Встановлено критерії, що визначають ступінь просторової неоднорідності пірологічних характеристик випадкового горючого середовища. З використанням кореляційної теорії стохастичного аналізу одержано імовірнісну модель швидкості розповсюдження низової лісової пожежі за умов неоднорідного горючого середовища, виявлено найбільш значущі пірологічні фактори, що впливають на швидкість розповсюдження пожежної кромки. Створено стохастичні моделі інтегральних характеристик низової лісової пожежі, що розповсюджується за умов неоднорідного середовища (площі, периметра, імовірності затухання). Показано, що просторові флуктуації пірологічних характеристик призводять до більш швидкого збільшення площі та периметра пожежі, що розповсюджується за умов неоднорідного середовища, у порівнянні з такими у випадку пожежі, що поширюється за однорідних умов. Вперше з використанням критерію мінімуму часу локалізації та гасіння низової лісової пожежі одержано оптимальні управлінські рішення щодо початкового розміщення та напрямку руху сил пожежогасіння за умов їх дефіциту вздовж контуру пожежі. Показано, що оптимальне рішення визначається фізичними параметрами у зоні горіння та характеристиками засобів пожежогасіння.

Розроблено метод розрахунку синусоїдальних циліндричних відбивачів, утворених шляхом пружного згину подовжніми силами металевого листа прямокутної форми, а також складання на цій основі алгоритмів моделювання перебігу відбитих променів і побудови зображень фронтів вибухових хвиль з можливістю визначати ефективність їх дії шляхом обчислення площ поверхонь фронтів відбитих хвиль. У відбивальній системі виявлено двоїсті точки і реалізовано метод оберненого променя для визначення місця розташування джерела променів - квазіфокуса синусоїди. Обчислено величини згину металевого листа та місця розташування джерела так, щоб відбиті синусоїдальним циліндром промені було спрямовано вздовж осі симетрії згину. Виявлено умови, що забезпечують дію відбивача, коли джерела променів розташовано на рівні кінців згину. Складено алгоритми побудови зображень сім'ї променів та поверхонь фронтів хвиль, відбитих синусоїдальним циліндром залежно від місця розташування джерела променів. Ефективність дії вибухових хвиль визначено шляхом обчислення величин площ їх поверхонь.

Розроблено прогностичну модель вторинного радіоактивного забруднення територій на підставі системного аналізу процесів міграції радіонуклідів у разі пожеж у лісах, забруднених радіонуклідами. Уперше запропоновано застосування у моделях балансових співвідношень об'єктивних імовірнісних оцінок виникнення лісових пожеж та метеокліматичних факторів. Науково обгрунтовано методику розрахунку концентрацій радіоактивності на рівні земної поверхні. Розроблено методику експрес-прогнозу вторинного забруднення радіонуклідами чистих або відносно чистих територій внаслідок радіоактивних лісових пожеж.

Проведено аналітичні дослідження стану забезпечення пожежної безпеки лісів України, розроблено методику прогнозування настання пожежонебезпечного періоду у лісах в залежності від метеорологічних факторів, проведено експериментальні дослідження гасіння низової лісової пожежі з застосуванням мобільних і первинних засобів пожежогасіння. На основі проведених досліджень вироблені тактико-технічні рішення, що забезпечують підвищення ефективності гасіння низових лісових пожеж.

Проведено ретроспективний аналіз динаміки основних таксаційних показників деревостанів головних лісотвірних порід парку з установленням їх трендів. Розраховано конверсійні коефіцієнти відношень компонентів фітомаси деревостанів до їх запасу в корі. Встановлено залежності й опрацьовано систему математичних моделей для оцінювання компонентів фітомаси деревостанів і депонованого в них вуглецю головних лісотвірних порід. Оцінено динаміку загальної фітомаси та депонованого вуглецю в деревостанах парку. Встановлено основні тенденції киснепродуктивності лісів парку й оцінено їх потенціал. Доповнено методичні підходи до вивчення біотичної продуктивності лісів, які локалізовані у природоохоронних об'єктах, інформаційну базу даних з оцінювання компонентів надземної фітомаси деревостанів м'яколистяних порід України.

