У роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, які в сукупності забезпечують розв’язання науково-практичної задачі щодо створення методів визначення та вибору моделей та (або) оцінок швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі, а також щодо вияву особливостей їх практичного використання. 1 Показано, що швидкість розповсюдження фронту лісової пожежі є універсальною характеристикою, яка дозволяє визначити такі її інтегральні характеристики, як периметр, площа та ін., а процедура отримання оцінок швидкості може бути зведена до розв’язання задачі у рамках кібернетичного підходу до опису процесу горіння. 2 Для малих відхилень відносно стаціонарного режиму горіння лісова пожежа як низова, так і верхова уявляє собою кібернетичну систему, яку у першому наближенні можна інтерпретувати у вигляді одномірної динамічної системи з вхідним сигналом, що описується функцією Хевісайду або Діраку, а вихідним сигналом якої є перевищення температури у фронті лісової пожежі відносно її стаціонарного значення. 3 Задача отримання оцінок швидкості розповсюдження фронту низової та верхової пожежі зведена до задачі аналізу стійкості процесу горіння, в результаті розв’язання якої з використанням критерію Гурвіцу отримані аналітичні вирази для таких оцінок з урахуванням фізичних характеристик лісових горючих матеріалів, а також аеродинамічних та метеорологічних параметрів лісового масиву. 4 Для урахування впливу вітру та рельєфу місцевості на швидкість розповсюдження фронту лісової пожежі в модель введені мультиплікативні або адитивні функції впливу та показано, що останні є бажаними, бо в цьому випадку знижується чутливість швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі до похибок факторів, що впливають. 5 Запропоновано метод визначення моделі швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі, заснований на аналізі величини неузгодження між експрес-даними та модельними значеннями за допомогою модифікованого критерію Пейджа – Хінклі, що виключає необхідність використання масиву статистичних даних та дозволяє визначати моделі за останнім значенням вибірки. Експериментальним шляхом показано, що при зміні запасу ЛГМ в діапазоні (2,4 4,5) кг/м2 та рельєфу місцевості – (0 15)0, ідентифікація моделі швидкості розповсюдження фронту низової лісової пожежі здійснюється за час, котрий не перевищує 60 с. 6 Розроблений метод ідентифікації моделі швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі, який уявляє собою суперпозицію приватних (локальних) моделей, а її вагові коефіцієнти визначаються з використанням методу штрафних функцій або за допомогою невизначених множників Лагранжу, що забезпечує оптимальність процедури ідентифікації за швидкодією. Експериментальним шляхом показано, що для моделі швидкості розповсюдження фронту низової лісової пожежі, у якій незалежними змінними є запас горючої речовини та рельєф місцевості (кут нахилу), величина відносної похибки не перевищує 16 %. 7 Вибір функцій впливу для урахування рельєфу місцевості та вітру може здійснюватися або завчасно – з використанням масиву статистичних даних, або на підставі експрес-аналізу інтегральних характеристик лісової пожежі – з використанням, наприклад, авіаційних засобів. В другому випадку процедурі експрес визначення інтегральних характеристик повинен передувати моніторинг, визначення та ідентифікація лісової пожежі, причому поєднання останнього з експрес-аналізом його інтегральних характеристик приводить до підвищення точності ідентифікації моделі швидкості розповсюдження лісової пожежі. 8 Стосовно до протипожежних трубопровідних установок розроблена система організаційно-технічного забезпечення боротьби з лісовими пожежами, яка забезпечує прийняття рішення щодо доцільності їх використання, виборі конфігурації та технічних характеристик. Розроблені рекомендації щодо вибору мінімально можливої відстані трубопроводу таких установок в залежності від величини швидкості розповсюдженн лісової пожежі. 9 У випадку використання води для локалізації та гасіння лісової пожежі за допомогою автоцистерн отримані умови, що визначають різноманітні варіанти прийняття управлінського рішення на її доставку, для кожного з яких обґрунтовано вибір числа засобів доставки. 10 Стосовно до хімічних засобів боротьби з лісовими пожежами наведено перелік можливих варіантів формування управлінських рішень, підґрунтям яких є використання інформації про швидкість розповсюдження пожежі. 11 Розроблена модель для оцінки ефективності використання моделей швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі, яка визначає величину можливого збитку від цієї пожежі в залежності від величини похибки моделі. Показано, що для випадку, коли затрати на локалізацію та гасіння лісової пожежі не перебільшують (10 15) % від вартості дільниці лісу, котра вигоріла, величина додаткового збитку не буде перевищувати (3 5) %, якщо величина відносної похибки визначення моделі швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі не перевищує 30 %. 12 Методика експериментального визначення залежності швидкості розповсюдження фронту лісової пожежі від щільності лісового горючого матеріалу, вологовмісту та рельєфу місцевості, алгоритми побудови моделі для формування бази даних, а також рекомендації керівнику гасіння пожежі впроваджені при розробці організаційно-технічних заходів по боротьбі з лісовими пожежами в Бахчисарайському державному лісовому господарстві (акт від 17.11.02 р.) та в Старокримському державному лісомисливському господарстві (акт від 24.12.02 р.), що забезпечує скорочення часу повного розгортання сил та засобів, що використовуються для локалізації та гасіння пожежі, приблизно на 20 %. | 