Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Радиолокационный метод предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Радиолокационный метод предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения"

На правах рукописи

Лиев Кайсын Борисович

РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МЕТОД ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ПАВОДКАХ И СЕЛЯХ ЛИВНЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Специальность 25 00 30 - Метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ииа158774

Нальчик - 2007

003158774

Работа выполнена в ГУ «Высокогорный геофизический институт» в отделе активн воздействий на гидрометеорологические процессы

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

лауреат Государственных премий СССР и КБР, Заслуженный деятель науки РФ и КЧР 1 профессор Абшаев Магомет Тахирович

!

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Заслуженный деятель науки РФ и КБР, профессор Тлисов Мухамед Индрисович |

кандидат физико-математических наук, доцент Шугунов Лион Жамбулатович

Ведущая организация: Главная Геофизическая Обсерватория им А И Воейкова

(г Санкт - Петербург)

Защита состоится «30» октября 2007 г в 1600 на заседании диссертационного совета 327.001 01 при ГУ «Высокогорный геофизический институт» Росгидромета по адрес 360030, КБР, г Нальчик, пр. Ленина, 2 I

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Высокогорного геофизического института по адресу 360030, г Нальчик, пр Ленина, 2 |

Автореферат разослан «. . 2007 года

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор физико-математических наук, профессор __А В Шаповалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Паводки и селевые потоки наряду с другими стихийными процессами* оползнями, обвалами, осыпями, снежными лавинами представляют собой для человека и объектов экономики и жизнедеятельности горных регионов большую угрозу, нарастающую по мере освоения горных территорий Грязекаменные, водно-каменные и грязевые потоки зарождаются практически внезапно и представляют собой быстро движущиеся по горным руслам значительные массы смытого или потерявшего равновесие рыхлообломочного материала, смешанного с водой. Такие потоки за короткие периоды, исчисляемые десятками минут или несколькими часами, разрушают мосты, дороги, горные гидроэлектростанции, заваливают своими выносами каналы, поля, виноградники и другие обрабатываемые земли Сели угрожают населенным пунктам, в том числе таким крупным городам, как Алма-Ата, Ереван, Душанбе, Ашхабад, Андижан, Наманган, Новороссийск, Тырныауз и другим, не раз испытавшим на себе разрушительное действие селей Немалое количество человеческих жизней унесла «черная смерть», как часто называют селевые потоки жители гор

Большой материальный ущерб и человеческие жертвы отмечаются и при паводках, формирующихся при длительных и интенсивных ливневых осадках Любой обильный дождь в бассейнах рек с большой площадью водосбора приводит к повышению уровня воды и стока реки, а мощные грозоградовые процессы, сопровождающиеся интенсивными осадками, приводят к ливневым паводкам

Ущерб селей и паводков ливневого генезиса только на территории Южного федерального округа РФ исчисляется сотнями миллионов рублей в год Этот ущерб может быть значительно снижен, и вредное воздействие селей сведено к минимуму при правильной научно обоснованной организации оповещения и защиты от них оценке селеопасности осваиваемых горных территорий, совершенствовании методов прогноза селевой опасности, создании системы оповещения служб и проведение эффективных комплексов противоселевых мероприятий

Целью настоящей работы является создание крупномасштабной радиолокационной системы предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения с повышенной заблаговременностью

Для достижения этой цели в работе решены следующие задачи.

- изучено состояние вопроса прогноза и оповещения о паводках и селях;

- разработан принцип радиолокационного оповещения о паводках и селях ливневого происхождения,

- разработан радиолокационный метод измерения интенсивности и количества жидких и смешанных (град с дождем) осадков применительно к горных районам,

- разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого генезиса,

- создан действующий образец автоматизированной радиолокационн системы оповещения о паводках и селях;

- проведена апробация метода и системы оповещения на примере ливнев паводков Северного Кавказа.

Научная новизна полученных результатов:

- Впервые разработан радиолокационный метод оповещения о паводках селях ливневого происхождения.

- Усовершенствован радиолокационный метод измерения жидких смешанных (дождь с градом) осадков в горных районах

- Впервые разработан действующий образец автоматизированно радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневог происхождения

- Проведена апробация предлагаемого метода и технического комплекс локализации очагов ливневых паводков

Научная и практическая значимость результатов:

- Разработанный радиолокационный метод оповещения о паводках и селя ливневого происхождения и созданная действующая автоматизированн -радиолокационная система оповещения (АРСО) могут быть использованы н практике для оценки паводковой и селеопасной ситуации в горных районах

- Созданный радиолокационный метод измерения жидких и смешаннь (дождь с градом) осадков позволит значительно повысить достоверност данных об осадках в горных районах, гидрологические прогнозы стока рек, также прогноз паводковой и селевой опасности.

- Предлагаемые метод и система радиолокационного оповещения о паводках и селях ливневого происхождения имеет серьезные преимущества над существующими методами и средствами охватывает множество паводкопасных и селеопасных очагов, разбросанных на обширных территориях, а также повышенную заблаговременность оповещения.

- Практическое применения предлагаемой системы оповещения позволяет создать карту паводковой и селевой опасности территории в радиусе 100 км от каждого пункта радиолокационных наблюдений.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Результаты исследований ущерба от паводков и селей ливневого происхождения на территории КБР и соседних республик

- Радиолокационный метод оповещения о паводковой и селеопасной ситуации

- Радиолокационная система оповещения о паводках и селях ливневого происхождения

- Усовершенствованный радиолокационный метод измерения осадков применительно к горным районам

Личный вклад автора: Постановка задачи и разработка принципов радиолокационного измерения осадков, метода и технического комплекса оповещения паводках и селях выполнена научным руководителем Разработка программного обеспечения измерения полей интенсивности и количества осадков и автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград» выполнена совместно с сотрудниками ОАВ ГУ ВГИ Теоретические и экспериментальные исследования осадков радиолокационным и наземным методами, сопоставительный анализ результатов, реализация и апробация метода и системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, а также сбор данных о последствиях паводков и анализ всех материалов выполнены автором диссертации.

Апробация работы: Основные результаты диссертации докладывались на.

- Всероссийских конференциях по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы в 2001 и 2005 гг (г Нальчик),

- Конференции молодых ученых Кабардино-Балкарского научного центра РАН (г Нальчик, 2002 г),

- Конференции молодых ученых ВГИ, посвященной 90-летию профессора Г.К Сулаквелидзе.

- Международной конференции по селям (г Пятигорск 17-21 ноября 2003 г.)

- Известия вузов Северо-Кавказский регион в 2007 г

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения,

четырех глав, заключения и списка литературы Содержит 128 стр, 12 таблиц и 21 рисунок.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цели и задачи работы, приводится научная и практическая значимость, а также новизна полученных результатов

В первой главе рассматриваются классификации паводков и селей, условия их формирования, основные параметры и анализ существующих методов их прогноза и оповещения

На основе радиолокационных исследований показано, что в большинстве случаев паводки и сели формируются в бассейнах рек и оврагов при выпадении обильных ливневых осадков Вероятность формирования ливневых паводков возрастает с увеличением интенсивности и продолжительностью осадков и площади водосбора На Северном Кавказе наиболее часто они наблюдаются при наличии мощных градовых процессов, сопровождающихся выпадением смешанных осадков (ливень с градом)

В горных районах такие же осадки приводят к формированию селей ливневого происхождения, если этому способствуют геоморфологические характеристики бассейна водосбора и наличие рыхлообломочного материала в руслах рек Зачастую ливневые осадки могут стимулировать сход гляциальных и гляциально-ливневых селей. При одних и тех же характеристиках осадков в зависимости от того, в каком районе бассейна они выпадают, может возникнуть селевой поток или просто паводок Если ливневые дожди выпадают в верховьях бассейна, где в основном сосредоточены рыхлообломочные породы, ледники, снежники, и крутизна склонов и русла большая, то часто возникают селевые потоки. А если ливневые дожди выпадают в низовьях бассейна или в тех районах, где не имеется достаточного количества рыхлообломочного материала, то большая вероятность возникновения паводков Паводки в верховьях иногда могут превратиться в селевой поток, захватив на пути, рыхлообломочные материалы или если на пути имеются участки селевого отложения

В горных районах паводки и сели наносят огромный ущерб объектам жизнедеятельности и безопасности населения На основе анализа статистического материала установлено, что ущерб, нанесенный экономике ЮФО наводнениями, паводками и селями, связанными с интенсивными ливневыми осадками в 1998 - 2002 гг. составлял около 3 миллиардов руб. в год В связи с этим мониторинг, прогноз, предупреждение и защиты от этих стихийных бедствий должна быть одной из важных составляющих устойчивого развития экономики.

Таблица 1. Среднегодовой ущерб (млн. руб.)» нанесенный экономике ЮФО интенсивными осадками в 1998 - 2002 гг.

