (r.O) =РК cos Ь.

МОДЕЛЬ В. В этой модели полагается, что возмущения, оказываемые распределенной нагрузкой на нижнюю поверхность модели геосреды РПТС, действуют строго горизонтально и изменяются с расстоянием по закону вида f(x) = Рг sinfar (где P¡ — величина возмущения на нижней границе модели). То-

гда граничные условия в данном случае для верхней и нижней поверхностей слоя соответственно можно записать в следующем виде:

Ts:(x.h) = 0. a.(x,h) = 0.

а. (,т,0) = 0, г„. (*.0) = Рл sin кх. ^

МОДЕЛЬ С. Предполагается, что в этой модели известны дискретные значения величин этой нагрузки р(х,) (где i = /.....и), заданные с некоторым фиксированным постоянным шагом по оси X. В таком случае распределенная нагрузка, известная по своим дискретным значениям с их заданным постоянным шагом, представляется в виде следующего тригонометрического ряда:

= . рп = — Jp(jr)s¡nfarí¿r, (4)

»=1 £ „

При вычислениях по этим моделям расчеты были произведены для прямоугольного слоя длиной MN = 200 км и толщиной 40 км с шагом по горизонтальной оси AL = 5 км и ЛИ = 2 км - по вертикальной при величине нагрузки Р = 105 Па. Полученные значения напряжений варьируют по порядку в пределах от 10 до 10 Паи соответствуют данным по континентальным платформам (порядка 10б- 107 Па). Наилучшее соответствие расчетов данным приборных исследований показало использование модели А, которая и была применена далее при решении задачи оценки риска ЧС геодинамического характера для РПТС различного масштабного уровня.

Рассмотрена математическая модель учета влияния релаксации сдвиговых напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде РПТС, позволяющая для реальных территорий производить оценки изменения скорости деформации сдвига за определенный период времени, что является немаловажным при оценке риска ЧС. Также в настоящей главе рассмотрена математическая модель оценки риска ЧС геодинамического характера для РПТС

локального (мелкомасштабного) уровня, представлены и проанализированы результаты количественной оценки риска для этих систем.

Предложена и описана вероятностная модель оценки риска ЧС геодинамического характера для РПТС регионального масштабного уровня. Модель основана на представлении возможных геодинамических состояний среды РПТС (рис. 1) как простейшего потока событий и построении системы дифференциальных уравнений Колмогорова относительно вероятности нахождения среды РПТС в этих состояниях.

Под состоянием I понимается равновесное устойчивое состояние геосреды (Д/-;, = Е, -/■:„-> 0), состоянием 2 - неустойчивое неравновесном состояние

(АЕ2 = Е2 - ф 0), состоянием 3 - квазиравновесное состояние (ДЕ2 = Ег-Е,*0), причем АЕ, < Д£, « АЕ2 (Е0, Еи Е2, £3 - энергетические параметры геосреды в моменты времени /0, /,, /2, !ъ соответственно).

При составлении системы уравнений для вероятностей рх(1), р2(1), рг(1) нахождения среды в состояниях 1, 2, 3, определяются интенсивности процессов а0 (где /' = 1,2, 3;у =1,2, 3), физически представляющих собой сумму энергетических параметров процессов, протекающих в системе, окончание которых приводит к непосредственному переходу системы из состояния / в состояние

Изменения указанных вероятностей описываются следующей системой дифференциальных уравнений Колмогорова:

р1(') = -апр1(1) + а31р3(1),

■ р'2(1) = -а2гр2(0 + а32р3(/). (5)

р30) = апР10) + а2}р2и)-(а31 +а,г)Рз(1).

Заменяя любое из ее уравнений (например, третье) условием нормировки и предполагая для среды РПТС существование предельных вероятностей состояний 1, 2, 3, преобразовывая систему (5) в систему линейных алгебраических уравнений вида

~апР\ +«3|Л =0. •-а23р2+а32р3 =0.

найдем из нее искомые вероятности р,, р2, р3.

На основании решения системы (6) были построены оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателя комплексного риска ЧС геодинамического характера - вероятности нахождения среды в состояниях, отличном от состояний 1 и 3 (рис. 2), иллюстрирующие достоверность предложенной вероятностной модели оценки геодинамического риска.

Отмечено, что в отличие от традиционных методик, основанных на использовании статистических данных, предлагаемые математические модели, реализованные в виде комплекса проблемно-ориентированных программ позволяют строить достоверные оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателя риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для РПТС значительного масштабного уровня. Имея подобные оценочно-прогностические карты, можно достаточно эффективно проводить выявление зон геодинамического риска и выполнять оценку уровня геодинамической безопасности РПТС различного масштабного уровня.

В третьей главе «Математические методы комплексной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах» рассмотрены математический метод описания воздействий на среду РПТС опасных процессов геодинамического происхождения и результаты вычислительного эксперимента по количественной комплексной оценке риска ЧС геодинамического характера.

133 134 135 136 137 138

Рис. 2. Карта эквипотенциального распределения показателя комплексного риска ЧС гсодинамического характера для г. Хабаровска и прилегающей к нему территории с эпицентрами произошедших в 200! -2010 гг. землетрясений.

Метод аналитико-количественного описания воздействий на среду РПТС опасных процессов геодинамического происхождения основан на представлении совокупности объектов природной, техногенной и антропогенной составляющих РПТС в виде набора множеств Р, Q, Т, R. При этом между элементами множества Р (множество факторов геодинамического риска, например, землетрясения, опускания, поднятия, оползни и т.п.) и элементами множества Q (множество объектов, подвергающихся воздействиям факторов геодинамического риска, например, население, жилые и промышленные здания, сооружения, сети коммуникаций и т.п.) устанавливаются как прямые Т, так и обратные R воздействия.

С этих позиций взаимодействия в среде РПТС с формальной точки зрения

г

представлены в виде отображения P^Q, а среда РПТС рассматривается как

пространство динамических квартаполей - множества пар произвольных взаимодействующих элементов множеств Р, Q и пар произвольных элементов множеств Т, R, т.е. совокупность объектов вида с, - {р,. qmJn.i%}. Определено поле состояний S пространства динамических квартаполей С и введены величины г - масштабный параметр РПТС и / - характеристическое время функционирования РПТС.

Для количественной оценки поля состояний пространства динамических квартаполей введены функция состояний W(r:t), определяющая в каждой точке фазового пространства (/•. I) величину значений поля состояний пространства динамических квартаполей С:

W(n I) = {(Л + Ct)shk! + {В + Dt)chkt}sm(kr + <р) (7)

и функция компенсации F(rj), определяющая в каждой точке фазового пространства (л 0 изменение величины значений поля состояний пространства динамических квартаполей С, т.е. величину «возмущения», стремящегося вернуть среду РПТС в равновесное состояние.