Розроблено комплекс взаємозв'язаних моделей для розв'язання задачі підтримки прийняття рішень з попередженням виникнення лісових пожеж. Удосконалено модель організації просторових даних, що поєднує в собі геореляційний, пошаровий і векторно-топологічний підходи, яка дозволяє подати інформацію, необхідну для прийняття рішень у вигляді сукупності об'єктів, які мають певні властивості, зв'язані певними відносинами та згруповані в окремі шари. Впроваджено програмне забезпечення для організації інформаційної підтримки прийняття рішень з попередження виникнення лісових пожеж.

Описано новий спосіб розрахунку в часі геометричної форми замкненої області (ЗО) фронту відбитої від циліндричного відбивача вибухової хвилі (ВХ) з пониженим тиском. Наведено нову схему пожежогасіння, яка базується на використанні особливостей геометричної форми відбитих ВХ - наявності ЗО низького тиску (НТ), що підвищує ефективність пожежогасіння за допомогою доставки вогнегасної речовини в зону пожежі. Подано рівняння опису в часі зображення ЗОНТ фронту ударних хвиль (ФУХ) для циліндричних відбивачів з несиметричним розташуванням джерела вибуху за умови недекартового закону відбиття. Досліджено особливості геометричної форми кривої, яка обмежує ЗОНТ ФУХ, визначено координати точки самоперетину кривої та точок загострення. Розв'язано нелінійне диференціальне рівняння для визначення кривої, у якої ЗОНТ коло, що започаткувало спосіб визначення відбивальних кривих з заданими формами областей НТ.

Запропоновано комплексний підхід до вирішення проблеми ліквідації наземних ландшафтних пожеж, що передбачає проведення таких організаційно-технічних заходів, наслідком яких є мінімізація сукупного збитку від пожежі. Підвищення ефективності боротьби з пожежею базується на використанні можливостей запропонованого програмно-інструментального комплексу, що передбачає оперативне одержання первинної інформації про осередок і зону пожежі та обробку цієї інформації за допомогою програмної реалізації комплексу ієрархічно пов'язаних новостворених та вдосконалених існуючих математичних моделей диспетчерського рівня. Завдяки використанню ГІС комплекс дозволяє адекватно описати реальну ландшафтно-метеорологічну обстановку в зоні пожежі, її вплив на динаміку конкретного осередку та продуктивність залучених до ліквідації підрозділів, одержати візуалізований прогноз як у випадку вільного розповсюдження пожежі, так і у випадку розповсюдження пожежі під впливом дії на неї сил пожежогасіння. Застосування програмного комплексу під час ліквідації пожежі дозволяє скоротити збитки в 1,57 раза у порівнянні зі збитками від пожежі, параметри управління гасінням якої одержані на підставі нормативних документів, і в 1,54 раза - за умови одержання параметрів на підставі використання методу експертних оцінок.

Обгрунтовано головні принципи відображення імітаційною моделлю гасіння пожежі у гірському лісовому районі. Модель дозволяє спрогнозувати втрати внаслідок пожежі залежно від параметрів функціональних структур системи протипожежного захисту гірського лісового району.

Складено та розв'язано диференціальне рівняння для опису руху частки грунту по робочій поверхні лопатки роторного грунтометальника.

Наведено результати аналізу геофізичного матеріалу, одержаного під час дослідження свердловин старого фонду нафтових родовищ Карпатської нафтогазової провінції (в область дослідження увійшли Пасічнянське, Довбушанське, Бистрецьке та Делятинське родовища, свердловини яких розміщені в межах лісів і лісосмуг на території Івано-Франківської області). В результаті інтерпретації даних електрометрії виділено водонасичені пласти різної потужності. З метою обладнання інтервалу відбору пластової води запропоновано використання пакетів для ступінчастого та монтажного цементування свердловин. Узагальнено запропоновано альтернативну можливість використання поверхневих і пластових вод, виділених за результатами геофізичних досліджень свердловин, що розміщені у межах першої та другої зони Передкарпатського артезіанського басейну, для гасіння пожеж на території Івано-Франківської області.

Базуючись на результатах роботи [1], досліджено траєкторії руху частки грунту після її розгону та вильоту з робочої поверхні лопатки роторного грунтометальника.