№№ Наименование Наводнения Вымокание Сильный ДОЖДЬ (ливень) Сели

пп субъекта ЮФО и паводки растений

1. Республика Адыгея 161,25 77,17 0,31

2 Астраханская область 303,66

3. Волгоградская область 2,83 39,13

4 КБР 435,23 1,86

5. Республика Калмыкия 0,16

6 Республика Дагестан 261,65 4,11 0,19

7 Республика Ингушетия 71,70

8 Краснодарский край 786,80 22,10

9 РСО-Алания 151,37 97,65 0,67

10 Ростовская область 151,15 284,20

11 Ставропольский край 182,85 76,79

12. КЧР 79,54 0,16

Всего- 2284,37 380,83 624,14 3,19

Вторая глава посвящена научным основам предлагаемого метода радиолокационного оповещения о ливневых паводках и селях

Принцип радиолокационного оповещения о селях и паводках ливневого происхождения сводится к оперативному радиолокационному измерению интенсивности, продолжительности и количества осадков в паводковых и селеопасных очагах, и выделению очагов, где количество осадков приближается, достигает или превосходит критериальные значения и оперативного предупреждения о возможном паводке или сходе селя.

В связи с тем, что радиолокационные измерения осадков проводятся в процессе их выпадения и сигнал оповещения может вырабатываться мгновенно, как только количество осадков приближается к критериальному значению, то заблаговременность оповещения определяется лишь скоростью движения потока и расстоянием до оповещаемых объектов. Использование метеорадиолокатора позволяет увеличить заблаговременность оповещения за счет краткосрочного радиолокационного прогноза продолжительности и ожидаемой интенсивности ливневых осадков по структуре, направлению и скорости перемещения облачной системы

Таким образом, решение задачи оповещения о паводках и селях ливневого происхождения с наибольшей заблаговременностью требует

- разработки критериальных значений интенсивности и количества осадков для селеопасных участков,

- составления кадастра селеопасных участков с точной привязкой их координат относительно радиолокатора,

- разработки автоматизированной системы радиолокационного измерения осадков,

- разработки автоматизированной системы оповещающей сигнализации. Суть предлагаемого метода оповещения заключается в выработке сигнала

оповещения в момент достижения суммы выпавших и ожидаемых осадков порогового значения, необходимой для возникновения селя или паводка, рассчитываемого по формуле.

где - количество (слой) осадков, выпавших в водосборе селеопасного очага за последние 24 часа (мм), - количество осадков, выпавших за предыдущие 10 суток, учитываемое с весовыми коэффициентами, уменьшающимися по мере давности суток, ()3 - количество осадков, ожидаемых в ближайшие часы

Количество осадков предлагается измерять с помощью автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград» Эта система осуществляет расчет полей интенсивности осадков J (мм/час) в радиусе репрезентативности порядка 120 км одноволновым и двухволновым методами в соответствии с выражениями

&=а+02+вз

:з '

(1)

= - 2,192 + 0,065 г/0п, 1ё Л = 8,45 + 2,2 1ёк12п- 0,12

(2) (3)

где Z¡0n и k3¡2„ - радиолокационная отражаемость осадков на длине волны 10 см коэффициент ослабления на длине волны 3,2 см в i-m дискрете дальности.

Суммирование по последовательным циклам обзора позволяет получит количество (слой) осадков, выпавших на единицу площади Q (мм) за весь перио дождя, за сутки, декаду, месяц в соответствии с выражением.

N

Q=Um Mi, (4

г=1

где Atj - интервалы между циклами радиолокационного обзора, равные для АС «Антиград» 3 мин; N— число радиолокационных циклов обзора пространства

Суммирование значения Q по площади водосбора паводкового или селеопасног очага S обеспечивает получения количества осадков Q¡, формирующего сток.

к J

<21=ЕЩг%, (5)

11

где Skj и Qkj- площадь и слой осадков в к-м дискрете дальности и j-м дискрете азимута водосбора селевого очага

Количество осадков, выпавших в водосборе паводкового или селевого очага в предшествующие 10 суток, рассчитывается по формуле

02 = ÍQh В, , (6)

1=1

где Q¡, — количество осадков Q¡, выпавших в г-е предшествующие сутки (сохраняемые в памяти компьютера), В, - весовые коэффициенты, убывающие по мере давности осадков, п - число, учитываемых предшествующих суток

Ожидаемое количество осадков рассчитывается по распределению интенсивности и скорости перемещения зоны осадков, надвигающейся на селеотасный очаг с учетом площади его водосбора по формуле

т к J

Q3=fI,TJkjlkj , (7)

1 1

где L - протяженность селеопасного очага, V- скорость перемещения зоны осадков, Jkj и lkj - интенсивность осадков и протяженность надвигающейся части зоны осадков, вторгающихся на селевой очаг в к-м дискрете дальности и j-м дискрете азимута

Скорость и направление перемещения зоны осадков рассчитываются в АСУ «Антиград» по данным о последовательном положении центра масс зоны осадков

Критериальные значения интенсивности (Jmm мм/час) и количества осадков в сутки (Qmm мм/час), достаточных для формирования селей, оценены в ряде работ.

При этом найдено, что для Чегемского ущелья должно быть ()тт > 30 мм/сут, для ущелья Герхожансу Qmm > 65 мм/сут.

Эти критериальные значения зависят от площади водосбора, крутизны склонов, геологических, геоморфологических, геоботанических и гляциальных характеристик бассейна, а также строение русла, наличие озер в бассейне и могут уточняться на базе экспериментальных (радиолокационных и наземных) наблюдений формирования паводков и селей.

В третьей главе рассматривается проект автоматизированной радиолокационной системы оповещения, базирующейся на применении МРЛ, автоматизированной системы обработки информации, средств связи и абонентских пунктов оповещения, размещённых в паводкоопасных и селеопасных руслах и очагах

Практическая реализация метода оповещения о ливневых паводках и селях сводится к следующей процедуре

а) Создается цифровая карта паводковой и селевой опасности радиуса обзора радиолокатора (« 120 км) с границами водосбора предполагаемых паводковых и селевых русел и имеющимся литературным данным, для каждого русла устанавливаются критериальные значения количества осадков, достаточные для формирования паводка или селя На этой карте, вносимой в память компьютера, отмечаются условными знаками наличие селеобразующих факторов, ледников, снежников, озер, подверженность оползням и обвалам

б) Осуществляются радиолокационные измерения осадков с отображением их количества на фоне карты паводковой и селевой опасности

в) В момент достижения над тем или иным паводковым или селевым бассейном количества выпавших и ожидаемых осадков критериального значения с учетом селеобразующих факторов вырабатывается сигнал оповещения, который передается потребителям.

Предложенный метод селеоповещения может быть реализован с помощью аппаратного комплекса, включающего в себя двухволновый метеорологический радиолокатор МРЛ-5, автоматизированную систему обработки радиолокационной информации АСУ «Антиград», радио- или телефонные каналы передачи и приема сигналов оповещения и абонентские исполнительные оповещающие сигнализаторы

В АСУ «Антиград» в реальном масштабе времени осуществляется суммирование осадков, выпавших в предыдущие 10 суток, в текущие сутки, а также расчет количества осадков, ожидаемых из надвигающихся на селеопасный очаг облаков Общая сумма выпавших и ожидаемых осадков после каждого цикла обзора сравнивается с пороговым (для формирования селя, паводка) значением количества осадков в каждом очаге При достижении этой суммы порогового значения выдается сигнал оповещения, который посредством радиомодема центральной радиостанции системы оповещения передается на абонентские станции оповещения

Блок-схема автоматизированной радиолокационной системы оповещения (АРСО) о паводках и селях ливневого происхождения представлена на рис. 1. АРСО содержит центральный пульт (ЦП) и систему абонентских пультов (АПС) Центральный пульт состоит из радиолокатора МРЛ-5, системы обработки информации АСУ «Антиград», выход которой соединен с радиомодемом, служащим для передачи сигналов оповещения на абонентские пункты Каждый абонентский пульт содержит радиомодем, компьютер (абонентское устройство) и исполнительные сигнальные устройства (например, сирены, громкоговорители, световые табло и т.п.).

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПУЛЬТ (ЦП)

«Л йп*>» 1

1

Ц Ишгт»

I Ашкр*

л ЭЬптр»

л Ттрлхяотхв

¡11

Компьютер ЙШЙищ-Ж

АЦПО

РСД-720

-ф.

Принтер

Умроксяео мязн

Рис.1 Блок-схема автоматизированной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения.

