3.6. Натурное моделирование

В последние годы в прогнозировании природопользования используется метод натурного моделирования. Его суть состоит в том, что для выяснения того, как поведет себя объект в различных условиях, создают его точную копию в уменьшенных размерах. Используя различные приспособления, моделируют те процессы, которые способны воздействовать на объект, и изучают его ответную реакцию. Этот метод был использован для прогноза последствий строительства дамбы в Финском заливе с целью защиты Санкт-Петербурга от наводнений.

Перед строительством дамбы была создана точная копия Финского залива Невской губы, приморской зоны Санкт-Петербурга и самой плотины. Все детали копии были уменьшены в 500 раз. Специальные гидравлические сооружения позволяли имитировать процесс наводнения и наблюдать его течение. Установленными в дамбе затворами регулировали поступление воды в Невскую губу. Тем самым появлялась возможность моделировать и рассчитывать процесс наводнения.

Модель использовалась не только для изучения процесса наводнения, но и для определения возможности появления застойных зон в заливе в районе Санкт-Петербурга и в нижнем течении реки Невы.

Достоинства этого метода состоят в том, что он позволяет достаточно точно прогнозировать поведение объекта при воздействии на него различных факторов. При этом появляется возможность проследить, как будут протекать процессы при изменении значений характеристик объекта и параметров внешних факторов, воздействующих на изучаемый объект.

Точность данного метода будет в значительной степени определяться степенью соответствия натурной модели реальному объекту. В рассмотренном примере при сооружении натурной модели необходимо было строго выдержать глубину залива, характеристику дна и многие другие параметры.

Другим фактором, который в значительной мере обусловливает точность такого прогноза, является правильность представлений о роли тех или иных процессов в изменении состояния изучаемого объекта.

Недостатком метода натурного моделирования является его высокая стоимость. Проект и сооружение натуральных моделей требует значительных затрат. Сооружение натурной модели Финского залива и дамбы для защиты Санкт-Петербурга обошлось в 6 млн р. в ценах 1988 г.

3.7. Экспресс‐прогнозы

Методы экстраполяции и математического моделирования достаточно надежны. Точность этих методов во многом определяется надежностью используемых данных и правильным выбором способа прогнозирования. Их применение требует значительных затрат времени и привлечения специалистов, имеющих соответствующий уровень подготовки. Поэтому прогнозирование на основе экстраполяции или математического моделирования часто превращается в исследовательскую деятельность и затягивается на длительный срок. Но в некоторых случаях в природопользовании нет необходимости в очень точных прогнозах.

Это позволяет использовать экспресс-прогнозы. Их особенность состоит в том, что результат можно получить в короткий срок.

Экспресс-прогнозы могут использоваться при определении потребности в природных ресурсах или степени загрязнения природной среды. Основой для экспресс-прогнозов служит достаточный набор данных, характеризующих количественную связь между двумя показателями. Например, можно количественно оценить потребность в природных ресурсах для производства того или иного изделия.

Экспресс-прогнозы используются и для прогнозирования изменения характеристик природных объектов. Так, интенсивность смыва почвы в водные объекты зависит от залесенности территории. Связь между этими показателями может быть охарактеризована условными данными, приведенными в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Связь между залесенностью и размером поверхностного стока

Таким образом, в зависимости от изменения показателя залесенности территории можно примерно определить смыв почвы в водные объекты.

Следует учитывать, что экспресс-прогнозы:

• имеют невысокую точность, поэтому могут использоваться только как предварительные;

• просты в использовании и позволяют получать быстрый результат;

• не требуют проведения глубоких исследований;

• могут использоваться специалистами, не имеющими специальной глубокой подготовки.

В настоящее время используются также экспресс-прогнозы, основанные на выявлении устойчивых тенденций, и прогнозирование по аналогии.