Расчет параметров волны прорыва при авариях на гидроузлах проводится при помощи разных методик и программных комплексов. Перед покупкой программного обеспечения пользователю предлагается ознакомиться с демонстрационными версиями, представленными в свободном доступе. Но доступной для скачивания программы расчета гидродинамической аварии в сети Интернет нет. К тому же разные программы решают разные задачи.

Моделирование зоны затопления, расчет скорости и глубины разлива реки можно определить с помощью программных комплексов «MIKE 11» и «MIKE FLOOD», разработанных датской компанией «DHI Water & Environment». Расчет параметров волны прорыва при гидродинамической аварии на одном водохранилище с применением данных продуктов в среднем составляет 400000 рублей [55]. В России расчетом аварий на гидроузлах при помощи «MIKE 11» и «MIKE FLOOD» занимается научная консалтинговая фирма «Волга».

Программа «Волна», разработанная научно-производственным предприятием ООО «Титан-Оптима», предназначена для определения параметров волны прорыва, возникающей при авариях на гидросооружениях. Стоимость программы «Волна», составляет 15600 рублей [54]. Она позволяет отобразить результаты расчета в табличном и графическом виде.

Определить зону затопления местности в зависимости от повышения уровня воды в реке или водохранилище можно при помощи одной из функций геоинформационной системы «Карта 2011», разработанной Конструкторским бюро «Панорама». Стоимость ГИС «Карта 2011» составляет 54000 рублей [57] (сценарии затопления населенных пунктов Удмуртской Республики, выполненные с ее помощью, представлены на рисунках 2.3.1 - 2.3.8, 4.1, 4.3).

Проведенный анализ представленных на рынке программ оценки параметров волны прорыва при гидродинамической аварии показал, что затраты на приобретение программного обеспечения гораздо ниже стоимости расчета прорыва плотины одного водохранилища.

Но указанные выше программы не предусматривают оценку инженерной обстановки и не размещают в отчетах информацию о вероятных разрушениях зданий и сооружений на отдельно взятом створе. Программы оценки инженерной обстановки написаны на основе методики оценки инженерной обстановки при гидродинамической аварии [39], разработанной специалистами Управления по делам ГО и ЧС Нижегородского государственного технического университета. Они направлены на решение таких проблемных вопросов как определение зоны затопления, времени приходы гребня и фронта волны прорыва, продолжительности затопления местности, а также степени разрушения зданий и сооружений.

На основании данной методики разработаны программы для вычислительного пакета Maple V Release 4.00a. Выбор данного вычислительно пакета обусловлен простотой в освоении, большим количеством учебных пособий для этой версии, запуском с USB-флеш-накопителя на компьютере без инсталляции, большим количеством математических функций.

При необходимости определения таких параметров волны прорыва как время подхода волны прорыва на заданное расстояние до объекта, высота волны прорыва и время опорожнения водохранилища использована методика определения параметров волны прорыва и зоны затопления при прорыве (разрушении) плотины водохранилища. Листинг программы представлен в Приложении В.

При необходимости определения таких параметров волны прорыва как высота волны, время подхода гребня волны и фронта волны прорыва, продолжительность затопления территории объекта, степень разрушения элементов объекта экономики использована методика определения параметров волны прорыва и зоны затопления при разрушении гидротехнических сооружений на малых и больших реках. Листинг программы представлен в Приложении Г.

Произведем расчет стоимости программ оценки инженерной обстановки при аварии на гидроузлах для вычислительного пакета Maple V Release 4.00a. Они были написаны в течение двух недель. Средняя заработная плата программиста по городу Ижевску за один месяц работы составляет 33000 рублей [56]. Так как версия вычислительного пакета Maple V Release 4.00a находится в свободном для скачивания доступе, то затраты на ее приобретение составили 0 рублей. Следовательно, совокупная стоимость программ составила 16500 рублей.

Объем введенных в программу данных при расчете параметров волны прорыва и зоны затопления при разрушении гидротехнических сооружений на малых и больших реках, представленных в Приложении Г, больше объема данных при расчете параметров волны прорыва и зоны затопления при прорыве (разрушении) плотины водохранилища, представленных в Приложении В. Сложность введенных конструкций и время, затраченное на создание программы, соответственно, выше. Поэтому, учитывая данные обстоятельства, стоимость программы расчета параметров волны прорыва и зоны затопления при прорыве (разрушении) плотины водохранилища (Приложение В) составит 5000 рублей, стоимость программы расчета параметров волны прорыва и зоны затопления при разрушении гидротехнических сооружений на малых и больших реках (Приложение Г) – 11500 рублей.

Точность данных, полученных в результате расчета параметров волны прорыва по второй программе выше, чем по первой. Поэтому эффективность разработки программ будем оценивать исходя из стоимости программы «Определение параметров волны прорыва и зоны затопления при разрушении гидротехнических сооружений на малых и больших реках». Таким образом, затраты на создание программ ниже стоимости таких программных продуктов как «Волна» в 1,3 раза, ГИС «Карта 2011» - в 4,7 раза, и ниже стоимости расчетов в «MIKE 11» и «MIKE FLOOD» в 35 раз.