- •Моделирование и прогнозирование чрезвычайных ситуций
- •280103 Защита в чрезвычайных ситуациях
- •Моделирование и прогнозирование чрезвычайных ситуций
- •280103 Защита в чрезвычайных ситуациях
- •Содержание
- •Введение
- •Практическое занятие № 1 прогнозирование вероятности наступления чрезвычайных ситуаций
- •Пример расчета
- •Задание для самостоятельной работы
- •Практическое занятие № 2 вероятностая оценка ущерба при чс
- •Пример расчета
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 3 моделирование и прогнозирование обстановки при землетрясении.
- •Изменения бальности землетрясения для различных типов грунта
- •Скорость распространения продольных сейсмических волн
- •Степени разрушения зданий при землетрясениях
- •Классификация зданий и сооружений по сейсмостойкости.
- •Распределение вероятностей различных степеней разрушения зданий
- •Среднесуточное распределение городского населения по месту его пребывания
- •Пример расчета
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие №4 прогнозирование и оценка обстановки при ураганах
- •Значение коэффициентов аэродинамического сопротивления
- •Максимальная скорость (м/с) ветра, бурь и ураганов на территории России при различной частоте возникновения
- •Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений при ураганах
- •Скорость ветра (м/с), вызывающая определенную степень разрушения
- •Вероятность потерь населения в разрушенных зданиях при ураганах
- •Пример расчета.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 5 прогнозироване и оценка обстановки при наводнениях
- •Значение параметра f
- •Значения параметров волны затопления, приводящей к разрушению объектов
- •Пример расчета
- •Задания для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 6 прогнозирование и оценка обстановки при лесных пожарах
- •Зависимость максимальной влажности от температуры
- •Шкала пожарной опасности в лесу по условиям погоды
- •Значение комплексного показателя пожарной опасности, при котором возможно возгорание леса.
- •Доля % непригодной к реализации древесины по видам после верхового пожара
- •Пример расчета
- •Задания для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 7 прогнозирование и оценка обстановки при взрыве конденсированных взрывчатах веществ
- •Основные свойства конденсированных взрывчатых веществ
- •Степени поражения людей
- •Степени разрушения объектов в зависимости от ∆, кПа
- •Выражения пробит – функции для разных степеней разрушения зданий
- •Выражения для пробит – функций для разных степеней поражения людей
- •Значения коэффициентов потерь людей, находящихся в зданиях
- •Пример расчета
- •Зависимость ∆, кПа, отz
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 8 прогнозирование и оценка обстановки при пожарах
- •Теплотехнические характеристики веществ и материалов
- •Ориентированные значения средней плотности потока теплового излучения пламени в пожарах разлития
- •Время воспламенения резервуаров с нефтепродуктами
- •Критические значения теплового излучения для человека и материалов
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие №9 прогнозирование и оценка обстановки при химических авариях
- •Угловые размеры зоны химического заражения
- •Глубины зон возможного химического заражения , км.
- •Скорость переноса км/ч переднего фронта зараженного воздуха
- •Степень вертикальной устойчивости атмосферы
- •Значения коэффициентов в зависимости от скорости ветра
- •Коэффициент защищенности населения по месту его требования
- •Структура населения, поражённого охв
- •Значение коэффициентов для расчёта вероятности смертельного поражения
- •Величины коэффициентов ,,,
- •Величины коэффициентов ,,,
- •Значения шероховатости местности
- •Максимальное значение
- •Пример расчёта
- •Координаты точек изолиний концентрации хлора
- •Характеристики зоны заражения
- •Задание для самостоятельной работы.
