Екологічна безпека України: системний аналіз перспектив покращення (стр. 6 )

Індекси розвитку природних і техногенних надзвичайних ситуацій

...,

...,

розраховані на синтезованих моделях при n = 1, показані на рис. 1.13 та 1.14.

Рис. 1.13. Індекси розвитку природних НС

Рис. 1.14. Динаміка техногенних НС

Індекси розвитку процесів, які монотонно зростають, повинні задовольняти умові

> 1.

На рис. 1.13 та 1.14 (як уже зазначалося, таких процесів не виявлено). Звичайно, що індекси розвитку процесів, які монотонно спадають на рис. 1.11 та 1.12, не можуть на рис. 1.13 та 1.14 не задовольняти умові

< 1.

Серед індексів розвитку природних процесів дана умова виконується лише для p2 (метеорологічні небезпечні явища), серед техногенних - для t1 (транспортні аварії), t3 (аварії з викидом СДОР), t5 (раптове зруйнування споруд), t7 (аварії на комунальних системах життєзабезпечення), t8 (аварії на очисних спорудах).

З решти семи процесів жоден не задовольняє нерівностям

.

Шість індексів: p1 (геологічні небезпечні явища), p3 (гідрологічні небезпечні явища), p4 (лісові та торф’яні пожежі), t2 (пожежі, вибухи), t6 (аварії на електроенергетичних системах), t9 (гідродинамічні аварії) задовольняють нерівностям

.

Індекс розвитку процесу t4 (аварії з викидом радіоактивних речовин) дорівнює нулю на всьому проміжку дослідження, тому ми не включаємо його до жодного з охарактеризованих класів.

Особливо цікавою видається обставина, що має важливе значення для розуміння особливостей динаміки розвитку процесів найрізноманітнішого походження. Незважаючи на те, що умову

не задовольняє жоден із індексів розвитку, але умові

(1.2)

відповідають індекси розвитку t4 (аварії з викидом радіоактивних речовин) та t5 (раптового зруйнування споруд).

Умові

,

(1.3)

окрім шести вищезгаданих процесів, задовольняють ще й такі: p2 (метеорологічні небезпечні явища), t1 (транспортні аварії), t3 (аварії з викидом СДОР), t7 (аварії на комунальних системах життєзабезпечення), t8 (аварії на очисних спорудах).

Ситуація, з якою ми маємо справу, є типовою за умови n = nmax- 1, коли всі індекси повинні задовольняти або умові (1.2), або нерівності (1.3). Індекси розвитку природних і техногенних НС між умовою (1.2) і нерівністю (1.3) у відповідності з вказаним вище розподіляються наступним чином. Із розглянутих тринадцяти індексів розвитку умові (1.2) задовольняють лише два з них, причому жоден з індексів розвитку природних НС.

Зазначимо також, що при розглянутому значенні n = 1 нерівності

> 1

(1.4)

не задовольняє жоден із розглянутих індексів. Не відповідає цій умові й індекс розвитку загального числа (суми) як природних, так і техногенних НС.

1.3.2. Еволюційні індекси

Еволюційні індекси природних і техногенних ситуацій, що розглядаються у даному випадку є індексами розвитку другого порядку (рис. 1.15, 1.16).

Рис. 1.15. Еволюційні індекси природних НС

Рис. 1.16. Еволюційні індекси техногенних НС

Жоден з наведених еволюційних індексів не задовольняє умові

eis > 1,

(1.5)

оскільки жоден з відповідних їм індексів розвитку не задовольняє умові (1.4).

Нижче наводимо еволюційні індекси природних і техногенних НС в порядку зростання їх абсолютних величин:

Аварії на очисних спорудах (t8)	- 0,0
Гідродинамічні аварії (t9)	- 0,0
Аварії з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (РР) (t4)	- 0,018
Аварії на електроенергетичних системах (t6)	- 0,22
Метеорологічні небезпечні явища (p2)	- 0,33
Геологічні небезпечні явища (p3)	- 0,37
Транспортні аварії (t1)	- 0,55
Геологічні небезпечні явища (p1)	- 0,67
Лісові та торф’яні пожежі (p4)	- 0,67
Аварії на комунальних системах життєзабезпечення (t7)	- 0,74
Пожежі, вибухи (t2)	- 0,9
Раптове зруйнування споруд (t5)	- 0,91
Аварії з викидом (загрозою викиду) сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) (t3)	- 0,96

1.3.3. Паралелізм процесів розвитку природних і техногенних НС

Відповідно до [19] індекс повного паралелізму нульового порядку ipp0 процесів yi*(k), yj*(k), заданих на проміжку часу [k0, k1], визначається наступним чином:

ipp0(yi*, yj*) = 1,

якщо при будь-якому k  [k0, k1 - 1] виконання умови

yi*(k)  yi*(k+1) (yi*(k) > yi*(k+1))

супроводжується

yj*(k)  yj*(k+1) (yj*(k) > yj*(k+1)).

Інакше

ipp0 (yi*, yj*) = 0.

Так само за будь-якого n, що обирається з умови n  [1, k1-k0-1], визначається індекс повного паралелізму n-го порядку

ippn(yi*, yj*) = ipp0 .

(1.6)

Матриця

Ippn(y1*, ..., yl*) = ,

(1.7)

складена з індексів ippn(yi*, yj*), називається матрицею індексів повного паралелізму порядку n процесів y1*, ..., yl*. Індекс повного паралелізму n-го порядку процесів y1*, ..., yl* обчислюється за формулою

ippn(y1*, ..., yl*) =

(1.8)

Паралелізм природних НС

yp1*(k), ..., yp4*(k), k [1997, 1999]

очевидний.

Матриці

Ipp0(yp1*, ..., yp4*), Ipp1(yp1*, ..., yp4*),

показані на рис. 1.17, де

ipp0 = ipp0(yp1*, ..., yp4*), ipp1 = ipp1(yp1*, ..., yp4*),

можуть просто розглядатись як додаткова ілюстрація до сказаного вище про монотонні процеси, умову (1.2) і нерівність (1.3).

Ipp0 = 0,5	Ipp1 = 1
0						0
1	*		*	*		1	*	*	*	*
2		*				2	*	*	*	*
3	*		*	*		3	*	*	*	*
4	*		*	*		4	*	*	*	*
0	1	2	3	4		0	1	2	3	4

Рис. 1.17. Матриця індексів повного поралелізму

процесів розвитку природних НС

Досить очевидним є і паралелізм НС техногенного характеру

yt1*(k), ..., yt9*(k), k  [1997, 1999].

Матриці

Ipp0(yt1*, ..., yt9*), Ipp1(yt1*, ..., yt9*)

показані на рис. 1.18, де

ipp0 = ipp0 (yt1*, ..., yt9*), ipp1 = ipp1 (yt1*, ..., yt9*).

ipp0 = 0,36

ipp1 = 0,61

0

0

1

*

*

*

*

*

1

*

*

*

*

*

*

*

2

*

*

*

2

*

*

*

*

*

*

*

3

*

*

*

*

*

3

*

*

*

*

*

*

*

4

*

4

*

*

5

*

*

*

*

*

5

*

*

6

*

*

*

6

*

*

*

*

*

*

*

7

*

*

*

*

*

7

*

*

*

*

*

*

*

8

*

*

*

*

*

8

*

*

*

*

*

*

*

9

*

*

*

9

*

*

*

*

*

*

*

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рис. 1.18. Матриця індексів повного паралелізму процесів розвитку техногенних НС
ipp0 = 0,38