Измерение осадков осуществляется с помощью АСУ «Антиград» круглосуточно с 3-х мин циклами обзора пространства следующим образом- радиолокационные сигналы на двух длинах волн поступают в аппаратуру первичной обработки радиолокационных сигналов, обеспечивающую аналогово-цифровое преобразование сигналов с разрешающей способностью 500 м по дальности и 1,4 градуса по азимуту Усредненные сигналы по каждому дискрету дальности и азимута вводятся в компьютер АСУ «Антиград», в котором осуществляется подавление мешающих отражений от местных предметов, пространственно-временное осреднение радиолокационных сигналов, коррекция их на квадрат расстояния и ослабление сигнала в осадках. С фотоэлектрических преобразователей радиолокатора МРЛ-5 в компьютер поступает информация об угловом положении антенны (в коде Грея) По этим данным в АСУ «Антиград» вычисляется количество осадков по ячейкам

площади обзора 500x500 м и их суммирование по площади водосбора каждого селеопасного очага, граница которого заранее внесена в ЭВМ

Измерение интенсивности и количества осадков 1 ()ь (22, (2з и расчет Qs осуществляются круглосуточно над всеми селеопасными очагами

Количество осадков Qz, полученное для каждого селеопасного очага, систематически сравнивают с заранее известным пороговым значением, необходимым для формирования селей и паводков ливневого происхождения в этом очаге (по литературным данным обычно более 30 мм), и в момент превышения <2% порогового значения количества осадков для данного селеопасного очага, вырабатывается сигнал оповещения о паводковой и селевой опасности

Сигнал оповещения сопровождается уникальным кодом, который формируется для каждого селеопасного очага с учетом его координат и помощью радиомодема передается на абонентские пункты На абонентских пунктах эти сигналы поступают в устройство дешифрации кода (компьютер), где происходит сравнение кодов и выделение сигнала оповещения соответствующего данному очагу С поступлением сигнала подтверждения включается индикатор сигналов подтверждения, обеспечивая контроль работоспособности канала оповещения и срабатывание исполнительного сигнального устройства

При наличии селевой опасности в нескольких очагах, сигналы оповещения передаются по одному и тому же каналу связи, один за другим в заданной последовательности и соответствующих кодах в течение всего селеопасного периода

Предлагаемый метод и система оповещения обеспечивают максимально-возможную заблаговременность и оперативность оповещения, которая складывается

- из времени стока выпавших осадков в паводковое или селевое русло, составляющее порядка 1-2 часов,

- заблаговременности ожидаемых (надвигающихся) осадков, недостающих для формирования селя или паводка и времени их стока, составляющей порядка 2-3 часов,

- времени формирования паводка и селя, составляющего около получаса;

- времени движения паводкового или селевого потока до оповещаемых объектов, которое может составлять порядка получаса (при скорости движения селя 5-15 м/с и расстоянии до объектов 10 км)

Таким образом, суммарное время заблаговременности оповещения предлагаемым способом составляет от 1 до 5 - 6 часов, которых достаточно для эвакуации населения и движимого имущества.

Преимуществами предлагаемого способа и устройства оповещения о селях и паводках ливневого происхождения являются

- значительное повышение заблаговременности оповещения,

- возможность оповещения одним радиолокатором во многих паводковых и селеопасных очагах, разбросанных на большой территории;

- удобство организации и обслуживания автоматизированной сети оповещения;

- экономичность, долговечность и надежность системы оповещения. Радиолокационная сеть оповещения о селях и паводках ливневого происхождения

может обеспечить значительный экономический эффект. Ожидаемый экономический эффект от внедрения одной системы оповещения (на примере условий Северного Кавказа) исчисляется десятками миллионов рублей в год при сроке его службы 20 лет.

Организацию сети оповещения предполагается реализовать в рамках создаваемой Северо-Кавказской автоматизированной радиолокационной системы оповещения об опасных явлениях погоды с использованием имеющихся на местах радиолокаторов МРЛ-5 (см. рис.2), что значительно снизит затраты на организацию сети оповещения о ливневых паводках и селях.

Рис.2. Карта-схема Северо-Кавказекой радиолокационной метеорологической сети.

В четвёртой главе приводятся результаты экспериментальных испытаний и проверка радиолокационного метода оповещения в натуральных условиях.

Для повышения точности радиолокационных измерений осадков разной интенсивности, смешанных осадков (дождь с градом) применительно к горным районам предложены ряд усовершенствований радиолокационного метода измерения осадков.

Известно, что для разных типов осадков получено множество корреляционных связей, отличающихся значениями коэффициентов А и Ь. Наиболее часто применяемые корреляционные соотношения представлены в таблице 2. Некоторые X -/соотношения имеют приемлемую точность при измерении интенсивности слабых

дождей, но завышаютколичество интенсивных ливней и, наоборот, при достаточно точном измерении интенсивных осадков, получается недооценка слабых дождей.

Таблица 2. Корреляционные связи интенсивности осадков с множителем отражаемости 2 (мм6/м3)

Тип осадков Корреляционная связь Автор

Обложные дожди 2 = 20011'6 Маршал и Пальмер

Бланчард (1953)

г=29 б-/1-47 Маршал и Пальмер

Ливневые дожди 2 = 400 /м Атлас и Чмела

2= 358-/1'36 Джонс (1956)

2 = 400 11А Лоус и Парсонс (1943)

г=зоо/1,5 Джое, Вальфогел (1978)

Ъ = 209 Iх'69 Мучник и др. (1961)

г = 30011А2 Цикунов (1974)

Грозовые дожди г = 21911М Сиварамакришн (1961)

Ъ = 486 71'37 Джонс (1956)

Ъ = 290 71'41 Бланчард (1953)

Град смоченный 2ХЪ = 3,5-Ю4/0'88 Дуглас и Хичфельд

ги=6,2 ю4/-37

Радиолокационное измерение осадков обычно осуществляется в приземном слое атмосферы (1 км.). Однако в горных районах, где высота подстилающей поверхности может быть значительно выше этого слоя, такие измерения осадков становятся не приемлемыми, так как осадки над горами и ущельями не измеряются Это исключает возможность успешного решения задачи оповещения о паводках в горных районах. Кроме того, применяемые методы не предусматривают измерение смешанных осадков (дождь с градом), при которых чаще всего отмечаются паводки

Для устранения этих недостатков нами предлагается усовершенствованный радиолокационный метод измерения осадков в горных районах, который предусматривает- получение универсального 2 — 1 соотношения для слабых, средних и сильных осадков,

- измерение осадков с учетом высоты местности,

- измерение смешанных осадков (ливневой дождь с градом);

- измерение осадков на длине волны X = 10 см, на которой ослабления радиоволн в интенсивных ливневых осадках мало

Для измерения интенсивности осадков во всем диапазоне их интенсивностей олучено 2-1 соотношение, которое приемлемо для дождей всех типов (ливневых, бложных, моросящих)

Для этого построено семейство кривых (см. рис. 3) для всех 2-1 соотношений, приведенных в таблице 2 Усредняя это семейство кривых, построена функция, достаточно удовлетворительно описывающая зависимость / (мм/час) от 2 (с1В2) во всем диапазоне интенсивности дождей:

\%1Д = 0,071 • 2,0 -1,74473. (8)

Из рис 3 следует, что разброс значений 1(2) относительно усредняющей кривой в области слабых осадков не превышает 50 %, а в области умеренных и сильных осадков -20-30%.

Для измерения интенсивности градовых осадков получена аналогичная формула

1§/г =0,065-2ш-2,28. (9)

В случае смешанных осадков (дождь с градом) доли градовых и дождевых осадков могут варьировать в широких пределах Вклад градовых осадков увеличивается с увеличением радиолокационной отражаемости При 2Ы < 45 <Ш2 вероятность градовых осадков ничтожно мала, в области 45 < 2 < 65 6В2 вклад градовых осадков увеличивается, а при 2 > 65 <$В2 основной вклад вносят градовые осадки Воспользовавшись этим, общую интенсивность смешанных осадков можно рассчитать по алгоритму

\%1Д при 210 <44

(\-к)Л^1д+к-^1г при 45 < 2,0п < 65■ (Ю)

\%1Г при2,0>66

где эмпирический коэффициент к = 0,04-21О - 1,7

Зависимости (10) более универсальны во всем диапазоне интенсивности осадков, чем 2-/соотношения, приведенные в таблице 1

Количество осадков за весь период осадков (слой осадков) на каждой элементарной площадке площади обзора рассчитывается путем суммирования во времени

е=£/гдь сю

1=1

где I, - интенсивность осадков в г-ый промежуток времени Л/, N - число радиолокационных циклов обзора пространства

Этот алгоритм измерения осадков реализован в программном обеспечении автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград»

О 10 20 30 40 50 60

гавг

Рис 3 Семейство кривых 2-1 соотношений, приведенных в таблице 2 и усредняющий их экспоненциальный тренд (жирная линия) Точность измерений количества осадков зависит от погрешностей инструментальных измерений радиолокационной отражаемости 2, а также ошибок, связанных с допущениями относительно однократности и некогерентности рассеяния, формы гидрометеоров, их диэлектрических свойств и вида функции распределения по размерам

С целью оценки реальной точности радиолокационных измерений осадков в горных районах, а также оценки надежности предлагаемой системы оповещения в 2003 - 2006 гг проведены экспериментальные исследования, на автоматизированном радиолокаторе МРЛ-5 Кызбурунского НИИ полигона ВГИ Наземные измерения осадков проводились с помощью плювиографов, размещенных в равнинных и горных районах на различном удалении от радиолокатора (от 12 до 70 км) Для пространственно-временного совмещения данных была осуществлена спутниковая привязка координат радиолокационных и наземных пунктов измерений

Анализ экспериментальных данных показал, что предложенный метод измерения осадков в горных районах дает более точный результат, чем традиционные методы, не учитывающие рельефа местности, а также наличие в ливневых осадках градовой компоненты. Сравнение с данными сети плювиографов показало, что среднеквадратичная погрешность измерения количества осадков составляет около 38 % (см рис 4) Коэффициент корреляция между данными радиолокационных и наземных измерений составляет 0,92

Рис 4. Количество осадков по радиолокационным (б/>) и наземным плювиографическим (бш?) измерениям. Апробация предложенного радиолокационного метода оповещения о паводках и селях ливневого происхождения показала возможность надежного оповещения о паводках и селях ливневого генезиса с заблаговременностью несколько часов оповещение на обширных территориях (в радиусе около 100 км)

На рис 5 представлен пример радиолокационной карты количества осадков в районе интенсивного паводка в поселке Звездный, расположенном западнее г. Нальчик Слой осадков выпавших с 1859 до 2243 19 08 2005 г. в водосборе, охваченного паводком обычно полусухого русла речки Шалушка, превысил 80 мм Из рис. 5 следует, что даже без учета осадков в предыдущие дни и ожидаемого количества осадков, можно уверенно говорить о паводковой опасности Критерием паводковой опасности с большой вероятностью может служить слой выпавших осадков более 30 -40 мм, хотя это зависит от площади водосбора, крутизны и степени увлажненности склонов Наличие таких осадков в селевых очагах может стимулировать формирование селей.На рис. 5 показана интегрированная картина ливневых паводков за 2 дня => паводок № 1 в поселке Звездный, 19 августа 2005 г, =5- паводок № 2 в русле реки Баксан в районе с Баксаненок, 21 06 2005 г., => паводок № 3 в русле реки Малка в районе с. Псыхурей, 21 июня 2005 г, => паводок № 4 в русле реки Малка в районе станицы Новопавловской, 21 июня 2005 г

По аналогии можно получить интегрированную карту ливневых паводков за сезон Как видно из рис 5 предлагаемый метод обеспечивает достаточно точную локализацию территорий, охватываемых паводками в радиусе 100 - 120 км от пункта наблюдений

Рис. 5. Карта ливневых паводков, наблюдавшихся 21.08.2005г. и 19.08.2005г.

При этом метод позволяет успешно обнаружить не только разрушительные паводки, но и относительно не опасные (например, каждый предсказанный по радиолокационным данным случай небольших паводков в г. Нальчик, приводящий к обильному стоку ливневой воды по улицам города и переполнявший ливневую канализацию, подтверждался в реальном масштабе времени - еще в процессе наблюдений (по телефону)).

Следует отметить, что при наличии градовых осадков они дают наибольший вклад в суммарное количество осадков. Чем мощнее градовый процесс, тем больше вклад града в суммарное количество осадков. Поэтому мощные градовые процессы на Северном Кавказе практически всегда приводят к паводкам 1-го или 2-го типа. Ливневые осадки без града также приводят к паводкам, но при большей длительности.

В большинстве случаев куч ев о-до ж девая облачность с градом содержит несколько конвективных ячеек, поэтому при многоячейковых процессах могут образоваться паводки вдоль траектории перемещения каждой мощной ячейки. Например, такие \аводш 6.07.2003 г. сформировались, севернее и северо-восточнее г. Тырныауз бассейны реки Малка и Баксан), в бассейне реки Чегем, а особенно сильный паводок "формировался восточнее села Лескен в бассейне реки "Урух, где слой осадков достиг )олее 40 мм.

Непрерывные радиолокационные наблюдения, в течение всего периода развития и вояюции конвективных и слоистообразных облачных систем, в период 2003 - 2007 гг. гозволили набрать экспериментальный материал по 347 дней наблюдений, в том числе о 97 дней с выпадением осадков и 25 приведших к формированию слабых, меренных и сильных (с большим ущербом) паводков.

В таблице 3 представлены случаи формирования интенсивных паводков, анейщих большой материальный ущерб.

Таблица 3. Ущерб от паводков в последние годы на территории ЮФО по данным _средств массовой информации_

Дата Район Последствия

1825 05 2000г КБРг Тырныауз Сель перегородил р. Баксан, затопил 50 домов, разрушил все коммуникации

19 07 2000г КЧР В одном районе пострадало 25800 человек, 7 человек погибло Ущерб составил 1360 млн руб В другом районе пострадало 27312 человек, 4 человека погибло Ущерб составил 1565 млн руб

20 06 2002г Ставропольский край (Предгорный, Пятигорск, Георгиевск, Минводы, Ессентуки, Невинномысск, Железноводск и др) Паводки в 6 районах и 9 городах разрушены и повреждены жилые дома, мосты, газо- и водопроводы Пострадало 800 человек, 50 погибло, 3116,34 млн рублей ущерба

24 06 2002 г КБР Нальчик, Прохладный, Куба, Малка, Баксан В результате паводка погиб один человек, разрушено 12 крупных и 22 малых моста, выведено из строя 32 км линий электропередач, Подтоплено около 3,5 тыс домов и зданий, из них более 100 не подлежит восстановлению Нанесен ущерб в 1,7 млрд руб

15 08 2002 г Новосел район, Ставропольский край Паводок затопил от 180 до 200 домов, пострадали 900 человек

22 08 2004 г В устье реки Черек близ Кашхатау и Жемтала Паводок в селах Анзорей, Верхняя Жемтала и Кашхатау Разрушен пешеходный мост, размыты три опоры линии электропередач, внутрисельские дороги, размыто 6 м берегоукрепительных сооружений, подтоплено 10 садовых участков, повреждены ливнеотводные каналы, 8 участков автодороги Бабугент-Карасу

01 10 2004 г Ставропольский край Предгорный район Паводком подтоплено 85 домов, повреждено 0,5 км ЛЭП и 3 опоры, размыто 3,9 км автодороги Ущерб 70 млн рублей

04 08 2005 г КБР Паводки на реке Черек Разрушена автодорога (Бабугент- Безенги), оборван газопровод диаметром 100 мм Без газа осталось два населенных пункта

19 08 2005 г КБР Чегемский район Паводок повредил 4 опоры ЛЭП, 50 м водопровода, 500 человек осталось без электричества и воды

03 08 2007 г КБР Булунгу Чегемский район Сошел сель, подтоплено около 20 домов, два из них разрушены полностью, Пострадало 11 человек, один погиб

В качестве примера диагностики ливневых паводков 22.08.2004 г, указанного в (таблице 3) на рис. 6 представлена радиолокационная карта количества осадков, выпавших в бассейне устья реки Черек (вблизи п. Кашхатау и с. Жемтала). Слой осадков, выпавших в водосбор реки Черек с 1505 до 1912, превысил 40 мм и привел к формированию мощного паводка.

Рис. 6. Радиолокационная карта количества осадков в районе устья реки Черек

22.08.2004 г.

Как видно из рис. 6 слой осадков, выпавших в водосборе реки Черек превысило 40 мм, что привело к паводкам, ущерб от которых приведен а таблице 3.

Аналогичная ситуация отмечалась во многих других случаях (см таблицу 4}

с 15:04:47 ШИЙОСИ по 19:12:16 22ЮИ29М

Таблица 4. Количество осадков в дни с ливневыми паводками по данным

АСУ «Антиград»

Дата Место Продол осадков, час Кол-во осадков, мм

22 06 2003 Город Зеленокумск я 1 >40

06 07 2003 Севернее города Чикола «1,5 >40

09 07 2003 Русло р Малка в сторону села Куба « 2 >40

10 07 2003 Город Нальчик и село Аушигер «0,8 >40

19 07 2003 Город Георгиевск на территории, 200 км"1 « 1,5 >40

29 07 2003 Ю-В города Кисловодск я2 >80

27 07 2004 Русло р Малка в районе с Малка и Псыхурей • 1,2 >80

28 07 2004 Районе озера Тамбукан на пл 80 км2 я 3,5 >80

21 08 2004 Русло р Шалушка, п Каменка, с Яникой «2,2 >80

24 08 2004 Бассейн р Малка, с Сармаково, р Терек -1,5 >40

01 09 2004 Русло р Куркужин, с выходом в с Куба-Таба «0,8 >80

02 09 2004 Бассейн рек Кевделен и Подкумок «1,2 >80

1106 2005 Русло р Баксан, с Кенделен и с Заюково » 4 >80

16 06 2005 Русло р Малка на территории 3 103 км2 «9 >40

21 06 2005 Бассейн р Малка «5 >40

28 06 2005 Русло р Малка в сторону в с Куба, оз Тамбукан «6,5 >40

12 08 2005 Город Ессентуки и г Пятигорск «3,5 >80

19 08 2005 Русло р Шалушка с паводком в п Звездный я 1 >80

22 07 2007 Русло р Чегем с выходом в с. Чегем «3 >40

26 07 2007 Бассейн р Нальчик, с выходом в г Нальчик «6 >40

08 08 2007 Русло р Малка в сторону г Прохладный Я 1,5 >40

09 08 2007 С-В г Минводы на территории 100 км2 «2,5 >40

15 08 2007 Севернее с Залукокаже «2,5 >80

17 08 2007 Русло р Черек, ст Лескен «2 >40

22 08 2007 Русло р Чегем с выходом в сторону с Чегем «2,5 >40

Таким образом, многочисленные случаи полевых радиолокационных и наземных наблюдений за паводками показали достаточно высокую надежность определения паводковой ситуации по данным радиолокационных наблюдений и, следовательно, возможность заблаговременного оповещения о ливневых паводках, еще на стадии выпадения осадков и начала формирования их стока в паводковые русла

В заключение следует отметить для внедрения метода в оперативную практику необходимо создать абонентские пункты оповещения, систему связи и передачи сигналов оповещения, разработать более детальный кадастр паводкоопасных и селеопасных очагов и критерии схода селей для каждого очага и характеристик бассейнов их водосбора, а также развитие способов доставки информации до потенциальных потребителей

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

На основе исследований, проведенных в диссертационной работе, получены следующие основные выводы и результаты

1. Годовой ущерб, наносимый экономике Южного федерального округа наводнениями, паводками и селями ливневого происхождения, достигает нескольких миллиардов рублей Несмотря на это по настоящее время не существует надежных методов их прогноза и оповещения

2 На основе анализа существующих методов оповещения о паводках и селях, физико-географических, метеорологических и геоморфологических условий, а также радиолокационных исследований облаков и осадков показано, что на Северном Кавказе формирование паводков и селей чаще всего связано с интенсивными ливневыми осадками с градом.

3 Разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, основанный на радиолокационном измерении количества выпавших осадков и ожидаемого их количества в водосборах, и выработке сигнала оповещения в момент достижения суммы выпавших и ожидаемых осадков порогового значения Ожидаемое количество осадков рассчитывается с учетом направления, скорости перемещения и интенсивности осадков, надвигающиеся на водосбор селеопасного очага

4 Для реализации предложенного метода оповещения усовершенствован радиолокационный метод измерения осадков применительно к горным районам, а также измерения смешанных осадков (дождь с градом) и подготовлена цифровая карта границ водосбора селевых и паводковых очагов района наблюдений Показано, что погрешность измерения ливневых и смешанных осадков в области слабых осадков не превышает 50 %, а в области умеренных и сильных осадков не превышает 20 - 30 %.

5 Разработан действующий образец автоматизированной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, который реализован на основе существующих технических средств радиолокатора МРЛ-5, автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград» Радиус действия

истемы охватывает сотни паводковых и селевых очагов Предусматривается создание истемы связи и передачи информации потребителям, а также сети абонентских игнализаторов, размещенных в наиболее активных паводковых и селевых руслах.

6 Показано, что предлагаемый метод и система предупреждения о паводках и елях ливневого происхождения имеют следующие преимущества

- повышение заблаговременности оповещения на 2 - 5 часов;

- возможность охвата одним радиолокатором многих паводковых и селеопасных бассейнов, разбросанных на большой территории,

- удобство организации и обслуживания автоматизированной радиолокационной сети оповещения,

- экономичность, долговечность и надежность системы оповещения

7 Проведена апробация метода на примере паводков на территории Кабардино-алкарии, которая показала положительные результаты

8 Показана возможность широкомасштабного внедрения предложенного метода оповещения на базе создаваемой радиолокационной сети штормооповещения Северного Кавказа Это позволит значительно сократить расходы по созданию системы оповещения о паводках и селях, повысит информативность системы штормооповещения и создаст экономический эффект порядка нескольких миллионов рублей на каждый радиолокационный центр оповещения

В заключение автор выражает глубокую благодарность научному руководителю работы профессору Абшаеву МТ. и сотрудникам отдела активных воздействий ГУ ВГИ за помощь в создании действующего образца радиолокационной системы оповещения АР СО и проведение полевых радиолокационных исследований и апробации предложенного метода оповещения.

Результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Абшаев АМ, Лиев КБ Оповещения о паводках и селях ливневого происхождения радиолокационным методом // Известия вузов Северо-Кавказский регион Спец Выпуск Науки о Земле-2007 -С 49-53

2 Абшаев А.М, Лиев К Б, Тебуев А.Д Радиолокационная система оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Труды III научной конференции молодых ученых КБНЦ РАН - Нальчик, 2002 -С 121-127

3 Абшаев М Т, Абшаев А М, Лиев К Б , Тебуев А Д Радиолокационный метод оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Тезисы Всероссийской конференции по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы - Нальчик, 2001 - С 28-31

4 Лиев К Б, Тебуев А Д Радиолокационная система оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Тр конф молодых ученых, посвященной 90-летию Г К Сулаквелидзе, г. Нальчик, 2004 г - С 72

5 Абшаев М Т, Абшаев А М, Лиев К Б , Тебуев А Д Радиолокационный метод оповещения о селях и паводках // Доклады Всероссийской конференции по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы - Нальчик, 2005 -С103-110

6 Абшаев М Т, Инюхин В С Лиев К Б Некоторые результаты измерения дождей радиолокационным и наземным методами//Труды ВГИ -Вып 92 2005 -С 121

7 Абшаев МТ, Лиев КБ Сравнительный анализ измерений осадков наземным и радиолокационным методами // Тезисы всероссийской конференции по физике облаков Нальчик2005 -С 55-57

8 Абшаев М Т, Лиев К Б, Тебуев А Д Радиолокационный метод измерения осадков в горных районах // Тезисы докладов V конференции молодых ученых — Нальчик 2004 - С 7-8

9 Абшаев М Т, Лиев К Б Предупреждение о селях и паводках ливневого происхождения радиолокационным //Тезисы всероссийской конференции по селям Нальчик 2005 -С 5-7

10 Болгов Ю В Инюхин В С Лиев К Б, Миссиров Ю Я, Малкарова А М Некоторые результаты исследований градовой активности на территории КБР в 2003-2004 годах // Тезисы всероссийской конференции по физике облаков Нальчик 2005 - С 123

11 Инюхин В С, Капитанников А В, Лиев К Б, Аксенов С А Использование радиолокационных данных о поле осадков для оперативного прогноза дождевых паводков // Тезисы всероссийской конференции по селям Нальчик 2005 — С 62-65

12 Лиев КБ Радиолокационный метод оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Материалы Международной конф по селям Пятигорск, 2003 — С 77-79

13 Лиев К Б Аксенов С А Принципы построения базы метеорологических данных // Тезисы докладов V конференции молодых ученых - Нальчик 2004 - С 11-12.

14 Лиев К Б Измерение количества выпавших осадков радиолокационным методом // Тезисы докладов V конференции молодых ученых — Нальчик 2004 — С 27-28.

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Лиев, Кайсын Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

I. МЕТОДЫ ПРОГНОЗА И ОПОВЕЩЕНИЯ

О ПАВОДКАХ И СЕЛЯХ.

1.1. Повторяемость и разрушительное действие паводков и селей.

1.2. Классификация паводков и селей.

1.3. Физико-географические и метеорологические условия формирования паводков и селей.

1.4. Основные расчетные параметры и характеристики селя.

1.5. Методы оповещения о селях.

1.6. Выводы.

II. РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МЕТОД ОПОВЕЩЕНИЯ

О ПАВОДКАХ И СЕЛЯХ ЛИВНЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.

2.1. Основные предпосылки оповещения.

2.2. Принцип метода оповещения.

2.3. Радиолокационный метод оповещения.

2.4. Метод измерения количества осадков в бассейне водосбора.

2.5. Выводы.

III. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОПОВЕЩЕНИЯ О ЛИВНЕВЫХ ПАВОДКАХ И СЕЛЯХ.

3.1. Автоматизированная система оповещения.

3.2. Автоматизированная система АСУ «Антиград».

3.3. Выводы.

IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОПОВЕЩЕНИЯ.

4.1. Радиолокационный метод измерения осадков в горных районах.

4.2. Анализ погрешности измерений количества осадков.

4.3. Результаты радиолокационных измерений осадков.

4.4. Результаты апробации радиолокационного оповещения о ливневых паводках.

4.5. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Радиолокационный метод предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения"

Паводки и селевые потоки наряду с другими горными разрушительными стихийными процессами: оползнями, обвалами, осыпями, снежными лавинами, землетрясениями представляют собой для человека и объектов его деятельности большую угрозу, нарастающую по мере освоения горных территорий. Грязекаменные, водно-каменные и грязевые сели зарождаются практически внезапно и представляют собой быстро движущиеся по горным руслам значительные массы смытого или потерявшего равновесие рыхлообломочного материала, смешанного с водой. Такие потоки за короткие периоды, исчисляемые десятками минут или несколькими часами, разрушают мосты, дороги, горные гидроэлектростанции, заваливают своими выносами каналы, поля, виноградники и другие обрабатываемые земли. Сели угрожают населенным пунктам, в том числе таким крупным городам, как Алма-Ата, Ереван, Душанбе, Ашхабад, Андижан, Наманган, Новороссийск, Тырныауз и другим, не раз испытавшим на себе разрушительное действие селей. Всем памятен сель, прошедший в июле 1973 г., когда свыше 4 млн. м3 грязекаменной массы ринулось на Алма-Ату. Город спасла от катастрофы высотная плотина, задержавшая селевую лавину.

Немалое количество человеческих жизней унесла «черная смерть», как часто называют селевые потоки жители гор.