Функция F (г: t) определяется на основании соотношения

hrU) = gradW(rJ), Т.е. F(r, 0 =

-, дг dt

где i. j - единичные векторы координатных осей г и I соответственно.

Компоненты функции F(r; t) представляют собой:

1) функцию территориальной компенсации/(г; о = показываю-

р дг

щую, что часть компенсирующих факторов природного и антропогенного характера существенным образом зависит от особенностей ландшафта, площади территории и распределенных на ней природных, техногенных и антропогенных ресурсов;

2) функцию временной компенсации fjr,i) = показывающую, что

часть компенсирующих факторов природного и антропогенного характера проявляется только спустя некоторое время после реализации опасного природного или природно-техногенного процесса геодинамического происхождения.

На основании выражений (7) и (8) компоненты функции компенсации F(r\ t) будут находятся по соотношениям:

[/,(г.О = Ф + Cl)shkt + (В + Dt)chkt}cos(kr + tp),

1 (9)

[f,(r't) = ik(B+Dt)+C]shkt + [k{A + Ct)+ D]cAAï}sin(À7' + <p).

Изменение значений элементов поля состояний пространства динамических квартаполей в каждой точке фазового пространства (г. I) оцениваются на основании следующего соотношения:_

Иг.оЫ/>.о+/>-<). do)

По соотношениям системы (9) и выражению (10) были рассчитаны значения изменений поля состояний пространства динамических квартаполей для различных модельных видов проявления воздействий в среде РПТС опасных факторов геодинамического происхождения, например, таких как: 1 ) воздействия параболического вида /(г) = 1 - г1 (тип 1 );

2) воздействия нормального вида /(г)= 1_.. •'„■ (тип 2);

егл/ 1ж

3) воздействия гиперболического вида f{r)= 1 (тип 3) (где а и Ь - некоторые

и + hr

постоянные коэффициенты);

4) воздействия дискретного «импульсного» вида различных типов, в частности, такого как /(/ ) = 1 Mr е [0;l] (тип 4) и многих других.

Отмечено, что фазовые диаграммы поля состояний пространства динамических квартаполей (рис. 3) позволяют оценить для каждого значения масштабного параметра г динамику этого пространства и оценить геодинамический риск для любого ее участка.

Показано, что важным моментом анализа фазовых диаграмм поля состояний пространства динамических квартаполей является построение графиков зависимости величины риска ЧС геодинамического происхождения от характеристического времени / при различных фиксированных значениях масштабного параметра г, что позволяет заранее определить возможный риск ЧС геодинамического характера и закономерности его изменения на определенном интервале характеристического времени / (рис. 4).

шн шлер О вида [I п 3)с тек иогеннои И"РУ"°Й

¥ Г г —.—

0 0

Рис. 4 Зависимость изменения величины риска ЧС геодинамического характера при воздействии на среду РПТС модельного воздействия гиперболического вида (тип 3) с техногенной нагрузкой.

В Заключении приводятся основные результаты проведенного исследования.

1. Рассмотрены на предмет возможности их использования для оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения существующие математические методы анализа геодинамических опасностей и на этой основе разработан метод количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах, основанный на аналитическом способе восстановления полей геодинамических напряжений, деформаций и смещений в среде этих систем.

2. Теоретически обоснованы, созданы и исследованы современные математические модели оценки геодинамической устойчивости территорий и математические модели оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в среде распределенных природно-технических систем.

0.0 0.1 0.2 0.3

0.5 0.6 0.7 0.8

/ О" 1 °Т.

I ' Ой

. Ш,

гяяэ/з/г, # д\

' Шш(/7.;................X

и.и 0 1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Масштабный параметр

Рис. 3. Фазовая диаграмма поля состояний пространства динамических квартаполей при модельном воздействии параболического вида (тип I).

3. Разработан метод количественного описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения, и на основе проведения вычислительного эксперимента по данному методу выполнена численная комплексная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для этих систем.

4. Построены алгоритмы и схемы численного решения уравнений для моделей оценки геодинамической устойчивости и риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в среде распределенных природно-технических систем, а также осуществлена их практическая реализация в виде комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ.

5. Разработана и практически реализована математическая модель учета влияния релаксации напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде распределенных природно-технических систем, имеющая определяющее значение для превентивной количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

6. Выполнена количественная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера и построены оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателей риска чрезвычайных ситуаций для территорий Центрального федерального округа Российской Федерации, Байкальского региона, Дальнего Востока, а также для ряда отдельных производственно-хозяйственных комплексов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Данилов P.M. Геодинамическая безопасность ландшафтно-территориальных комплексов / P.M. Данилов, А.О. Фаддеев // Монография. Под ред. проф. Минаева В.А. - Хабаровск, 2010. - 169 с.

В изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

2. Данилов P.M. Управление природно-техногенным риском геодинамического характера / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2010. - №2. - С. 45-55.

3. Данилов P.M. Построение системы управления геодинамическим риском в территориальных социально-экономических системах / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Проблемы управления рисками в техносфере. -2010,-№2.-С. 55-76.

4. Данилов P.M. «Медленные» катастрофы как причины возникновения чрезвычайных ситуаций / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2010. - №3. - С. 42-58.

5. Данилов P.M. Математическое моделирование рисков геодинамического происхождения / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Спецтехника и связь. - 2011. - №1. С. 48-52.

6. Данилов P.M. Природно-техногенные риски геодинамического характера: особенности управления / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Технологии техносферной безопасности: Интернет-журнал. - Вып. 6 (34). -2010. - 12 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2010-6. - 040900050/0097.

7. Данилов P.M. Геодинамические риски в территориальных социально-экономических системах / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Технологии техносферной безопасности: Интернет-журнал. - Вып. 6 (34). -2010.-12 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2010-6. - 040900050/0098.

В иных изданиях:

8. Данилов P.M. Комплексный подход к управлению рисками геодинамического характера // Материалы XXVIII Международной научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2009. М.: Академия ГПС МЧС РФ 2009. С.31-34.

9. Данилов P.M. О модели управления геодинамическими рисками в территориальных социально-экономических системах в условиях кризисных ситуаций / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Материалы XXVIII Международной научно-технической конференции «Системы безопасности» -СБ-2009. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2009. С. 41-46..

10. Данилов P.M. О модели управления геодинамическими рисками в территориальных социально-экономических системах / P.M. Данилов, А.О. Фаддеев //Материалы XXVIII Международной научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2009. М.: Академия ГПС МЧС РФ

2009. С. 34-41.

11. Данилов P.M. Геодинамические риски в территориальных социально-экономических системах. / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // В сб.: Цивилизация знаний: проблемы модернизации России / Труды Одиннадцатой Международной научной конференции, 23-24 апреля 2010 г. Москва РосНОУ

2010.-С. 145-153.