Наведено результати числових експериментів з комп'ютерного моделювання руху частки грунту по робочій поверхні лопатки роторного грунтометальника.

Розглянуто проблему загасання коливань в рідині прямого кругового циліндра з радіальними ребрами. Розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє одержати характеристики процесів у круговому баці. Зниження навантаження на баки з вогнегасною рідиною шляхом введення демпфіруючих перегородок забезпечує динамічну стійкість протипожежних літаків.

Рассмотрена математическая модель движения частиц грунта, выбрасываемых роторным грунтометателем, при учете нелинейного сопротивления. Предложен метод исследования влияния случайных параметров частиц грунта (формы, размера и т.д.) с произвольной плотностью вероятности распределения на дальность выбрасывания. Приведены результаты имитационного моделирования траекторий движения и дальности полета частиц грунта. Отмечено, что грунтометательные механизмы являются эффективным средством ликвидации низовых пожаров в условиях отсутствия воды.

Розроблено метод ідентифікації конфігурації проекту реінжинірингу систем пожежогасіння гірських лісових масивів, який грунтується на застосуванні нового способу пожежогасіння, що полягає у розміщенні на схилах гір пожежних пунктів обладнаних стаціонарними цистернами. Метод враховує параметри та кількість пожежних підрозділів у системі пожежогасіння гірського лісового масиву, можливості використання пожежних пунктів, обладнаних стаціонарними цистернами, властивості лісонасаджень та рельєф гірського району, мережу доріг та наявні пожежні водойми і грунтується на використанні імітаційного моделювання процесу функціонування цієї системи. Розроблено імітаційну модель віртуальної системи-продукту пожежогасіння гірського лісового масиву, яка дозволяє визначити залежність показників ефективності системи-продукту від параметрів її конфігураційної бази.

Today, in Ukraine and in the world, despite the rapid development of science and technology, there is a problem of developing as well as improving and adapting information, organizational and technical systems capable of preventing forest fires. The object of the study is the process of identification and formation the parameters of safety-oriented management of technical systems of forest fire prevention. Purpose. To develop new approaches to the safety-oriented project management of technical systems of forest fire prevention, and their modeling, based on the principles of system analysis. Methodology. Using the general scientific principles and fundamental provisions of the project management methodology, including system analysis, modeling tools, proactive and reactive management mechanisms, we form a triad of creating the concept of designing a portfolio of technical systems for environmental protection against forest fires. Findings. A conceptual triad of model-scheme of formation of the portfolio of projects of technical systems for protection of environment from forest fires is presented. A cybernetic model of the "black box" for decision making management during the implementation of the project of the technical system of forest fire prevention is adapted; the impact of factors that may occur under the influence of turbulent internal and external environment on the project is described. A safety-oriented model of project management of the technical system of forest fire prevention is developed, which is characterized by the presence of sub-phases of the life cycle, which are critical places of the project, have their own time frame of operation and resource consumption. Originality. The model of safety-oriented project management of the technical system of forest fire prevention is developed and subphases in the basic phases of the project life cycle are identified. The developed models are adapted for use in different countries because they are formed in accordance with international standards for project, programs and portfolio of projects management P2M, PmBok, PRINCE2, AGILE, KANBAN. Practical value. It is possible to use the obtained results in the practical activities of project, operational and management teams of authorities, emergency services and managers in the formation of national projects to prevent forest fires.

