Для защиты озера Байкал ученые создадут цифровой двойник "управляемого селя"
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (ИВМиМГ СО РАН) стал инициатором проведения масштабных исследований по предотвращению попадания в озеро Байкал неутилизированных отходов деятельности Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Для участия в проекте привлечен целый ряд институтов Новосибирского научного центра.
Потенциальным источником загрязнения озера Байкал является около 6 млн тонн промышленных отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, закрытого по настоянию экологов в 2013 г. Основную массу отходов – около 5 млн тонн – составляет продукт переработки целлюлозы шлам-лигнин, токсичный, экологически вредный материал. Переполненные хранилища находятся рядом с уникальным озером, ближайшее - на расстоянии 400 метров от береговой черты. Особую опасность представляют реки Большая и Малая Осиновка, стекающие с хребта Хамар-Дабан. Именно по руслам рек наблюдались исторические и современные сходы селей. Изменения климата повысили вероятность развития неблагоприятных сценариев. Проведенные обследования защитных сооружений, построенных в 70-х годах прошлого века после катастрофического селя, показали их ветхость и неготовность противостоять ударам стихии.
"В комплексной программе исследований, направленных на разработку проекта защиты озера Байкал от промышленных отходов в районе бывшего целлюлоза-бумажного комбината принимают участие Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Институт гидродинамики СО РАН, Институт горного дела СО РАН, Селевая ассоциация и Московский государственный университет, Институт земной коры СО РАН, Лимнологический институт СО РАН и Институт динамики систем и теории управления СО РАН. Координирует проект директор Иркутского филиала СО РАН, директор Института динамики систем и теории управления СО РАН академик Игорь Вячеславович Бычков. Проект получил поддержку президента РАН академика Геннадия Яковлевича Красникова, руководства министерства науки и высшего образования РФ, сейчас решаются вопросы по финансированию проводимых исследований. В начале июля состоялась первая рекогносцировочная экспедиция, которая позволила на месте оценить масштабы угроз и наметить основные этапы реализации масштабного и чрезвычайно значимого проекта", - - сообщил Игорь Ельцов, заместитель директора по научной работе ИВМиМГ СО РАН.
Как отметил Игорь Ельцов, одну из самых больших опасностей представляет возможность схода селевых потоков и оползней с хребта Хабар-Дабан по рекам. В 1971 г. мощные сели разрушили жилые дома в Байкальске, десятки километров дорог, повредили инфраструктуру БЦБК. Карт хранилища с токсичными отходами тогда были заполнены лишь частично, сель прошёл в критичной близости от девяти отстойников, катастрофы чудом удалось избежать.
"Институту вычислительной математики и математической геофизика СО РАН поставлена задача создания "цифрового двойника" и проведения сценарных расчётов образования селевых потоков, учитывающих глобальные климатические изменения, связанный с этим уровень осадков, геомеханические и гидродинамические характеристики грунтов. Посредством расчётов для реалистичных математических моделей образования и развития селевого потока можно разыграть различные сценарии этого явления. В качестве одного из вариантов предложено рассмотреть возможность создания "управляемого селя", сход которого позволит снизить угрозу возникновения чрезвычайной ситуации, а также переместить из слабых и особо опасных мест накопившиеся материалы в специально подготовленные резервуары. При этом модели должны быть адаптированы к конкретным геолого-геоморфологическим условиям и верифицированы на данных натурных и лабораторных измерений. Здесь мы будем опираться на компетенции наших коллег из междисциплинарной команды.
В рамках реализации нашего блока проекта мы намерены не только просчитать возможные сценарии, но и подготовить информацию для специалистов, которые будут разрабатывать рекомендации для принятия управленческих и инженерных решений. Учитывая сложность и многообразие данных, масштабы и объем предстоящей работы по проекту предполагается широко привлекать методы искусственного интеллекта, способы анализа больших данных, то есть применять те наработки и ресурсы, которые мы активно развиваем в последние годы в Институте вычислительной математики и математической геофизики СО РАН", - рассказал Игорь Ельцов.