12. Данилов P.M. «Медленные» катастрофы и чрезвычайные ситуации / P.M. Данилов, А.О. Фаддеев // Труды Международной научной конференции «Образование, наука и экономика в вузах. Интеграция в международное образовательное пространство», 20 - 25 сентября. Плоцк, Польша, 2010. - С 690699.

13. Данилов P.M. Природно-техногенный риск геодинамического характера: особенности управления / P.M. Данилов, А.О. Фаддеев // Труды Международной научной конференции «Образование, наука и экономика в вузах. Интеграция в международное образовательное пространство», 20 - 25 сентября. Плоцк, Польша, 2010. - С. 699-710.

14. Данилов P.M. Математическое моделирование и мониторинг безопасности крупномасштабных геодинамических систем / P.M. Данилов, В.А. Минаев, А.О. Фаддеев // Материалы XX научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2011. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2011. С.5-9.

Подписано в печать од .ос .2012. Формат 60x84 у

Усл. печ. л.0,93. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № г^с Типография Воронежского института МВД России 394065, г. Воронеж, пр. Патриотов, 53

Введение.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОДЕРЖИ РИСКА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА.

1.1. Геодинамические опасности как фактор риска чрезвычайных ситуаций для распределенных природно-технических систем.

1.2. Виды геодинамических опасностей и угрозы функционирования объектов распределенных природно-технических систем.

1.3. Математические методы оценки рисков геодинамического происхождения.

1.4. Математические методы оценки напряженно-деформированного состояния геосреды.

1.5. Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ РИСКА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА.

2.1. Двумерные математические модели оценки геодинамической устойчивости среды распределенных природно-технических систем

2.2. Математическая модель учета влияния релаксации напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде распределенных природно-технических систем.

2.3. Математическая модель оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для мелкомасштабных распределенных природно-технических систем.

2.4. Вероятностная математическая модель оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

2.5. Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ РИСКА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИРОД-НО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.

3.1. Математический метод описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения.

3.2. Результаты вычислительного эксперимента по количественной комплексной оценке риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

3.3. Выводы по третьей главе.

Устойчивость развития современного общества характеризуется необратимым, направленным и закономерным увеличением эффективности и масштабов общественного производства, повышением уровня жизни людей. Непременным условием устойчивого развития общества является обеспечение безопасности человека и окружающей среды, их защищенность от воздействия опасных природных, техногенных, экологических и социальных факторов. Это возможно только в том случае, когда обеспечивается удовлетворения потребностей человека и всего общества в целом без причинения ущерба для будущих поколений.

В последние годы в научных и общественно значимых изданиях, проектных и строительных нормативных документах, большое внимание уделяется вопросам, связанным с комплексной безопасностью территорий различного масштабного уровня и целевого назначения [74], [75], [95 - 97], [143].

Все более актуальными становятся вопросы, связанные с опасностями инженерно-технического, социально-экономического и медико-биологического характера, исходящими от геологической составляющей окружающей среды, которые общепринято называть геодинамическими опасностями или рисками [74], [143], [146].

Так, практика последнего десятилетия в области строительства показала, что под застраиваемую территорию все чаще отводятся контрастные формы рельефа местности. Подобные формы рельефа крайне негативно отражаются как на проведении строительных работ, так и на эксплуатации зданий и сооружений.

Чрезмерное увеличение сетей коммуникаций влечет за собой развитие повышенной трещиноватости слоя приповерхностных грунтов, изменение гидрологической ситуации на территориях размещения жилых, промышленных и иных хозяйственных ком- плексов, а также особо важных стратегических объектов.

Величина ущерба, причиняемого населению, зданиям, сооружениям, сетям коммуникаций, ощутимо возрастает вследствие протекания опасных геологических процессов, к которым относят землетрясения, оползни, обвалы, проседания, карст, сели, наводнения, подтопления, и т.д. На действия этих процессов накладываются постоянные или периодические воздействия физических полей как природного, так и техногенного происхождения.

Задачи обеспечения безопасности и комплексной оценки рисков в сложных распределенных природно-технических системах, принадлежат к разряду задач стратегического характера. Для их успешного разрешения необходимо снять ряд неопределенностей, каждая из которых является достаточно сложной и значимой. К таким неопределенностям относятся:

- неполнота информации о пространственно-временном распределении внешнего воздействия на систему;

- неполнота информации о состоянии сложных систем;

- неопределенность в поведении систем.

Снятие указанных неопределенностей в контексте геодинамических опасностей должно основываться на решении следующих задач:

- выявлении факторов геодинамического риска;

- количественной оценке зон геодинамического риска;

- ранжировании территории по степени геодинамического риска;

- прогнозировании геодинамических опасностей и исследовании их динамики;

- разработке стратегии безопасного и устойчивого развития ТС.

Решение обозначенных задач в силу объективности и адекватности проводимого исследования необходимо вывести за рамки традиционного качественного описания, либо проведения исключительно приборных исследований, которые позволяют отслеживать реализацию опасных геодинамических событий в режиме ре- ального времени, не оставляя возможности проведения не только среднесрочных, но и краткосрочных превентивных мероприятий.

Таким образом, решение этих задач должно быть построено на математическом моделировании, эффективных численных методах и их алгоритмах, реализованных в виде комплексов проблемно-ориентированных программ.

Многие вопросы оценки природных, техногенных и антропогенных рисков геодинамического происхождения к настоящему моменту времени до конца не решены. Задачи оценки геодинамического риска в основном решаются для территорий нефтегазопромыслового назначения и стратегических объектов повышенной опасности, в частности, АЭС, и как показали события последних десятилетий в Японии.

Особое место в проблемах оценки природных, техногенных и антропогенных рисков геодинамического происхождения занимает задача оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера. Поиск путей решения этой задачи представляется необычайно важным по следующим обстоятельствам.

Само по себе понятие «чрезвычайности» означает, как мы рассмотрим далее, неконтролируемое развитие ситуации, сопряженное с большими материальными, потерями и возможно, с человеческими жертвами. Уже только это указывает на необходимость превентивных оценочных мероприятий, позволяющих «прогнозировать» риск чрезвычайной ситуации на какой-либо территории, ее отдельном участке или объекте.

Вторым важным моментом в этой проблеме является оценка момента времени, когда эта чрезвычайная ситуация может реализоваться. Это второе обстоятельство является самым сложным, неоднозначным и до сих пор неразрешенным. Поэтому главной задачей в этом направлении является не указание точного момента времени, когда наступит чрезвычайная ситуация, а определение того временного интервала упреждения, в границах которого может реализоваться тот или иной опасный геодинамический про-процесс, последствия которого могут привести к развитию чрезвычайной ситуации. Эти оценки должны быть выполнены на основе современных математических моделей и методов.