Обгрунтовано науковий підхід щодо створення превентивних засобів пожежогасіння лісових горючих матеріалів шляхом іммобілізації на поверхні нітрогенфосфоровмісної катіонної полімерної поверхнево-активною речовини полігексаметиленгуаніду (ПГМГ), що одночасно має властивості четвертинної амонійної солі та поліелектроліту і відноситься до малотоксичних речовин IV класу небезпеки. Показано, що фіксація солей ПГМГ на поверхні лісових горючих матеріалів є можливою за рахунок хімічної взаємодії (разом із фізичною) між речовиною та деревиною. Встановлено, що взаємодія похідних ПГМГ із горючими компонентами лісових екосистем, зокрема деревиною та органами дерев, відбувається за рахунок утворення багатоцентрових водневих зв'язків між гідроксильними групами (переважно целюлози) поверхні та аміногрупами полімеру, внаслідок чого солі ПГМГ достатньо міцно адсорбуються на поверхні лісових горючих матеріалів, що є підставою для отримання стійкого вогнезахисного покриття. Внаслідок іммобілізації на поверхні лісових горючих матеріалів утворюється полімерний інгібуючий шар, що підтверджено методами термічного аналізу та ІЧ-спектроскопії з Фур'є перетворенням. Розроблено вогнегасні композиції, на основі солей ПГМГ, які після висихання на поверхні целюлозовмісних матеріалів утворюють водостійкі полімерні плівки з високими характеристиками міцності та пролонгованим біоцидним ефектом, що обумовлено наявністю гуанідинових груп, які об'єднані в загальний полімерний ланцюг. Випробування вогнезахисної ефективності запропонованих композицій зменшують лінійну швидкість поширення полум'я майже у 3 - 4 рази в порівнянні з необробленими зразками лісових горючих матеріалів. Вперше запропропоновано використання розроблених вогнезахисних композицій, на основі солей ПГМГ, для прокладання профілактичних загороджувальних смуг у найбільш пожежонебезпечних напрямках (періодах) і опорних смуг під час локалізації лісових пожеж і для проведення профілактичних заходів із метою захисту лісових насаджень від шкідників.

Обгрунтовано використання екологічно прийнятних водних вогнегасних (ВВГР) і вогнезахисних речовин гуанідинового ряду для гасіння лісових пожеж, зокрема на радіоактивно забруднених територіях, та мінімізації радіаційних наслідків. Маючи властивості поліелектроліту, молекули полімеру витягуються вздовж потоку водної фази вогнегасної суміші, зменшуючи опір під час руху води. Макромолекули полігексаметиленгуанідину (ПГМГ) орієнтуються паралельно внутрішній поверхні труб, завдяки чому знижується інтенсивність турбулентних пульсацій у пристінному шарі, зменшується турбулентність потоків, знижуються гідравлічні втрати, що сприяє збільшенню напору та відстані подачі рідини. Експериментально встановлено, що у порівнянні з водою, при використанні водних розчинів полімеру за концентрації 3 - 5 %, збільшується дальність подачі ВВГР до 50 % із використанням вогнегасника ВВШ-9, а тривалість гасіння модельного вогнища 1А зменшується в 3 - 4 рази. Запропоновано спосіб гасіння лісової пожежі (зокрема на радіоактивно забруднених територіях), що включає в себе використання ВВГР на основі полімерної поверхнево-активної речовини ПГМГ. Спосіб призначено для гасіння кромки пожежі з одночасним прокладанням перед фронтом пожежі загороджувальних смуг шляхом оброблення розчином на основі солей ПГМГ. Встановлено, що використання запропонованого способу гасіння лісової пожежі надає можливість істотно скоротити тривалість гасіння пожежі завдяки вогнегасним властивостям гідродинамічно активних полімерів гуанідинового ряду з одночасним утворенням на обробленій поверхні лісових горючих матеріалів полімерного ізолюючого шару, продукти термодеструкції якого виконують функцію інгібіторів горіння. Застосування вогнегасних і вогнезахисних речовин гуанідинового ряду сприяє запобіганню вітровій міграції радіоактивних аерозолів унаслідок зменшення пилоутворення за рахунок злипання та коагуляції часточок радіоактивного пилу сприяє його седиментації. Показано перспективність використання запропонованого способу гасіння лісової пожежі для зменшення дозових навантажень особового складу пожежних підрозділів і з метою запобігання лісовим пожежам і мінімізації економічних, екологічних і соціальних наслідків від них.

У монографії висвітлено інформацію щодо організації охорони лісів від пожеж в зоні відчуження Чорнобильської АЕС, протипожежного впорядкування її території, розроблення методики прогнозування дозових навантажень на задіяний на гасінні природних пожеж персонал, обґрунтування створення Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника, концепції та технології відтворення лісів у зоні відчуження, енергетичної та вуглецедепонувальної функції лісових фітоценозів зони відчуження та використання даних дистанційного зондування Землі в системі моніторингу лісових пожеж. Рекомендовано протипожежні заходи на території Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника.