Междисциплинарный научный проект по изучению и управлению селевыми процессами на северном склоне хребта Хамар-Дабан в Байкальском регионе начали реализовывать российские учёные. Они планируют завершить его до конца 2028 года.
В проекте участвуют ведущие научные организации России: Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН, Институт земной коры СО РАН, Лимнологический институт СО РАН, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН и географический факультет Московского государственного университет им. М.В. Ломоносова.
Основная цель проекта — разработать методы управления селевыми процессами с целью снижения селевой активности в районе хребта Хамар-Дабан. Для этого учёные проведут комплексные междисциплинарные исследования зарождения и прохождения селевых потоков. Исследования будут включать проведение полевых работ, изучение состава и состояния грунтов, анализ природных факторов формирования селей, физическое и математическое моделирование зарождения и движения селевых потоков. Необходимость математического моделирования объясняется невозможностью проведения натурного эксперимента непосредственно в селеактивном бассейне хребта Хамар-Дабан.
Математическое моделирование будет основано на корректных данных физических свойств природной среды, которые будут получены в ходе экспедиционных работ непосредственно в пределах селеопасных бассейнов. Кроме этого, для проверки корректности разрабатываемых математических моделей будут необходимы результаты физического эксперимента, которые планируется получить на специальном селевом стенде (платформе), позволяющем имитировать сход и зарождение селевых потоков.
- В рамках проекта планируется разработка и создание оригинального стенда для изучения селевых процессов, значительно отличающегося от всех уже существующих в мире. Он будет не только регистрировать такие параметры селевых потоков, как скорость, давление, объём перемещаемых масс, но и впервые позволит управлять условиями эксперимента, искусственно инициируя сход селевого потока. Это необходимо для изучения критического момента — так называемой «точки срыва», когда масса переходит из состояния покоя в движение. Сейчас разрабатывается техническое задание по проектированию стенда, — рассказал директор ИДСТУ СО РАН, научный руководитель Иркутского филиала СО РАН академик Игорь Бычков.
Подобный комплексный подход — сочетание математического моделирования и физического эксперимента — активно используется за рубежом. В Китае, США и странах Европы действуют специализированные селевые стенды, где исследуют зарождение потоков, их поведение в транзитной зоне, распределение материала в зоне аккумуляции и испытывают противоселевые сооружения. Данные физического моделирования дополняют математическими расчётами, что повышает точность прогнозов.
- Если проводить аналогию — это как предотвращение схода снежных лавин. На опасных участках трасс устанавливают инженерные сооружения, при необходимости проводят обстрелы, чтобы вызвать лавину в контролируемых условиях. Мы хотим разработать методику по похожему принципу — искусственно инициировать контролируемый сход селеопасных масс, чтобы избежать катастрофических последствий при естественном формировании процесса, — пояснил Игорь Бычков.
В пресс-службе ИДСТУ СО РАН заявили, что проект под названием «Математическое, информационно вычислительное и экспериментальное моделирование этапов зарождения, схода и управления селевыми процессами на примере северного склона хребта Хамар-Дабан» может быть реализован только в рамках междисциплинарного подхода. В работе примут участие специалисты в области инженерной геологии, географии, гидрологии, геофизики, информатики, математического моделирования и программирования. Такой подход позволит глубже понять механизмы селевых процессов и разработать эффективные методы их регулирования, что особенно важно для защиты населения и объектов производственной и социальной инфраструктуры, располагающихся в селеопасных районах Иркутской области, в первую очередь города Байкальска и карт шламонакопителей Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, располагающихся в непосредственной близости от побережья озера Байкал.