Таким образом, диссертационное исследование посвящено решению актуальной научной задачи - разработке математических моделей, количественного описания воздействия геодинамических процессов распределенные природно-технические системы и оценок рисков чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

Объектом исследования является распределенная природно-техническая система, подвергающаяся воздействию опасных процессов геодинамического происхождения.

Предмет исследования составляют математические модели и методы оценки риска чрезвычайных ситуаций в распределенных природно-технических системах в условиях воздействия опасных процессов геодинамического происхождения.

Цель диссертационного исследования состоит в обосновании, разработке и исследовании новых математических моделей и методов оценки риска в чрезвычайных ситуациях в распределенных природно-технических системах, подвергающихся воздействию геодинамических факторов.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Провести комплексное исследование проблемы обеспечения безопасности населения и оценки рисков чрезвычайных ситуаций в распределенных природно-технических системах с учетом природно-техногенных факторов геодинамическим происхождения с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

2. Разработать метод и комплекс математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения в распределенных природно-технических системах.

3. Разработать метод количественного описания воздействий процессов геодинамического происхождения на распределенные природно-технические системы.

4. Построить алгоритмы и комплексы программ численного решения уравнений, реализующих модели оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем.

5. Выполнить количественную оценку риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для распределенных природно-технических систем различной масштабности с построением оценочно-прогностических карт эквипотенциального распределения показателей этого риска.

Методы исследований. При построении математических моделей геодинамической устойчивости территорий и математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера были применены методы механики сплошных сред, методы теории дифференциальных уравнений, метод спектрального Фурье-анализа.

При обработке промежуточных и выходных данных применялись методы регрессионного и корреляционного анализа, а также метод спектрально-временного анализа данных. Программное обеспечение для реализации поставленных в работе цели и задач разработано в среде Borland Pascal и Turbo Basic. Работа с базами данных осуществлялась в среде MS Excel и MS Access.

При выполнении исследований автор опирался на теоретические результаты отечественных и зарубежных ученых: в области теории математического моделирования, численных методов и их прикладного применения при исследовании естественно-научных объектов - В.В. Власова, В.И.

Кейлис-Борока, А.И. Лурье, А. Лява, Н.И. Мусхелишвили, A.A. Самарского, И.Н. Снеддона; в области теории динамики опасных геодинамических процессов - Е.В. Артюшкова, В.М. Кутепова, В.А. Магницкого, В.И. Осипова, H.H. Радаева, Г.А. Соболева; в области теории анализа рисков чрезвычайных ситуаций в природной, техногенной и антропогенной сферах - В.А. Акимова, В.А. Минаева, В.Ф. Протасова, А.Л. Рагозина, Н.Г. Топольского, А.О. Фаддеева и многих других.

Реализация построенных моделей осуществлялась на основании данных о характеристиках окружающей среды, полученных с помощью инженерно-геологического, гидрологического, гидрогеологического, метеорологического методов исследования, а также метода геоморфоструктурного районирования территории.

Научная новизна:

1. Теоретически обоснованы и разработаны математические модели оценки геодинамической устойчивости территорий и оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем.

2. Разработан метод количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах, основанный на аналитическом способе восстановления полей геодинамических напряжений, деформаций и смещений в среде этих систем.

3. Разработан метод количественного описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения.

4. Выполнена количественная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, и построены оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателей риска чрезвычайных ситуаций для территорий Центрального федерального округа Российской

Федерации, Байкальского региона, Дальнего Востока, а также для ряда отдельных производственно-хозяйственных комплексов.

5. Построены алгоритмы численного решения уравнений для моделей оценки геодинамической устойчивости и риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в среде распределенных природно-технических систем, осуществлена их практическая реализация в виде комплекса программ для проведения вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ.

6. Разработана и практически реализована математическая модель учета влияния релаксации напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде распределенных природно-технических систем, значимая для превентивной количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

Практическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы для:

1) детального исследования природной, техногенной и антропогенной обстановки для распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения;

2) классификации и уточнения оценки качества отдельных участков распределенных природно-технических систем при выборе районов строительства различных объектов с учетом природных, техногенных и антропогенных факторов;

3) создания эффективных геодинамических моделей среды распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения и их вероятностной оценки;

4) разработки рациональной стратегии обеспечения безопасного и устойчивого развития распределенных природно-технических систем различного масштабного уровня и целевого назначения;

5) создания компьютерного ат- ласа районного, областного или регионального масштаба, включающего в себя информацию по геофизическим полям, полям напряжений, смещений, деформаций, карты риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера и вероятностного прогноза развития геодинамической ситуации.

Реализация результатов работы. Полученные в ходе исследований по данному направлению результаты были использованы: при оценке территорий под строительство гражданских промышленных, жилых и особо важных объектов в г. Хабаровск и в Хабаровском крае (2008 - 2010 гг.); в ходе реализации тем научных исследований «Оценка геодинамического риска территорий Дальнего Востока и Байкальского региона» (2007 - 2010 гг.); «Оценка геодинамической безопасности для объектов силовых ведомств Центрального федерального округа Российской Федерации» (2005 - 2008 гг.). Результаты исследований внедрены в учебный процесс Дальневосточного юридического института (ДВЮИ) МВД России по дисциплинам «Информатика и математика», «Информационные технологии в профессиональной деятельности», «Правовая статистика», Основы управления и делопроизводство в ОВД); в научно-исследовательскую деятельность ДВЮИ МВД России по теме НИР «Современные методы анализа информации и их применение в ОВД»; в практическую деятельность УТ МВД России по Дальневосточному Федеральному округу (ДФО); в теоретическую и практическую деятельность ФГБОУ ДПО «Хабаровский учебный центр федеральной противопожарной службы».

Акты о внедрении результатов работы из УТ МВД России по Дальневосточному Федеральному округу, ДВЮИ МВД России, ФГБОУ ДПО «Хабаровский учебный центр федеральной противопожарной службы» прилагаются.

Защищаемые научные положения.

1. Комплекс математических моделей оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, в распределенных природно-технических системах различного масштабного уровня.

2. Математический метод описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения и результаты выполненной с использованием данного метода количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

3. Алгоритмы и комплексы программ оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения.

4. Результаты исследований по выявлению и оценке зон риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах различного масштабного уровня в виде оценочно-прогностических карт их районирования по степени данного риска.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется комплексным характером, согласованностью результатов теоретических исследований, численного моделирования и интерпретации наблюдаемых данных между собой, их воспроизводимостью, сопоставимостью полученных практических результатов с теоретическими оценками и экспериментальными результатами, приведенными в работах других авторов распределениями произошедших опасных геодинамических событий в различных регионах России и ряда других государств.

Основные результаты исследований были доложены и обсуждены: XVI - XX научно-технических конференциях «Системы безопасности» - СБ-2007 - СБ-2011 (Москва, Академия ГПС МЧС РФ, 2007 - 2011 гг.); IX Международной научной конференции «Цивилизация знаний: инновационный переход к обществу высоких технологий» (Москва, 2008 г.); научно-практической конференции «Сложность и самоорганизация. Будущее мира и России» (Москва, 2008 г.), международной научно-образовательной конференции «Наука в вузах: математика, физика, информатика. Проблемы высшего и среднего профессионального образования» (Москва, 2009 г.); XI Международной научной конференции «Цивилизация знаний: проблемы модернизации России» (Москва, 2010 г.); Международной научной конференции «Образование, наука и экономика в вузах. Интеграция в международное образовательное пространство» (Плоцк, Польша, 2010 г.); XII Международной научной конференции «Цивилизация знаний: проблема человека в науке XXI века» (Москва, 2011 г.).

Публикации и личный вклад автора. Основные материалы диссертации опубликованы в одной монографии и 13 статьях в отечественных изданиях по работам, выполненным автором в период 2007 - 2011 гг. Из них - 6 работ в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских диссертационных исследований.

В диссертацию вошли исследования, выполненные автором в Дальневосточном юридическом институте в 2007 - 2011 гг. Автору принадлежит постановка конкретных задач, создание математических моделей, математических методов анализа рисков чрезвычайных ситуаций геодинамического характера, организация и выполнение теоретических и экспериментальных исследований по диссертационной проблематике, получение основных результатов и их интерпретация.

Основные результаты проведенного диссертационного исследования заключаются в следующем.

1. Для оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического происхождения рассмотрены существующие математические методы анализа геодинамических опасностей и на этой основе разработан метод количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах, основанный на аналитическом способе восстановления полей геодинамических напряжений, деформаций и смещений в среде этих систем.

2. Теоретически обоснованы, созданы и исследованы современные математические модели оценки геодинамической устойчивости территорий и математические модели оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в среде распределенных природно-технических систем.

3. Разработан метод количественного описания воздействий на среду распределенных природно-технических систем опасных процессов геодинамического происхождения, и на основе проведения вычислительного эксперимента по данному методу выполнена численная комплексная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера для этих систем.

4. Построены алгоритмы и схемы численного решения уравнений для моделей оценки геодинамической устойчивости и риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в среде распределенных природно-технических систем, а также осуществлена их практическая реализация в виде комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ.

5. Разработана и практически реализована математическая модель учета влияния релаксации напряжений и деформаций на скорость их накопления в геосреде распределенных природно-технических систем, имеющая определяющее значение для превентивной количественной оценки риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера.

6. Выполнена количественная оценка риска чрезвычайных ситуаций геодинамического характера и построены оценочно-прогностические карты эквипотенциального распределения показателей риска чрезвычайных ситуаций для территорий Центрального федерального округа Российской Федерации, Байкальского региона, Дальнего Востока, а также для ряда отдельных производственно-хозяйственных комплексов.

Данные разработки могут быть полезны для:

1) информатизации экологии природопользования и оптимизации размещения систем жизнеобеспечения;

2) информационного обеспечения деятельности государственных и муниципальных органов управления.

Кроме того, они могут быть использованы по следующим направлениям:

1. Государственная и предпринимательская хозяйственная деятельность:

1) геофизическая и геоэкологическая экспертиза государственных и коммерческих хозяйственных программ;

2) геофизическая поддержка геологоразведочных и поисковых работ;

3) мониторинг жилищного и производственного фонда;

1) мониторинг системы рацио- нального природопользования (охраняемые природные объекты, оценка качества земельных ресурсов, интенсивности полей геофизического и техногенного происхождения, природно-техногенной устойчивости ландшафтов, выявление потенциально сейсмоактивных участков, зон распространения обвалов, оползней и т.п.);

2) информационная поддержка систем жизнеобеспечения, здравоохранения, образования и просвещения, жилищно-бытовой сферы, науки и системы подготовки кадров;

3) оценка, анализ и оптимизация размещения систем и сетей инженерных и транспортных коммуникаций.

3. Планирование и управление:

1) разработка государственных и муниципальных программ и планов развития территорий (региональных, областных, городских, районных и т.п.);

2) информационная поддержка государственных и муниципальных органов управления при принятии решений в области хозяйственной и изыскательской деятельности;

3) информационная поддержка оценки безопасности среды обитания, в том числе антитеррористической безопасности.

Предложенные в настоящей диссертации математические модели и методы оценки рисков чрезвычайных ситуаций геодинамического характера в распределенных природно-технических системах открывают достаточно широкие перспективы для проведения научных исследований как в области теории управления сложными распределенными системами, так и в инженерной геологии, геофизике, строительстве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Авсюк Ю.Н., Зверев В.П., Макаров В.И. и др. Энергетика экзогенных геологических процессов / В кн.: Опасные экзогенные процессы. М.: ГЕОС, 1999.-С. 49-86.

2. Адушкин В.В., Спивак A.A. и др. Геоэкологический контроль за геофизическими полями мегаполиса // Геоэкология, 1995, №32. С. 44 - 56.

3. Адушкин В.В., Спивак A.A. и другие. Геофизические поля в условиях мегаполиса // Докл. акад. наук, 1993, т. 332, №35. С. 641 - 643.

4. Адушкин В.В., Спивак A.A., Дубиня М.Г. Сейсмические явления, наведенные подземным ядерным взрывом // Наведенная сейсмичность. М.: Недра, 1994.-С. 199-206.

5. Акимов В.А., Лапин В.Л., Попов В.М., Пучков В.А. и др. Надежность технических систем и техногенный риск. М.: Деловой экспресс, 2002. -368 с.

6. Акимов В.А., Лесных В.В., Радаев H.H.; МЧС России. Риски в природе, техносфере, обществе и экономике. М.: Деловой экспресс, 2004. - 352 с.

7. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев H.H. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. - 344 с.

8. Анализ сейсмического риска. Спасение и жизнеобеспечение населения при катастрофических землетрясениях / Шойгу С.К. и др. М.: ГКЧС, 1992. -176 с.

9. Ананьин И.В. Об изменении напряженности электрического поля перед и во время землетрясения. В сб.: Проблемы сейсмичности ВосточноЕвропейской платформы. -М.: Изд. ОИФЗ РАН, 2000.- С. 44-50.

10. Ананьин И.В. Сейсмичность Северного Кавказа. М.: Наука, 1977. 148 с.

11. Ананьин И.В. Ущерб, связанный с воздействием землетрясения на психическое состояние человека. Информационно-аналитический бюллетень «Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений». - М.:, 1994, № 4. - С. 45 - 48.

12. Артемьев М.Е., Дубровский В.А. О связи упругих напряжений в литосфере с нарушениями изостазии // Изв. АН СССР, сер. Физика Земли, 1976, №10.-С. 93-98.

13. Артюшков Е.В. Геодинамика. М., Наука, 1979. - 327 с.