Ущерб от прохождения селей в целом по стране весьма значителен. Этот ущерб может быть значительно снижен, и вредное воздействие селей сведено к минимуму при правильной научно обоснованной организации борьбы с селями: оценке селеопасности осваиваемых горных территорий, создании служб предупреждения о селевой опасности проведении эффективных комплексов противоселевых мероприятий, в первую очередь профилактических, предупредительных.

К сожалению, в настоящее время, несмотря на проводимые различными научными организациями исследования по изучению селей и совершенствованию мер борьбы с ними и защиты от них, эффективность противоселевых работ еще недостаточна. Нередки случаи неправильного размещения и проектирования отдельных народнохозяйственных и культурно-оздоровительных объектов (железных и автомобильных дорог, горнорудничных предприятий, альпинистских лагерей, турбаз и санаториев) в селеопасных районах, что значительно усугубляет вред, наносимый селевыми явлениями.

Одним из наиболее селеопасных регионов страны является Северный Кавказ (особенно территория Кабардино-Балкарии, Северной Осетии-Алании, Дагестана и др.) [77].

Например, многократный сход селей на город Тырныауз 18 - 24 июля 2000 г. привел к многочисленным человеческим жертвам, разрушению многоэтажных жилых домов и подтопление значительной части города Тырныауза, так как селезащитная дамба на Герхожан-Су была разрушена селем 1999 г. Нанесен материальный ущерб, исчисляемый миллиардами рублей, последствия которого до сих пор не полностью устранены.

В том же 2002 году селями разрушены большие участки Транскавказской автомагистрали, снесены мосты.

Причиной массового схода столь опасных селей явилось следующее:

Блокирующий антициклон с центром на Урале длительное время (в течение всего июня и июля 1999 и 2000 г.) удерживал аномально высокую температуру в регионе. Формирование столь высокой температуры в горах было обусловлено затоком горячего сухого воздуха с юга. Этот заток хорошо прослеживался по анимационной картине перемещения легкой облачности из района аравийских пустынь на север и перетекание через Главный Кавказский хребет. Такое перетекание на подветренной стороне гор создает феновый эффект, приводящий к дополнительному нагреванию и высушиванию воздуха.

Это обусловило высокую температуру в горах (до 35 - 38 °С), что способствовало интенсивному таяния ледников и морен и в том числе в районе схода селей (в Тырныаузе, Транскаме и др.).

Сход первой волны селя 18 июля 2000 г на г. Тырныауз, как и в 1977 г. был спровоцирован интенсивным ливневым дождем с градом, выпавшим в бассейне рек Герхожан-Су и Сакашиль-Су.

Человеческие жертвы и большой материальный ущерб при этом был обусловлен тем, что: в течении последних 5 лет не функционирует пост наблюдений за состоянием ледника. Из-за отсутствия финансирования в начале 90-х годов и уход ряда специалистов ВГИ привели к тому, что были ликвидированы селевая лаборатория и селевая экспедиция на реке Герхожан-Су; радиооповеститель селя РОС-1М был разрушен селем 1999 года, поэтому оповещения практически не было; селезащитная дамба на Герхожан-Су была разрушена селем 1999 г.; селепропускной лоток в г. Тырныауз не был расчищен от селевых наносов 1999 г., оказался не достаточно вместительным и построен не удачно (под прямым углом к реке Баксан); допущено строительство крупнопанельных домов вдоль лотка, а также частное строительство гаражей и прочее на пути селя.

Обильные ливневые дожди в третьей декаде июня 2002 г., совпавшие с началом интенсивного таяния повышенных снегозапасов в горах Кавказа (после холодной затяжной весны), переполнение и аварийный спуск воды из водохранилищ привели к разрушительным паводкам и наводнениям в Краснодарском и Ставропольском краях, республиках Адыгея, Карачаево-Черкессия, Кабардино-Балкария, Дагестан, с многочисленными человеческими жертвами, затоплением многих населенных пунктов, разрушением нескольких сот мостов и общим ущербом более 17 миллиардов рублей [52, 53].

Потоки воды и грязи с гор, вызванные ливневыми дождями со смерчем в районе г. Новороссийска, 8 августа 2002 г. обрушились на турбазы, подтопили 18 населенных пунктов, разрушив 4968 домовладений, привели к гибели людей.

Можно привести множество и других примеров паводков на Северном Кавказе, формирующихся практически после каждого мощного градового процесса с обилием осадков.

Следует отметить, что глобальное потепление климата, связанное с постепенным повышением в атмосфере углекислого газа и аэрозоля (создающих парниковый эффект), приводит к климатическим аномалиям и увеличению частоты неблагоприятных явлений погоды во многих регионах мира (например, необычно теплая зима на ETC РФ, обильные снегопады и зимние паводки в Европе, летние паводки и наводнения ливневого происхождения на Северном Кавказе, Чехии, Германии, Австрии (в 2002 и другие годы), Китае и др.) [34,36, 73].

Одним из эффектов глобального потепления климата является увеличение количества осадков на большей части Российской Федерации. Статистика показывает, что на Северном Кавказе, начиная с 1960 года, наблюдается устойчивая тенденция увеличения количества осадков и частоты опасных явлений погоды. Подъем уровня грунтовых вод (который хорошо прослеживается на Северном Кавказе по уровню естественных водоемов, затоплению подвалов старых домов, заболачиванию даже высокогорных альпийских лугов) ограничивает поглощение осадков и также способствует образованию паводков.

В связи с этим мониторинг и защита от стихийных явлений погоды, по нашему мнению, должна являться одной из неотъемлемых составных частей программы устойчивого развития экономики Северного Кавказа.

Строительство инженерных сооружений для защиты от селей не может гарантировать от опасности повторения трагических последствий от стихии.

Поэтому создание эффективной системы оповещения населенных пунктов, хозяйственных и спортивно-оздоровительных объектов о селях и паводках ливневого происхождения (а также гляциального и смешенного происхождения) имеет большую значимость для обеспечения безопасности жизнедеятельности в горах и предгорных районах. Налаженная система прогноза и заблаговременного оповещение (хотя бы за 1 час) обеспечить возможность передислокации людей и движимого имущества.

Целью настоящей работы является создание крупномасштабной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения с повышенной заблаговременностью и обслуживанием системой оповещения множества селеопасных бассейнов, которая может быть реализована на базе создаваемой Северо-Кавказской радиолокационной метеорологической сети.

Для достижения этой цели в работе решены следующие задачи: изучено состояние вопроса прогноза и оповещения о паводках и селях;

У разработан принцип радиолокационного оповещения о паводках и селях ливневого происхождения; разработан радиолокационный метод измерения интенсивности и количества жидких и смешанных (град с дождем) осадков применительно к горных районам; разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого генезиса; создан действующий образец автоматизированной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях; проведена апробация метода и системы оповещения на примере ливневых паводков Северного Кавказа.

Научная новизна полученных результатов:

У впервые проведены исследования осадков и сопоставительный анализ данных радиолокационного зондирования и наземных станций в горных районах.

На основе данных исследований получены корреляционные функции, позволяющие получать более точную информацию о количестве выпадающих осадков на контролируемой территории.

Разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого происхождения.

Усовершенствован радиолокационный метод измерения осадков в горных районах.

Разработан действующий образец автоматизированной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения.

Научная и практическая значимость результатов:

Результаты исследований могут быть использованы в научной практике для оценки паводковой и селеопасной ситуации в горных районах.

Разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, на основе которого создана действующая автоматизированная радиолокационная система оповещения (АРСО). Данная система позволяет радиолокационным методом на ранних стадиях развития осадковых процессов определить количество выпавших осадков и ожидаемое их количество в водосборах. Предлагаемый метод и система оповещения о паводках и селях ливневого происхождения имеют преимущества над существующими методами.

Разработана цифровая карта границ водосбора паводковых и селевых очагов территории Кабардино-Балкарии и соседних республик. Разработана система связи и передачи информации потребителям, а так же сети абонентских сигнализаторов, размещённых в паводковых районах.

Основные положения, выносимые на защиту:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований паводков и селей ливневого происхождения на территории КБР и соседних республик.

Методы и система радиолокационного оповещения паводковой и селеопасной ситуации на контролируемой территории.

Система связи и передачи информации на абонентские пункты и потребителям.

Усовершенствованный радиолокационный метод измерения осадков применительно к горным районам.

Цифровая карта паводковых и селевых очагов на территории КБР и соседних к нему республик.

Личный вклад автора:

Постановка задачи и разработка принципов радиолокационного измерения осадков, метода и технического комплекса оповещения паводках и селях выполнена научным руководителем. Разработка программного обеспечения измерения полей интенсивности и количества осадков и автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград» выполнена совместно с сотрудниками ОАВ ГУ ВГИ. Теоретические и экспериментальные исследования осадков радиолокационным и наземным методами, сопоставительный анализ результатов, реализация и апробация метода и системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, а также сбор данных о последствиях паводков и анализ всех материалов выполнены автором диссертации.

Апробация работы:

Основные результаты диссертации докладывались на:

У Всероссийской конференции по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы (г. Нальчик, 2001, 2005 гг.);

У конференции молодых ученых Кабардино-Балкарского научного центра РАН (г. Нальчик, 2002 г.); конференции молодых ученых ВГИ, посвященной 90-летию профессора Г.К. Сулаквелидзе. материалы международной конференции по селям (Пятигорск 17-21 ноября 2003г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ.

