Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях техногенного характера

При заблаговременном прогнозировании обстановки в чрезвычайных ситуациях техногенного характера, как правило, принимают следующие допущения:

• — рассматривают негативные события (источники чрезвычайных ситуаций), наносящие наибольший ущерб;
• — масса (объем) выброса (сброса) вещества (энергии) при техногенной аварии соответствует максимально возможной величине или объему наибольшей емкости;
• — метеоусловия (класс устойчивости атмосферы, скорость и направление ветра, температура воздуха, влажность и т. п.) принимаются наиболее благоприятными (инверсия, скорость ветра 1 м/с, температура 20°С) для распространения пыле-паро-газового облака (радиоактивного, токсического, взрывоопасного);
• — распределение населения в домах, на улице, в транспорте, на производстве принимается соответствующим среднестатистическому, с равномерной плотностью населения (персонала) в пределах населенного пункта (объекта экономики).

Рассмотрим методы прогнозирования последствий некоторых техногенных аварий.

Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, связанных со взрывами

Прогнозирование обстановки при взрывах заключается в определении размеров зон возможных поражений, степени поражения людей и разрушения объектов. Для этого обычно используют один из двух методов прогнозирования последствий взрывов: детерминированный (упрошенный) и вероятностный.

При детерминированном способе прогнозирования поражающий эффект ударной волны определяется избыточным давлением во фронте ударной волны? P_ф (кПа), в зависимости от величины которого находятся степени поражения людей:

и степени разрушения зданий (табл. 5.19).

Таблица 5.19.

Избыточное давление во фронте ударной волны? Р_ф (кПа), при котором происходит разрушение объектов Продолжение табл. 5.19.

Примечания, слабые разрушения — повреждение или разрушение крыш, оконных и дверных проемов. Ущерб — 10 — 15% от стоимости здания; средние разрушения — разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытии, верхних этажей. Ущерб — 30−40%; сильные разрушения — разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб — 50%. Ремонт нецелесообразен; полное разрушение — обрушение зданий.

При вероятном способе прогнозирования поражающее действие ударной волны определяется как избыточным давлением на фронте ударной волны? Р_ф (кПа), так и импульсом фазы сжатия ударной волны I₊ (кПа · с).

Степень поражения (разрушения) Р_пор (%) (см. табл. П.1) определяется в зависимости от пробит-функции Рr, являющейся функцией ??_ф (кПа) и I₊ (кПа · с) (табл. 5.20).

Таблица 5.20.

Выражения пробит-функций для разных степеней поражения (разрушения).

Степень поражения (разрушения).	Пробит-функция.
Поражение человека.
1. Разрыв барабанных перепонок.
2. Контузия.
3. Летальный исход.
Разрушение зданий.
1. Слабые разрушения.
2. Средние разрушения.
3. Сильные разрушения.

При полном разрушении зданий под действием взрыва образуются завалы, форма и размеры которых зависят от размеров здания и особенностей взрыва. При взрыве внутри здания обломки разлетаются во все стороны равномерно, а при взрыве вне здания — смещаются в направлении распространения ударной волны (рис. 5.4).

При сильном разрушении зданий можно принять, что объем завалов составляет примерно 50% объема завалов при полном разрушении здания.

При приближенных оценках размеры завалов, образующихся при взрыве внутри здания размером A · В · Р, можно определить по формулам:

длина завала A (м).

(5.42).

ширина завала В_зав (м).

(5.43).

где L — дальность разлета обломков, принимаемая равной половине высоты здания (L = H/2).

Рис. 5.4. Расчетные схемы завалов при взрыве: внутри здания (а); вне здания (б).

— - - контуры здания до разрушения; - - контуры завала При внешнем взрыве размеры завала определяют по формулам.

(5.44).

(5.45).

Для определения высоты завала h (м) используется формула.

(5.46).

где? — удельный объем завала на 100 м³ строительного объема здания (табл. 5.21); k — константа, равная k = 2 — для взрыва вне здания и k = 2,5 — для взрыва внутри здания.

Таблица 5.21.

Объемно-массовые характеристики завалов.

Примечания: 1. Пустотность завала (а) — объем пустот на 100 м³ завала, м³. 2. Объемный вес завала (р) — вес 1 м³ завала, т/м³

Для ориентировочного определения безвозвратных потерь N^безв (_чел) населения (персонала) вне зданий и убежищ можно использовать формулу.

(5.47).

где Р — плотность населения (персонала), тыс. чел./км²; G_тнт — тротиловый эквивалент, т.

Санитарные потери N^сан (чел.) принимаются равными.

(5.48).

а общие потери N^общ (чел.).

(5.49).

Для ориентировочного определении потерь людей, находящихся в зданиях, в зависимости от степени их разрушения можно использовать следующие формулы:

(5.50).

(5.51).

(5.52).

где N_i — количество персонала в i-м здании, чел.; n — число зданий (сооружений) на объекте; N^общ — общие потери при разрушении i-го здания; K_1i K_2i — коэффициенты для нахождения потерь в i-м здании, определяемые по табл. 5.22.

Таблица 5.22.

Знамения коэффициентов K₁, К₂