14. Артюшков Е.В. Физическая тектоника. М., Наука, 1993.

15. Атлас временных вариаций природных процессов / Под ред. Гамбурце-ва А.Г. и др. Т. 1. Порядок и хаос в литосфере и других сферах. М.: Изд-во ОИФЗ РАН, 1994. - 176 с.

16. Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов / Под ред. Гамбурцева А.Г. и др. Т.2. Циклическая динамика в природе и обществе. М.: Научный мир, 1998. - 432 с.

17. Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов / Под ред. Гамбурцева А.Г. и др. Т.З. Природные и социальные сферы как части окружающей среды и как объекты воздействий. М.: Янус-К, 2002. - 672 с.

18. Ахпателов Д.М. Исследование влияния рельефа поверхности, примыкающей к горному массиву, на его напряженное состояние / В кн.: Современные методы изучения физико-механических свойств горных пород. -М.: Изд. МИСИ, 1974. С. 86 - 94.

19. Бацанин С.Ф. Напряжения в литосфере стабильных областей, обусловленные горизонтальными вариациями мощности земной коры // Изв. АН СССР, сер. Физика Земли, №7, 1988. С. 81 - 88.

20. Беляев В.Л. К вопросу об оптимизации проектно-планировочных решений застройки на закарстованных территориях / В кн.: Комплекс, инж,-геол. исслед. для пром. и гражд. стр-ва. М.: Недра, 1984. - С. 109 - 113.

21. Биоиндикация наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. М.: Мир, 1988.-350 с.

22. Бойко И.Б., Фаддеев А.О., Чугреев С.Н. Учет космически-земных связей при прогнозировании суицидального поведения. Информатизация правоохранительных систем ИПС - 96.: Сб. докладов научной конференции. - М.: Академия МВД РФ. 1996. - С. 87 - 88.

23. Бутузов С.Ю. Информационно-расчетная система оценки вероятности чрезвычайных ситуаций природного характера // Мат. XXV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС РФ. 2006.-С. 48-49.

24. Власов В.В. Метод начальных функций в задачах теории упругости // Изв. АН СССР. М.: ОТН, №7, 1955. - С. 25 - 35.

25. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975.

26. Гидрогеология / Под ред. В.М. Шестакова и М.С. Орлова. М.: Изд-во МГУ, 1984.-317 с.

27. Гласко М.П., Ранцман Е.Я. Географические аспекты блоковой структуры земной коры // Изв. АН СССР. Сер. географ., 1991, №1. С. 5 19.

28. Гласко М.П., Ранцман Е.Я. Морфоструктурные узлы места активизации природных процессов // Докл. Акад. наук, 1996, т. 350, №3. - С. 397 -400.

29. Гулакян К.А., Кюнтцель В.В., Постоев Г.П. Прогнозирование оползневых процессов. М.: Недра, 1977. - 135 с.

30. Данилов P.M. Комплексный подход к управлению рисками геодинамического характера // Материалы XXVIII Международной научно-технической конференции «Системы безопасности» СБ-2009. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2009. С.31-34.

31. Дублянская Г.Н., Дублянский В.Н. Картографирование, районирование и инженерно-геологическая оценка закарстованных территорий. -Новосибирск: Наука, 1992.

32. Дублянский В.Н., Клименко В.И., Михайлов А.Н. Ведущие факторы развития карста и балльная оценка его интенсивности // Инженерная геология, 1990, №2. С. 52 - 58.

33. Дубров А.П. Экология жилища и здоровье человека. Уфа: Слово, 1995.-96 с.

34. Дубровский В.А., Сергеев В.Н., Фуис Г.С. Обобщенное условие изо-стазии // Докл. Акад. наук, 1995, т. 342, №1. С. 105 - 107.

35. Замесов Н.Ф., Дзема И.И. Прогнозирование исходных полей напряжений в рудных месторождениях. -М.: Изд-во ИПКОН АН СССР, 1987.

36. Заруба К., Менцл В. Инженерная геология / Пер. с анг. М.: Мир, 1979. -468 с.

37. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. М.: МГУ, 1983. - 328 с.

38. Золотарев Г.С. Методика инженерно-геологических исследований. Учебник. М.: МГУ, 1990. - 384 с.

39. Иванов В.В., Тарасов Б.Г., Кузьменко Э.Д., Гордийчук Н.В. О геомеханической природе потенциалов электрического поля в земной коре // Известия вузов. Геология и разведка, 1991, №3. С. 101 - 104.

40. Изучение напряженного состояния массивов пород в инженерно-геологических целях. М.: МГУ, 1968. - 136 с.

41. Инженерная геология СССР. В 8 томах. М.: Изд-во МГУ, 1976 - 1978.

42. Инженерно-геологический и геофизический мониторинг природных объектов и инженерных сооружений / Под ред. A.B. Николаева. М.: ГНТП «Безопасность», 1998. - 102 с.

43. Капуто М., Кейлис-Борок В.И., Молчан Г.М. и др. Сейсмический риск на территории Центральной Италии // Вычислительные и статистические методы интерпретации сейсмических данных. М.: Наука, 1973. - С. 67 -106.

44. Карта опасных геологических процессов России. Масштаб 1:5000000 / Спец. содерж. разраб. Рагозин A.JI. Сост.: Рагозин A.JL, Пырченко В.А., Слинко О.В. и др. М.: Изд-во ПНИИИС, 1990 а.

45. Карта регионально-геологических факторов развития опасных геологических процессов на территории России. Масштаб 1:5000000 / Спец. содерж. разраб. и сост.: Рагозин A.JL, Груздов A.B., Артемьева Н.М., Бурова В.Н. М.: Изд-во ПНИИИС. 1990 в.

46. Карта сейсмического районирования СССР. Масштаб 1:5000000 / Объяснительная записка. М.: Наука, 1984. - 32 с.

47. Кейлис-Борок В.И., Кронрод Т.Л., Молчан Г.М. Сейсмический риск для крупнейших городов мира: предварительная оценка / Математические модели строения Земли и прогноза землетрясений. М.: Наука, 1982. - С. 82 -98.

48. Королев В.А. Мониторинг геологической среды / Под ред. В.Т. Трофимова. -М.: МГУ, 1995. 272 с.

49. Котлов Ф.В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. - 263 с.

50. Куликова В.В. Некоторые вопросы жизнедеятельности человека в геоактивных зонах // Мат. междунар. конф. «Геодинамика и геоэкология». -Архангельск: Ин-т экологических проблем Севера УрО РАН, 1999. -С. 196-198.

51. Кутепов В.М. Формирование напряженного состояния массива горных пород на закарстованных территориях // Инженерная геология, 1983, №1. -С. 67-81.

52. Лилиенберг Д.А. Новые подходы в изучении современной геодинамики горных стран // Проблемы географии. София: Ин-т географии АН СССР, Болгарская Академия наук, 1989.

53. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977.-479 с.

54. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. М.: Наука, 1952.

55. Ляв А. Математическая теория упругости. М - Л: ОНТИ НКТП, СССР, 1935.

56. Магницкий В.А., Соллогуб В.Б., Грачев А.Ф. Литосфера Центральной и Восточной Европы. Геодинамика. Киев: Наукова Думка, 1988.

57. Маклаков Г.Ю. Метод оценки влияния патогенных воздействий на человека / Нетрадиционные идеи о природе стихийных и техногенных катастроф. Новые научные парадигмы // Докл. семинара «Стихия 1999». -Севастополь: Ин-т СИНЭКО, 1999. - С. 42 - 45.

58. Маслов И.А. Динамическая гравиметрия. М., Наука, 1983. - 151 с.

59. Микеев А.К. Управление силами и средствами органов внутренних дел и внутренних войск МВД России при ликвидации последствий крупных производственных, транспортных аварий и катастроф. М.: Изд-во Акад. МВД России, 1996. - 107 с.

60. Микеев А.К. Технологический терроризм современная реальность // Терроризм: современные аспекты / Сб. науч. статей. - М.: Изд-во Акад. управления МВД России, 1999. - С. 16 - 27.

61. Минаев В.А., Фаддеев А.О. «Медленные» катастрофы, здоровье и безопасность населения // Мат. XXV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2006.

62. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Геоэкологические риски рекреационных зон в Байкальском регионе. М.: «Мир и безопасность», №3. 2007.

63. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Оползни, оседания, карстовые явления как проявления «медленных» катастроф // Мат. XXV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2006.

64. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Проблема «медленных» катастроф // Мат. XXV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2006.

65. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Проявления «медленных» катастроф в рекреационных зонах // В сб.: Южный Урал как единение Европы и Азии. Туризм: мир и устойчивое развитие / Мат. междунар. форума. Выпуск 1. Москва Магнитогорск, 2006. С. 37 - 51.

66. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Оценки геоэкологических рисков. Моделирование безопасности туристско-рекреационных территорий. М.: Финансы и статистика, изд. дом ИНФРА-М, 2009. - 370 с.

67. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Управление природно-техногенным риском геодинамического характера // «Проблемы управления рисками в техносфере», №1 (13), 2010. С. 10-17.

68. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Построение системы управления геодинамическим риском в территориальных социальноэкономических системах // «Проблемы управления рисками в техносфере», №2(14), 2010. С. 36-50.

69. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Медленные» катастрофы как причины возникновения чрезвычайных ситуаций // «Проблемы управления рисками в техносфере», №2 (15), 2010. С. 36 50.

70. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Моделирование рисков геодинамического происхождения // «Спецтехника и связь», №1/январь февраль 2011.

71. Минаев В. А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Математическое моделирование и мониторинг безопасности крупномасштабных геодинамических систем // Материалы XX научно-технической конференции «Системы безопасности» СБ-2011. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2011.С. 5-9.

72. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Данилов P.M. Геодинамические риски в территориальных социально-экономических системах // Технологии техносферной безопасности: Интернет-журнал. Вып. 6 (34). - 2010. - 12 с. -http://ipb.mos.ru/ttb/2010-6. - 040900050/0098.

73. Мониторинг и прогнозирование геофизических процессов и природных катастроф. М.: Изд-во РУДН, 1999. - 222 с.

74. Морозова Jl.И., Борисов О.М. Причинно-следственные связи взаимодействия литосферы с атмосферой // Методы дистанционных исследований для решения природоведческих задач. Новосибирск: Наука, 1986. -С. 132-139.

75. Москва: геология и город / Гл. ред. В.И. Осипов, О.П. Медведев. М.: Московские учебники и картолитография, 1997. - 400 с.

76. Новик Н.Н., Недря Г.Д., Вольфман Ю.М. Биогеофизические и структурно-кинематические исследования в практической геологии (новые технологии). Киев: СП «Интертехнодрук», 1998.

77. Носач В.В. Решение задач аппроксимации с помощью персональных компьютеров. М.: МИКАП, 1994. - 382 с.

78. О проведении эколого-медицинского мониторинга в регионах с неблагоприятной средой обитания. Материалы, переданные в Совет Безопасности Российской Федерации, Москва, ОИФЗ РАН, 1998. - 44 с.

79. Опасные экзогенные процессы / Под ред. В.И. Осипова. М.: ГЕОС, 1999.-290 с.

80. Осипов В.И. Природные катастрофы и устойчивое развитие // Геоэкология. 1997. - №2. - С. 5 - 18.

81. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже XXI века // Вестник Российской Академии наук. М. - 2001, том 71, - №4. - С. 291 - 302.

82. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды / Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. М.: Прибой, 1996. - 350 с.

83. Оценка и управление природными рисками. Тематический том / Под ред. А.Л. Рагозина. М.: Издательская фирма «КРУК», 2002. - 248 с.

84. Природные опасности России. Природные опасности и общество. Тематический том / Под ред. В.А. Владимирова, B.JI. Воробьева, В.И. Осипо-ва. М.: Издательская фирма «КРУК», 2002 а. - 248 с.

85. Природные опасности России. Сейсмические опасности. Тематический том / Под ред. Г.А. Соболева. М.: Изд-во «КРУК», 2000 б. - 296 с.

86. Протасов В.Ф., Молчанов A.B. Экология, здоровье и природопользование в России / Под ред. В.Ф. Протасова. М.: Финансы и статистика, 1995. - 528 с.

87. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука. 1988.-713 с.

88. Рагозин A.J1. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных природных процессов // Промышленное и гражданское строительство. 1992. - №12. - С. 6 - 7.

89. Рагозин A.J1. Концепция допустимого риска и строительное освоение территорий развития опасных природных и техноприродных процессов // Проект. 1993 а. - №5 - 6. - С. 20 - 26.

90. Рагозин A.JI. Общие положения оценки и управления природным риском // Геоэкология. 1999. - №5. - С. 417 - 429.

91. Рагозин A.JI. Современное состояние и перспективы оценки и управления природными рисками в строительстве. М.: ПНИИИС, 1995. - С. 7 -25.

92. Радаев H.H. Виды защиты и системы безопасности в природе, техносфере и обществе // Экология и безопасность в промышленности. 2002. -№4. - С. 47 - 50.

93. Радаев H.H. Определение уровней рисков в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера // Изв. РАН. Сер. Географическая. -2003.-№5.-С. 25-30.

94. Радаев H.H. Оценка риска с помощью распределений опасных событий во времени и по ущербу // Измерительная техника. 1999. - №8. - С. 10-14.

95. Радаев H.H. Повышение точности прогноза вероятности катастроф за счет учета неоднородных статистических данных по ущербу // Автоматика и телемеханика. 2000. -№3. - С. 183 - 189.