Объем и структура диссертации: Работа состоит из четырёх глав, заключения и списка использованной литературы.

В первой главе рассматриваются классификации паводков и селей, условия их формирования, основные параметры и существующие методы прогноза и оповещения.

Вторая глава посвящена научным основам предлагаемого метода радиолокационного оповещения о ливневых паводках и селях. Принцип радиолокационного оповещения о селях и паводках ливневого происхождения сводится к оперативному радиолокационному измерению интенсивности, продолжительности и количества осадков в паводковых и селеопасных очагах, и выделению очагов, где количество осадков приближается, достигает или превосходит критериальные значения и оперативного предупреждения о возможном паводке или сходе селя.

В третьей главе рассматривается автоматизированная радиолокационная система оповещения, базирующаяся на применении радиолокатора MPJ1-5, автоматизированной системы АСУ «Антиград», средств связи и абонентских пунктов оповещения, размещённых в паводкоопасных и селеопасных руслах и очагах. Приводится блок-схема и принцип действия системы оповещения, а также основные характеристики автоматизированной радиолокационной системы АСУ «Антиград», на базе которого реализована система оповещения о паводках и селях ливневого генезиса.

В четвёртой главе приводятся результаты экспериментальных испытаний радиолокационного метода измерения осадков в горных районах и апробации радиолокационного метода оповещения в натуральных условиях. Установлено, что погрешность автоматизированного измерения осадков, в том числе и смешанных (дождь с градом) в горных районах (порядка 25 %), вполне обеспечивает достаточно надежное обнаружение и локализацию ливневых паводков.

В заключении приводятся основные выводы и результаты работы, полученные в диссертации.

I. МЕТОДЫ ПРОГНОЗА И ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКАХ И

СЕЛЯХ

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Лиев, Кайсын Борисович

4.5. Выводы

1. Для реализации предложенного метода оповещения усовершенствован радиолокационный метод измерения осадков применительно к горным районам, а также измерения смешанных осадков (дождь с градом) и подготовлена цифровая карта границ водосбора селевых и паводковых очагов района наблюдений (территории Кабардино-Балкарии и соседних республик). Показана, что погрешность измерения ливневых и смешанных осадков в области слабых осадков не превышает 50 %, а в области умеренных и сильных осадков не превышает 20 - 30 %.

2. Проведена апробация метода на основе данных радиолокационной системы АСУ «Антиград» на примере паводков на территории Кабардино-Балкарии, которая показала положительные результаты.

3. Показана возможность широкомасштабного внедрения предложенного метода оповещения на базе создаваемой радиолокационной сети штормооповещения Северного Кавказа. Это позволит значительно сократить расходы по созданию системы оповещения о паводках и селях, повысит информативность системы штормооповещения и создаст экономический эффект порядка нескольких миллионов рублей на каждый радиолокационный центр оповещения.

4. Проведена апробация метода на основе данных радиолокационной системы АСУ «Антиград» на примере 25 паводков на территории Кабардино-Балкарии и Ставропольского края, которая показала положительные результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе исследований, проведенных в диссертационной работе, получены следующие основные выводы и результаты:

1. Годовой ущерб, наносимый экономике только Южного федерального округа наводнениями, паводками и селями ливневого происхождения, достигает нескольких миллиардов рублей. Несмотря на это по настоящее время не существует надежных методов их прогноза и оповещения.

2. На основе анализа существующих методов оповещения о паводках и селях ливневого генезиса, физико-географических, метеорологических и геоморфологических условий, а также радиолокационных исследований облаков и осадков показано, что на Северном Кавказе формирование паводков и селей чаще всего связано с выпадением интенсивных ливней с градом.

3. Разработан радиолокационный метод оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, основанный на радиолокационном измерении количества выпавших осадков и ожидаемого их количества в водосборах, и выработке сигнала оповещения в момент достижения суммы выпавших и ожидаемых осадков порогового значения, необходимого для формирования паводка. Ожидаемое количество осадков при этом рассчитывается с учетом направления, скорости перемещения и водосодержания зоны осадков, надвигающейся на водосбор селеопасного очага.

4. Для реализации предложенного метода оповещения усовершенствован радиолокационный метод измерения осадков применительно к горным районам, а также измерения смешанных осадков (дождь с градом) и подготовлена цифровая карта границ водосбора селевых и паводковых очагов района наблюдений (территории Кабардино-Балкарии и соседних республик). Показана, что погрешность измерения ливневых и смешанных осадков в области слабых осадков не превышает 50 %, а в области умеренных и сильных осадков не превышает 20 - 30 %.

5. Разработан действующий образец автоматизированной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения, который реализован на основе существующих технических средств: метеорологического радиолокатора MPJI-5, автоматизированной радиолокационной системы измерения осадков АСУ «Антиград». Радиус действия системы составляет 128 км и охватывает сотни паводковых и селевых очагов. Предусматривается создание системы связи и передачи информации потребителям, а также сети абонентских сигнализаторов, размещенных в паводкоопасных районах.

6. Показано, что предлагаемый метод и систем оповещения о паводках и селях ливневого происхождения имеют следующие преимущества над существующими:

- повышение заблаговременности оповещения на 2 - 5 часов;

- возможность охвата одним радиолокатором многих паводковых и селеопасных бассейнов, разбросанных на большой территории;

- удобство организации и обслуживания автоматизированной радиолокационной сети оповещения;

- экономичность, долговечность и надежность системы оповещения.

7. Проведена апробация метода на основе данных радиолокационной системы АСУ «Антиград» на примере паводков на территории Кабардино-Балкарии, которая показала положительные результаты.

8. Показана возможность широкомасштабного внедрения предложенного метода оповещения на базе создаваемой радиолокационной сети штормооповещения Северного Кавказа. Это позволит значительно сократить расходы по созданию системы оповещения о паводках и селях, повысит информативность системы штормооповещения и создаст экономический эффект порядка нескольких миллионов рублей на каждый радиолокационный центр оповещения.

В заключение автор выражает глубокую благодарность научному руководителю работы профессору М.Т. Абшаеву и сотрудникам отдела активных воздействий ГУ ВГИ за помощь в создании действующего образца радиолокационной системы оповещения АРСО и проведение полевых радиолокационных исследований и апробации предложенного метода оповещения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Лиев, Кайсын Борисович, Нальчик

1.M., Лиев К.Б. Оповещения о паводках и селях ливневого происхождения радиолокационным методом // Известия вузов СевероКавказский регион. Спец. Выпуск. Науки о Земле. 2007 - С. 49-53.

2. Абшаев М.Т. Оперативное радиолокационное отображение структуры грозо-градовых облаков. // Метеорология и гидрология. № 10. - 1980. -С. 29-38.

3. Абшаев М.Т. Радиолокационно-радиометрический метод измерения интегральной водности кучево-дождевых облаков. // Тр. V Всес. совещ. по радиомет. М.: Гидрометеоиздат, 1981.-С. 187-194.

4. Абшаев М.Т. Радиолокационные методы измерения микроструктурных характеристик облаков. // Тр. III Всес. совещ. по радиолок. мет. М.: Гидрометеоиздат, 1968.-С. 73-87.

5. Абшаев М.Т., Атабиев М.Д. Двухволновый метод коррекции на ослабление радиоволн в метеообъектах // Тр. VI Всес. совещ. по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат. 1984. - С. 103-106.

6. Абшаев М.Т., Батищев В.Г. Инюхин B.C., Тапасханов В.О. Автоматизированная система активного воздействия на градовые процессы. // Тез. докладов на научной конференции. Росгидромета. Секция 6. М. 1996. - С. 62-63.

7. Абшаев М.Т., Бурдаков Ф.И., Ваксенбург С.И. Пашкевич М.Ю. Устройство обработки эхо-сигналов метеорологического радиолокатора. А. С. СССР № 723896 от 28.11.79 с приоритетом от 14.08.78.

8. Абшаев М.Т., Бурдаков Ф.И., Ваксенбург С.И., Шевела Г.Ф. и др. Специализированный радиолокатор градозащиты и штормооповещения МРЛ-5 и его метеорологическая эффективность // Тр. ВГИ. 1976. - Вып. 33.-С. 3-30.

9. Абшаев М.Т., Дадали Ю.А. Локализация градовых очагов в кучево-дождевых облаках // Метеорология и гидрология. 1970. - № 9. - С. 2836.

10. Абшаев М.Т., Розенберг В.И. Поглощение и полное ослабление микрорадиоволн в градовых и дождевых осадках // Тр. ВГИ. 1975. -Вып. 29.-С. 18-40.

11. Абшаев М.Т., Розенберг В.И. Рассеяние и ослабление радиоизлучения сантиметрового диапазона градом // Изв. АН СССР "Физика атмосферы и океана". 1969. - Т. 5, N 8. - С. 803- 809.

12. Абшаев М.Т., Розенберг В.И. Рассеяние и ослабление радиолокационного излучения обводненными градинами. // Изв. АН СССР "Физика атмосферы и океана". 1969. Т. 5. - N 9. - С. 973-978.

