Завдання 2. Прогнозування хімічної обстановки при аварії на хно

Варіант 6

На території Водозабору № 2 (м. Полтава) знаходяться ємності із загальним об’ємом 3 м³, в яких зберігається СДЯР – хлор. Ємності обваловані, висота обвалування Н=1 м.

Для складання планів реагування і захисту населення виконати:

1. попереднє (довгострокове) прогнозування хімічної обстановки, яка може скластися в результаті аварії з викидом СДЯР на даному підприємстві;

2) аварійне прогнозування хімічної обстановки, якщо вилилося 2,1 т хлору і відомі метеорологічні дані на момент аварії:

• Напрямок і швидкість вітру: північно-західний, 5 м/с.

• Температура повітря: +25 ^оС.

• Час аварії і погодні умови: ніч, ясно.

Стримування розповсюдження отруйної хмари (забудовою, лісосмугою тощо) і час приходу її до житлових кварталів визначити за картою.

В розрахунках прийняти, що частка людей, котрі вміють користуватися найпростішими засобами захисту складає 25%.

Для довідки: Загальна площа м. Полтави - 103,5 км², кількість населення - 310 тис.чол. Густина хлору у рідкому стані 1,558 т/м³.

Розв’язання

Попередній (довгостроковий) прогноз

1. Приймаємо такі метеорологічні умови на момент можливого виникнення аварії:

- швидкість вітру в приземному шарі v = 1 м/с;

- температура повітря t = +20 ^оС;

- СВСП – інверсія.

2. Визначаємо масу СДЯР на момент аварії, що прогнозується (з урахуванням заповнення ємкостей на 70% від їхнього об’єму):

т = 0,7Vγ = 0,7∙6∙0,86 = 3,6 т.

3. Визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на ХНО. Для цього виконуємо лінійну інтерполяцією:

Г_табл = (1,65-1,3)/5∙0,6+1,3 = 1,41 км.

4. Враховуємо поправку на можливе обвалування ємності. Оскільки за умовою задачі вилив здійснюється «вільно», (обвалування відсутнє) Г´ = Г_табл.

5. Враховуємо поправку на перешкоду на шляху поширення хмари. За картою визначаємо, що об’єкт знаходиться в межах міста. Із табл.3 дізнаємося, що кожен кілометр міської забудови зменшує при інверсії поширення хмари в 3,5 рази. Отже:

Г´´ = Г´- Г´/3 = 1,41 – 1,41/3,5 = 1 км.

6. Визначаємо ширину ПЗХЗ:

Ш_ПЗХЗ = 0,3·Г^0,6 = 0,3·1^0,6 = 0,3 км.

7. Позначаємо на карті-схемі ЗМХЗ у вигляді кола радіусом 1 км, а в ньому, в найнебезпечнішому напрямку, куди може дути вітер (зона міської забудови), – ПЗХЗ у вигляді еліпса довжиною 1 км і шириною 0,3 км.

8. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ) за формулою (1):

S_ЗМХЗ = 8,72·10^-3·Г²·φ = 8,72·10^-31²·360 = 0,31 км².

9. Визначаємо площу зони фактичного (прогнозованого) зараження (ПЗХЗ) за формулою (2)

S_ПЗХЗ = 0,081·Г²·4^0,2 = 0,081·1²·4^0,2 = 0,1 км².

10. Беручи до уваги середню щільність населення міста (310000/103,5 = 2995 чол./км²), визначаємо кількість населення, яке може опинитися в зоні прогнозованого хімічного зараження (ПЗХЗ):

N = 2995*0,1 = 300 осіб.

Припускаємо, що 50% населення перебуватиме в будівлях (300/2 = 150 чол.), а решта – 150 чол. – на вулицях (відкрита місцевість).

За умовами задачі лише 16% людей, що потрапляють в зону зараження, зможуть скористатися найпростішими засобами індивідуального захисту (ЗІЗ), які мають під рукою; це становитиме 300*0,16 = 24 осіб на вулицях і 24 осіб, що перебувають у будинках. Решта 150*0,84 = 126 особи на вулиці і 126 особи в будинках – самі собі допомогти не зможуть.

11. За таблицею 6 спрогнозуємо максимальну кількість людей, які можуть постраждати в зоні ПЗХЗ, перебуваючи на відкритій місцевості:

• без ЗІЗ (100%) – 126 чол.,

• у простіших ЗІЗ (50%) – 24*0,5 = 12 чол.

У будівлях:

• без ЗІЗ (50%) – 126*0,5 = 64 чол.,

• у простіших ЗІЗ (30%) – 24*0,3 = 7 чол.

Таким чином, прогнозована кількість постраждалих становитиме 126+12+64+7 = 209 чол.

Структура втрат серед постраждалих найімовірніше розподілиться таким чином:

• 25% уражених отримають легкі отруєння, тобто 209*0,25 = 52 особи;

• 40% уражених отримають отруєння середньої тяжкості, тобто 209*0,4 = 84 осіб;

• 35% уражених отримають смертельні отруєння, тобто 209*0,35 = 73 осіб.

Викладені розрахунки зручніше проводити у вигляді таблиці, що наведена нижче:

Загальна чисельність населення в осередку ураження 300 чол., із них:
у будинках (50%) – 150 чол., із них:		на вулицях (50%) – 150 чол., із них:
в ЗІЗ (16%) – 24 чол.	без ЗІЗ (84%) – 126 чол.	в ЗІЗ (16%) – 24 чол.	без ЗІЗ (84%) – 126 чол.
постраждає (за табл.6):
30% – 50 чол.	50% – 1586 чол.	50% – 83 чол.	100% – 3172 чол.
разом постраждає:
209 чол., із них:
легкі отруєння отримають (25%) – 52 чол.
отруєння середньої тяжкості отримають (40%) – 84 чол.
смертельні отруєння отримають (35%) – 73 чол.

12. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до населених кварталів. За картою найближчий житловий масив знаходиться за 0,05 км від місця можливої аварії. За табл. 2 при інверсії швидкість переносу переднього фронту отруйної хмари становить 5 км/год. Тоді час t = 0,05/5 = 0,01 год. = 0,6 хв. За цей час слід встигнути попередити людей про небезпеку.

13. Визначаємо тривалість дії (випаровування) СДЯР. За таблицею 16 сірчаний ангідрид випаровується при вільному розливі у безвітряну погоду за 1,4 год.