96. Радаев H.H. Повышение точности прогноза событий, инициирующих чрезвычайные ситуации // Измерительная техника. 2002. - №5. - С. 124 — 130.

97. Радаев H.H. Элементы теории риска эксплуатации потенциально опасных объектов. M.: РВСН, 2000. - 323 с.

98. Радаев H.H. Эффективность принимаемых решений по защите от экстремальных природных явлений // Автоматика и телемеханика. 2002, т. 93,-№4.-С. 89-92.

99. Рекач В.Г. Руководство к решению задач прикладной теории упругости. М.: Высшая школа, 1984.

100. Романовский П.И. Ряды Фурье. Теория поля, аналитические и специальные функции, преобразование Лапласа. -М.: Физматгиз, 1961.

101. Самарский A.A. Введение в численные методы. M., Наука, 1982.

102. Сараев В.А., Иванова Н.Т. Отражение структуры литосферы в поле грозовой активности // Геология, стратиграфия и полезные ископаемые Сибири. Томск, 1979. - С. 45 - 48.

103. Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О., Багдасарова М.В., Атанасян C.B. и др. Современная геодинамика и нефтегазоностность. М.: Наука, 1989. - 200 с.

104. Смольянинова Е.И., Михайлов В.О., Ляховский В.А. Численное моделирование региональных и локальных полей напряжений в северной части Черного моря // Изв. РАН, сер. Физика Земли. 1997. - №4. - С. 74 -82.

105. Снеддон И.Н. Преобразования Фурье. М.: Изд-во ИЛ, 1956.

106. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы. -М.: Недра, 1985.-332 с.

107. Теоретические основы инженерной геологии. Социально-экономические аспекты / Под ред. акад. Е.М. Сергеева. М.: Недра, 1985. -259 с.

108. Тихвинский И.О., Постоев Г.П. Контроль активности оползней // Горный журнал. 1997. - №1. - С. 32 - 35.

109. Топольский Н.Г., Блудчий Н.П. Основы обеспечения интегральной безопасности высокорисковых объектов. М.: МИПБ МВД России, 1998. -97 с.

110. Топольский Н.Г., Блудчий Н.П., Афанасьев К.А. Понятия и критерии техногенных чрезвычайных ситуаций. М.: Академия ГПС, 2004. - 56 с.

111. Топольский Н.Г. Интеллектуальные интегрированные (комплексные) системы безопасности и жизнеобеспечения от объектов до территорий // Мат. XXIII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2004. - М.: Академия ГПС МЧС РФ. 2004. - С. 8 - 11.

112. Топольский Н.Г., Фирсов A.B. Комплексная безопасность территорий // Мат. XXV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС РФ. 2006. - С. 98 - 102.

113. Топольский Н.Г., Чижиков В.И. Современные автоматизированные системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Мат. XXVII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» СБ-2008. - М.: Академия ГПС МЧС РФ. 2008. - С. 130 - 134.

114. Топольский Н.Г., Гинзбург В.В., Блудчий Н.П. Интегрированные системы безопасности и жизнеобеспечения от зданий к городам и регионам // Мат. XI науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2002. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. - С. 61 - 64.

115. Трубицын А.П., Карасев A.A. Упругие напряжения, связанные с неровностями плотностных границ раздела в Земле // Изв. АН СССР, сер. Физика Земли. 1979. - №12. - С. 15 - 22.

116. Туголуков A.M. Анализ причин аварий зданий и сооружений и рекомендации по их устранению // Специальное и подземное строительство. -М.: Изд-во ЦНИИПромзданий, 1994. С. 36 - 46.

117. Уломов В.И. Волны сейсмогеодинамической активизации и долгосрочный прогноз землетрясений // Физика Земли. 1993. - №4. - С. 43 -53.

118. Уломов В.И. Новая методология сейсмического районирования Северной Евразии // Мат. междунар. конф. «Геодинамика и геоэкология». -Архангельск: Ин-т экологических проблем Севера УрО РАН, 1999. С. 378 -380.

119. Уломов В.И. Сейсмогеодинамика и сейсмическое районирование Северной Евразии. Объединенный институт физики Земли РАН, г. Москва. -Вестник ОГГГГН РАН, № 1(7)99 Опубликовано 14 апреля 1999г. 1999 ОИФЗ РАН, ОГГГГН РАН.

120. Фаддеев А.О. Влияние космически-земных связей на криминогенную обстановку в обществе // Сб. докл. науч. конф. «Проблемы совкршенство-вания борьбы с преступностью на современном этапе». Рязань: РИПЭ МВД РФ, 1995.-С. 77-79.

121. Фаддеев А.О. Геоэкологические проблемы мегаполиса // Управление безопасностью. 2004. - №4. - С. 25 - 27.

122. Фаддеев А.О. Геоэкологический аспект функционирования подразделений УИС и управления ими. Рязань: Академия права и управления Минюста России, 2003. - 190 с.

123. Фаддеев А.О. К проблеме оценки зон геоэкологического риска в местах дислокации подразделений УИС // Человек: преступление и наказание. 2004. - №1. с. 76-78.

124. Фаддеев А.О., Данилов P.M. О модели управления геодинамическими рисками в территориальных социально-экономических системах // Материалы XXVIII Международной научно-технической конференции

125. Системы безопасности» СБ-2009. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2009. С. 34-41.

126. Фаддеев А.О., Данилов P.M. Геодинамическая безопасность ланд-шафтно-территориальных комплексов / Под ред. В.А. Минаева Хабаровск: Дальневосточный юридический институт МВД России МВД РФ 2010г.- 132 с.

127. Экзогенные геологические опасности. Тематический том / Под ред. В.М. Кутепова, А.И. Шеко. М.: Издательская фирма «КРУК», 2002. - 348 с.

128. Юдахин Ф.Н. Проблемы сейсмической опасности слабоактивных территорий (Европейский Север России) // Мат. междунар. конф. «Геодинамика и геоэкология». Архангельск: Ин-т экологических проблем Севера УрО РАН, 1999. - С. 441 - 445.

129. Brady B.H.G., Bray J.W. The Boundary Element Method for Determining Stresses and Displacements Around Long Openings in a Triaxial Stress Field // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. Vol. 15, pp. 21 28, 1978.

130. Golecki J.J. Stress in Rock Outside Buckled Layers // Int. J. Rock Mech. Sci. & Geomech. Abstr. Vol. 16 pp. 93 105, 1979.

131. Krenk S. Internally Pressurized Spherical and Cylindrical Cavities in Rock Salt // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. Vol. 15, P. 219 224, 1978.

132. Maslov I.A., Faddeev A.O. Physical and mathematical modeling of geody-namics processes // Physics of Viabration. BRAS. N.Y. Vol. 10. 2002. №2. P. 100 -115.