13. Абшаев М.Т., Чеповская О.И. О функции распределения града // Метеорология и гидрология. 1967. - N 6. - С. 36-40.

14. Абшаев М.Т. Новый метод воздействия на градовые процессы // Тр. Всесоюзной, конференции, по АВ на гидромет. проц. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - С. 118 -126.

15. Абшаев М.Т. Оперативный контроль эффективности воздействия на градовые процессы // Тр. ВГИ. 1981. - Вып. 72. - С. 81-99.

16. Абшаев М.Т. Радиолокационное обнаружение града // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1982. - Том 18. - № 5. - С. 483-494.

17. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Лиев К.Б., Тебуев А.Д. Радиолокационный метод оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Тезисы Всероссийской конференции по АВ на гидромет. процессы. Нальчик, 2001.-С. 33 -35.

18. Абшаев М.Т., Атабиев М.Д., Макитов B.C. Радиолокационные измерения кинетической энергии градовых осадков // Тр. ВГИ. 1984. - Вып. 59. -С. 60 - 77.

19. Абшаев М.Т., Дадали Ю.А. Способ измерения жидких осадков. А. С. № 318887 (СССР). Б. И. № 32. 1972.

20. Абшаев М.Т., Инюхин B.C., Лиев К.Б. Некоторые результаты измерения дождей радиолокационным и наземным методами // Тр. ВГИ. Вып. 92. -2005.-С. 121.

21. Абшаев М.Т., Тебуев А.Д. Лиев К.Б. Радиолокационная система оповещения о селях и паводках ливневого происхождения // Тр. конф. молодых ученых, посвященной 90-летию Г.К. Сулаквелидзе. Нальчик. -2004.

22. Абшаев М.Т., Тебуев А.Д. Лиев К.Б. Радиолокационный метод измерения осадков в горных районах // Тез. докл. V конференции молодых ученых. -Нальчик. 2004. - С. 7-8.

23. Абшаев М.Т. Лиев К.Б. Сравнительный анализ измерений осадков наземным и радиолокационным методами // Тезисы всероссийской, конференции по физике облаков. Нальчик. - 2005. - С. 55-57.

24. Абшаев М.Т. Лиев К.Б. Предупреждение о селях и паводках ливневого происхождения радиолокационным методам Тезисы всероссийской конференции по селям. Нальчик 2005. - С. 5-7.

25. Абшаев М.Т. Тебуев Д.И. Лиев К.Б. Выброс обломочного материала на фронте селевых потоков и паводков Тезисы всероссийской конференции по селям Нальчик 2005. С. 44-46.

26. Абшаев М.Т., Бурдаков Ф.И., Ваксенбург С.И. и др. Особенности построения и метеорологическая эффективность радиолокатора градозащиты и штормооповещения МРЛ-5 // Тр. IV Всесоюзное, совещание, по радиометеорологии. М. - 1984. - С. 168-174.

27. Абшаев М.Т., Инюхин B.C. К вопросу оценки точности радиолокационных измерений // Тр. ВГИ. 1991. - Вып. 80. - С 40 - 44.

28. Абшаев М.Т., Бурцев И.И,. Дадали Ю.А., Захаров В.Г.,. Михеев М.Д., Пометельников В.А. Временные указания по воздействию на градовые процессы Москва, 1987. - С. 41.

29. Абшаев М.Т., Капитанников А.В., Тапасханов В.О. Автоматизированная система радиолокационного исследования макро и микроструктуры градовых осадков // Всес. конф. по АВ на гидромет. проц. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - С. 514 - 517.

30. Абшаев М.Т., Дадали Ю.А., Мальбахова Н.М. и др. К вопросу пространственно-временного распределения параметров микроструктурыи водности кучево-дождевых облаков // Тр. ВГИ. 1976. Вып. 33. С. 6770.

31. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Тебуев А.Д. Усовершенствованный метод радиолокационного контроля эффективности воздействия на градовые процессы // Тезисы Всероссийской конференции по фо и АВ на гидромет. процессы. Нальчик. 2001. - С. 112-114.

32. Абшаев М.Т. Инюхин B.C., Тапасханов В.О., Толмачев В.В. Исследование статистических характеристик метеорадиоэха // Тр. ВГИ, вып. 50, С. 121-132.

33. Абшаев М.Т., Сулаквелидзе Г.К. Радиолокационный контроль эффективности воздействия на конвективные облака // Тр. ВГИ. 1970 -Вып. 14.-С. 234-245.

34. Агекян Т.А. Основы теории ошибок для астрономов и физиков // Наука. -2-е изд.-М., 1972.-С 170.

35. Акты собрания Кавказской Археографической комиссии. Том VII. Кавказ и Закавказье за время управления генерала фельдмаршала, Графа Ивана Фёдоровича Паскевича- Эриванского (1827 - 1831). Тифлис, 1878.

36. Альперт Я. Л. Распространение радиоволн и ионосфера. М.: Изд. АН СССР.-1960.-С. 480.

37. Арарат гора страданий // Планета чудес и загадок. Бельгия. Издательский дом «Ридерз Дайджест», 1997 .

38. Бартон Д., Вард Г. Справочник по радиолокационным измерениям. Пер. с англ. М.: Советское радио, 1976. С. 392.

39. Баттан Л.Дж. Радиолокационная метеорология. Пер. с англ. Д.: Гидрометеоиздат, 1967.-.С. 196.

40. Баттан Л.Дж. Радиолокационная метеорология. Гидрометеоиздат, 1962

41. Берюлев Г.П, Костарев В.В., Мельничук Ю.В., Черников А.А. Радиолокационные измерения осадков // Тр. V Всесоюзного совета по радиометеорологии. М. 1981. - С. 3-8.

42. Берюлев Г.П., Мельничук Ю.В., Черников А.А. Автоматизированный радиолокационный комплекс для измерения атмосферных осадков // Тр. V Всес. совещ. по радиометеор. М.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 127 - 133.

43. Бин Б., Даттон Дж. Радиометеорология. Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.-С. 362.

44. Богомолов А.Ф. Основы радиолокации. Изд. «Советское радио», 1954.

45. Болгов Ю.В. Инюхин B.C. Лиев К.Б., Миссиров Ю.Я. Малкарова A.M. Некоторые результаты исследований градовой активности на территории КБР в 2003-2004 годах. // Тезисы всероссийской конференции по физике облаков Нальчик. 2005. - С. 123.

46. Болыпев Л. Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. — М.: Наука.- 1983.-С. 416.

47. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. Пер. с англ. М.: Изд-во Мир, С. 662.

48. Боровиков A.M.,. Костарев В.В., Мазин И.П., Черников А.А. Радиолокационные измерения осадков Л.: Гидрометеоиздат. 1967. - С. 140.

49. Брылев Г.Б., Линев А.Г., Федоров А.А. Погрешности различных способов измерения средней мощности радиоэха облаков // Тр. ГГО, 1971, вып. 271, -С. 65-76.

50. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. Пер. с англ. М: Изд-во иностр. лит., 1961. - С 536.

51. Виноградов Ю.Б. Этюды о селевых потоках. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. --С. 144.

52. Воробьев Б.М. Рассеяние и ослабление радиоизлучений в градовых облаках//Тр. ГГО. 1975. Вып. 328.-С. 179-188.

53. Гаустов И.К. Отважный исследователь альпинист. Ставрополь. Кн. Изд., 1969.

54. Гвоздецкий Н.А., Голубчиков Ю.Н. Горы. Москва. «Мысль», 1987

55. Горелик А.Г., Смирнова Г.А. О связи водности и интенсивности осадков с радиолокационной отражаемостью метеообъекта при различных параметрах распределения капель по размерам // Тр. ЦАО, 1963. Вып. 48. -С. 98-105.

56. Дадали Ю.А., Лившиц Е.М. Радиолокационные исследования трансформации параметров облаков при естественном развитии и при активных воздействиях на них // Тр. ВГИ. 1985. - Вып. 59. - С. 104 -112.

57. Денис А. Изменение погоды засевом облаков. М.: Мир, 1983. - С. 272.

58. Димаксян А. М. Радиооповеститель селя (РОС). Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-С. 82.

59. Довиак Р., Зрнич Д. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. С. 512.

60. Запорожченко Э. В. По пути первовосходителей. «Кавказская здравница», № 135 (18679) от 2 сентября. -1997 г.

61. Запорожченко Э.В. Крест на вершине Казбека. «Кавказская здравница», № 118 (18863) от 18 сентября 1998 г.

62. Запорожченко Э.В Горы манят всегда. «Кавказская здравница», № 140 (19071) от 23 июля 1999 г.

63. Запорожченко Э.В. Эльбрусиада 99. // «Мир путешествий», 1999 г., №4

64. Инюхин B.C., Капитанников А.В., Аксенов С.А., Лиев К.Б. Использование радиолокационных данных о поле осадков для оперативного прогноза дождевых паводков // Тезисы всероссийской конференции по селям. Нальчик, 2005. С. 62-65.

65. Канарейкин Д. Б., Павлов Н. Ф., Потехин В. А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов. радио, 1966. С. 440.67