Expert Systems for Assessing Disaster Impact on the Environment
Loading...
Date
2014
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer
Abstract
EN: This paper presents expert systems and the numerical models to simulate atmosphere pollution after accidents with toxic substances. The expert systems allow one to assess impact on the person or environment after accidents of different types at chemical enterprises or storages. The process of toxic gas dispersion in the atmosphere is computed using the convective-diffusive equation. To compute the flow field among the buildings, two fluid dynamic models are used. The first fluid dynamic model is based on the 3-D equation of the potential flow. The second fluid dynamic model is based on the 2-D equations of the inviscid separated flows. To solve the convective-diffusive equation of the toxic gas dispersion in the atmosphere, the implicit change-triangle difference scheme is used. To solve the equations of the fluid dynamic models the A.A. Samarski’s difference scheme of splitting and change-triangle scheme are used. The developed numerical models have two submodels. The first submodel was developed to simulate the process of the atmosphere pollution after the accident spillages and the evaporation of the toxic substance from the soil. The second submodel allows predicting the air pollution inside the rooms in the case of the outdoor toxic gas infiltration into the room. The developed systems allow assessing the safety of the evacuation route. The developed expert system can be used to solve some specific problems such as the assessment of efficiency of protection measures which are developed to reduce the negative impact on the environment.
RU: В данном документе представлены экспертные системы и численные модели для моделирования загрязнения атмосферы после аварий с токсичными веществами. Экспертные системы позволяют оценивать воздействие на человека или окружающую среду после аварий разных типов на химических предприятиях или в хранилищах. Процесс рассеивания токсичных газов в атмосфере рассчитывается с использованием конвективно-диффузионного уравнения. Для расчета поля потока между зданиями используются две гидродинамические модели. Первая гидродинамическая модель основана на трехмерном уравнении потенциального потока. Вторая гидродинамическая модель основана на двумерных уравнениях невязких разделенных потоков. Для решения конвективно-диффузионного уравнения дисперсии токсичного газа в атмосфере используется неявная разностная схема изменения треугольника. Для решения уравнений гидродинамических моделей А.А. Используется разностная схема Самарского расщепления и схема изменения треугольника. Разработанные численные модели имеют две подмодели. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду.
RU: В данном документе представлены экспертные системы и численные модели для моделирования загрязнения атмосферы после аварий с токсичными веществами. Экспертные системы позволяют оценивать воздействие на человека или окружающую среду после аварий разных типов на химических предприятиях или в хранилищах. Процесс рассеивания токсичных газов в атмосфере рассчитывается с использованием конвективно-диффузионного уравнения. Для расчета поля потока между зданиями используются две гидродинамические модели. Первая гидродинамическая модель основана на трехмерном уравнении потенциального потока. Вторая гидродинамическая модель основана на двумерных уравнениях невязких разделенных потоков. Для решения конвективно-диффузионного уравнения дисперсии токсичного газа в атмосфере используется неявная разностная схема изменения треугольника. Для решения уравнений гидродинамических моделей А.А. Используется разностная схема Самарского расщепления и схема изменения треугольника. Разработанные численные модели имеют две подмодели. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Первая подмодель была разработана для моделирования процесса загрязнения атмосферы после аварийных разливов и испарения токсичных веществ из почвы. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Вторая подмодель позволяет прогнозировать загрязнение воздуха в помещениях в случае проникновения в помещение токсичного газа. Разработанные системы позволяют оценить безопасность пути эвакуации. Разработанная экспертная система может быть использована для решения некоторых конкретных задач, таких как оценка эффективности мер защиты, которые разрабатываются для снижения негативного воздействия на окружающую среду.
Description
M. Biliaiev: ORCID 0000-0002-1531-7882; N. Rostochilo: ORCID 0000-0001-9811-867X
Keywords
simulation and modeling, natural hazards, geographical information systems, computer applications, моделювання, стихійні лиха, географічні інформаційні системи, комп'ютерні програми, моделирование, стихийные бедствия, географические информационные системы, компьютерные программы, КГВ
Citation
Biliaiev, M. M. Expert Systems for Assessing Disaster Impact on the Environment / M. M. Biliaiev, N. Rostochilo, M. Kharytonov // Improving Disaster Resilience and Mitigation - IT Means and Tools / editors: H.-N. Teodorescu, A. Kirschenbaum, S. Cojocaru, C. Bruderlein. — Dordrecht, 2014. — Chapter 10. — P. 153—165. — (NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. — Vol. XVI.).