Как приручить «белого дракона»

На Казахстанском Алтае сотни лавиноопасных участков, только у чеэсников таких зарегистрировано почти 500. Возможно, это главное, что надо знать о здешних горах. Они прекрасные и… опасные.

Большинство лавин живут, что называется, своей жизнью – накапливаются, сходят, снова растут. Они где-то далеко, в дикой природе, ничем никому не мешают. Вместе с тем часть склонов, ущелий и козырьков расположены рядом с автотрассами и населенными пунктами. Сказать, что они опасные – ничего не сказать.

В прошлом году стихийные лавины не раз перекрывали дороги в районе Алтай и Самарском, каждая объемом в тысячи кубометров! К счастью, обошлось без трагедий, только однажды снежный хвост краем задел рейсовый автобус, но повезло – никто не пострадал. Плюс взрывники провели 89 принудительных спусков общим объемом 340 тыс. кубов. Образно говоря, с гор спустили небольшое озеро.

В разных странах лавины называют белой смертью, белым ужасом, белым драконом… Это самое опасное явление в горах. Масса снега несется по склону, ломая деревья, переворачивая камни. В ХХ веке две мегалавины в южноамериканской стране Перу вошли в число наиболее разрушительных катастроф века. В Восточном Казахстане уже в ХХI веке стихия унесла несколько человеческих жизней. В 2016 году едва удалось избежать крушения поезда – снежная «шапка» высотой 4 м и длиной 6 м ночью перекрыла пути. Машинист чудом успел применить экстренное торможение.

– В 2021 году мы сделали научное обоснование выбора локаций для размещения станций автоматизированного сбора данных, – говорит руководитель проекта, кандидат физико-математи­ческих наук, глава депар­тамента информационных технологий Восточно-Казах­станского университета им. Д. Серикбаева Наталья Денисова. – Эту работу мы передали департаменту по чрезвычайным ситуациям. Следующий шаг – проект, связанный с самими станциями.

Самые тревожные участки чеэсники давно взяли на учет, по ним накоплена многолетняя статистика от снегомерных партий и метеорологов. Каждый год в сезон действуют 20 снегомерно-лавинных маршрутов, установлено 160 снегомерных реек. В ДЧС есть альбом с кратким описанием и фото лавиносборов, с данными по их площади – своего рода сборник паспортов объектов. Вместе с тем, как отметила ученый, бумажные носители и даже вордовские тексты – это вчерашний, если не позавчерашний день. Автоматизированные системы не открывают книги и не перелистывают тексты, они работают только с электронными базами данных.

– Сейчас лавиноопасные участки контролируют, условно говоря, в ручном режиме, – пояснила Наталья Федоровна. – Едет инженер, осматривает рейки. Если видит повышенное накоп­ление снега, сообщает об этом в департамент, там закрывают дорожный участок, вызывают Казселезащиту. Закладывают взрывные устройства, спускают лавины. Мы хотим, чтобы было иначе.

Для начала научный коллектив поставил задачу создать электронную базу данных метеонаблюдений минимум за 5–10 лет – по температуре, количеству осадков, накопленному снегу, влажности, ветровой обстановке. Такая статистика есть в открытом доступе. Кроме того, предстоит проанализировать, когда и в каком количестве за этот же период проведено спус­ков снега. При сопоставлении можно получить математи­ческую модель, которая, в свою очередь, позволит вести прогнозирование.

На участках с максимальной лавинной опасностью по проекту запланирован монтаж автоматических метеостанций – установок в виде мачт, оснащенных контроллерами и сенсорами. Они будут передавать метеоданные в режиме онлайн и оповещать соответствующие службы в случае возникновения опасных параметров. Что важно: все данные останутся на сервере, послужат сырьем для дальнейшего совершенствования электронного прогноза. Конечная цель – чтобы риск оценивался не человеком на глазок, а автоматикой, то есть с минимальной вероятностью ошибки.

– Мы уже выезжали на ключевые участки вместе с чеэсниками и специалистами Казселезащиты, – рассказала Наталья Денисова. – Самые опасные лавино­сборы находятся вдоль дороги в зоне отдыха Горная Ульбинка, на Осиновском перевале, в поселке Зубовск в районе Алтай. Поселок расположен возле горы со склоном под углом больше 70 градусов. Там постоянная опасность для местной школы и железнодорожного вокзала. Почти каждый год приходится восстанавливать снегозащитные сооружения.

Проект, поддержанный Минис­терством науки и высшего образования РК, объединил команду из двадцати исследователей. В нее вошли IT-специалисты, знатоки автоматизированных систем, строители, материаловеды, геодезисты и т. д. Для начала предстоит провести съемку горных склонов и составить 3D-модели с учетом всех особенностей рельефа. Это важно для понимания того, как поведет себя снег.

Необходимо также изучить местные грунты и понять, какой выбрать бетон под основание. Из какого сплава изготовить мачты, учитывая климати­ческий диапазон от -50 градусов до +50. Дальше ученые выберут место под станцию, чтобы, с одной стороны, уберечь ее от той же лавины или оползня, а с другой, защитить от вандалов – этот человеческий фактор, увы, тоже приходится учитывать.

– У нас задействован беспилотник с навесным сканером для оценки уровня снега, – раскрыла подробности Наталья Федоровна. – Все данные будут поступать на сервер, собираться в единой базе, визуализироваться и передаваться в Казселезащиту. Там смогут видеть ситуацию, например, на LED-экране.

Кроме того, собранные в автоматическом режиме метеоданные найдут отражение в гео­информационной системе – на электронной карте лавиноопас­ных мест. Любой пользователь сможет получить актуальную информацию, посмотреть прогноз.

На сегодня автоматизированными системами прогнозирования лавинной опасности обладают Канада, Япония, Россия. Как отметила Наталья Денисова, у каждой из этих стран своя методология, свой опыт расчетов и моделирования. Команде восточно-казахстанских исследователей предстоит его изучить, чтобы, возможно, дополнить свои разработки передовыми технологиями. Проект рассчитан до конца 2025 года. Затем система будет передана МЧС и при необходимости масштабирована в других регионах страны.