2.3. Заключение
Вероятность возникновения в зоне резервуара пожара или взрыва составляет 2,910-4, что соответствует одному пожару или взрыву в год в массиве из 3448 резервуаров, работающих в условиях, аналогичных расчетному.
Вариант №4
Задача 3. Расчет последствий от аварии с выбросом АХОВ.
С моста в реку опрокинута цистерна объемом 80 м3, содержащая высокоактивные отходы гальванического производства (содержание ионов меди 600 мг/л). Из-за разгерметизации цистерны, отходы поступали в реку в течение двух часов.
Параметры расчетного участка реки:
- средняя скорость течения V = 0,6 м/с;
- средняя глубина H = 1 м;
- средняя ширина В = 35 м;
- коэффициент шероховатости nш = 0,035;
- температура воды 18 оС.
Требуется определить:
- максимальную концентрацию и время ее наступления в створе водозабора, расположенного в 25 км ниже места аварии;
- продолжительность прохождения высоко и экстремально высоко загрязненных масс воды в створе водозабора.
Решение
Задачу решаем по методике прогнозной оценки загрязнения открытых водоисточников аварийно химически опасными веществами в чрезвычайных ситуациях (Москва, ВНИИ ГОЧС– 1996)
1. Заполняем недостающей информацией, используемой в качестве исходных данных (табл. 2).
2. Используя данные табл. 2, рассчитываем численные значения параметров, характеризующих загрязненность водотока (табл. 3).
Как следует из результатов расчета, приведенных в табл. 3, начало опасной ситуации в створе водозабора, удаленном от места аварии на 25 км, наступит через 5,44 часа после начала аварии и продлится 14,54 часа. При этом максимальное значение концентрации АХОВ в расчетном створе составит 1795,2 мг/л (>100 ПДКв), т.е. загрязнение характеризуется как смертельное.
Т а б л и ц а 2 Подготовка исходных данных
Параметр, обозначение, размерность |
Численное значение |
Примечания |
Длина расчетного участка, L, км |
25 |
|
Средняя глубина участка, Н, м |
1 |
|
Средняя ширина участка, В, м |
35 |
|
Коэффициент шероховатости для открытого русла, nш |
0,035 |
Определяется по приложению 1 |
Коэффициент шероховатости нижней поверхности льда, nл |
- |
Определяется по приложению 3 |
Коэффициент продольной дисперсии (приведенный), Dп, м |
6,4 |
Определяется по приложению 2 (для лета) или приложению 4 (для зимы) |
Температура воды, Тв, оС |
18 |
Не нужна для неконсервативных веществ |
Средняя скорость течения реки на расчетном участке, V, м/с |
0,6 |
Если не задана, то V=Q/BH |
Расход воды на расчетном участке, Q, м3/с |
21,0 |
Если не задан, то Q=VBH |
Коэффициент смешения, j |
0,7 |
Определяется по табл. |
Название загрязняющего вещества |
Неорганич. соединение меди |
|
Обьем аварийного сброса, W, м3 |
80,0 |
|
Время аварийного сброса, to, час |
2,0 |
|
Концентрация АХОВ в аварийном сбросе, Са, мг/л |
600 |
Если не задана, то Са = 1000r |
Плотность АХОВ, r, кг/м3 |
- |
Не нужна, если задана Са |
Коэффициент скорости самоочищения АХОВ, К, 1/сут |
1,8 |
Определяется по приложению 6 или равен 1 |
ПДКв АХОВ, мг/л |
1,0 |
Определяется по приложению 7 |
Коэффициент, учитывающий испарение АХОВ в начальный период смешивания с водой, Y |
1,0 |
Определяется по приложению 5 или равен 1 |
Т а б л и ц а 3
Расчет по методике (для водотоков)
Параметр, обозначение, размерность |
Расчетная формула |
Численное значение |
|||
Время добегания, tд, час |
tд |
L/3,6V |
11,57 |
||
Время наступления макс. концентрации, tmах, час |
tmах=tд+to/2 |
12,57
|
|||
Расход АХОВ, q, м3/с |
q |
WY/3600to |
0,011 |
||
Параметр J |
J |
q/(jQ+q) |
~7,48 |
||
Коэф. продольной дисперсии (факт.), D, м2/с |
D=DпV |
3,84 |
|||
Параметр Z |
Z |
Dtmax /6Vto |
~6,7 |
||
Параметр Q |
Q=3,1415/(1+Z) - при Z>3 и tmax>to |
~0,4 |
|||
|
Q |
1 при Z,3 или tmax,to |
|
||
Параметр e |
e |
exp(-Ktд/24) |
1,0 |
||
Максимальная концентрация АХОВ, Сmах, мг/л |
Сmах=СаJQe |
1795,2 |
|||
Значение высокой или экстремально высокой концентрации АХОВ, Свз, мг/л |
Свз=10ПДКв или Свз=100ПДКв |
10,0 100,0 |
|||
Продолжительность прохождения опасных концентраций АХОВ в заданном створе, Dtз, час |
Dtз=to(1+Z)(1-Свз/Cmax) |
~14,54 |
|||
Время прохождения фронта зоны загрязнения, tф, час |
tф=tmax-Dtз/2 |
~ 5,44 |
|||
Время прохождения хвоста загрязнения, tх, час |
tх=tmax+Dtз/2 |
~ 20 |
|||