- •Практическое занятие № 10 прогнозирование и оценка обстановки при радиационных авариях
- •Критерии для принятия неотложных решений по защите населения в начальном периоде аварийной ситуации (“Нормы радиационной безопасности. Гигиенические нормативы
- •Пример расчета
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Практическое занятие № 11 прогнозирование и оценка обстановки при гидродинамических авариях
- •Значение коэффициентов Ah , Bh, Av, Bv
- •Время прихода гребня (ч) и фронтах(ч) волны прорыва при разной высоте уровня воды в водохранилище
- •Значение коэффициента
- •Поражающее действие волны затопления и волны прорыва гидротехнического объекта
- •Пример расчёта
- •Задание для самостоятельной работы
- •Варианты исходных данных
- •Библиографический список
- •Моделирование и прогнозирование чрезвычайных ситуаций
- •280103 Защита в чрезвычайных ситуациях
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46.
Величины коэффициентов ,,,
Класс стабильности | |||||
Конвекция |
0,112 |
0,000920 |
0,920 |
0,718 |
0,11 |
Изотермия |
0,098 |
0,00135 |
0,889 |
0,688 |
0,08 |
Инверсия |
0,0609 |
0,00196 |
0,895 |
0,684 |
0,06 |
Таблица 9.11
Величины коэффициентов ,,,
, см | ||||
1 |
1,56 |
0,000625 |
0,048 |
0,45 |
4 |
2,02 |
0,000776 |
0,027 |
0,37 |
10 |
2,73 |
0 |
0 |
0 |
40 |
5,16 |
0,0538 |
-0,098 |
0,225 |
100 |
7,37 |
0,000233 |
-0,0096 |
0,6 |
Таблица 9.12
Значения шероховатости местности
Тип местности |
, см |
Ровная местность, покрытая снегом |
0,1 |
Ровная местность с высотой травы до 1 м |
0,1 |
Ровная местность с высотой травы до 15 см |
1 |
Ровная местность с высотой травы до 60 см |
5 |
Местность, покрытая кустарником |
12 |
Лес высотой до 10 м |
40 |
Городская застройка |
100 |
Величина , рассчитанная по формуле (6.16) не должна превышать величины, указанной в табл.9.13. В противном случае дляследует брать табличное значение(табл.9.13)
Таблица 9.13
Максимальное значение
Класс стабильности атмосферы | |
Конвекция Изотермия Инверсия |
640 400 220 |
Пример расчёта
На водоочистной станции, находящейся в центре города с плотностью населения Р=2500 чел/ и занимающего прямоугольную территорию размерами 15х8 км в 8 ч. утра произошла авария с разрушением ёмкости, содержащей=10т. сжиженного хлора. Ёмкость размещалась в поддоне с высотой стенок Н=1м. Метеоусловия в момент аварии: инверсия, ветер со скоростью= 3 м/c направлен по диагонали территории, температура воздуха t = 20
Население об аварии не оповещено.
Определить зону химического заражения через = 2ч после аварии, численность и структуру пораженного населения, уточнить количество погибших людей вероятностным методом.
Решение
Принимая глубину слоя разлившегося хлора равной
h = H – 0,2 = 1 – 0,2 = 0,8 м.
И = 1,558 т/по формуле (9.7) найдём время испарения хлора:
.
По формуле (9.5) найдём количество хлора в первичном облаке:
т
По формуле (9.6) найдём количество хлора во вторичном облаке:
т.
Здесь , так как
По таблице 9.2 находим глубины зон заражения первичным и вторичным облаками
=2,9 км =2,17км
Полная глубина зоны заражения определяется по формуле (6.1)
Предельно возможную глубину зоны заражения найдём по формуле (9.2):
Истинная глубина зоны заражения по формуле (9.3) равна:
Площадь зоны фактического заражения определим по формуле (9.4):
Эта зона располагается в секторе с углом по направлению ветра.
Количество людей, попавших в зону фактического заражения, найдём по формуле (9.6):
чел
Найдём число поражённых людей с учётом их защищенности. Согласно распределению населения города по местам пребывания (табл 3.6) в 8ч. утра 22% населения находится в жилых зданиях с коэффициентом защиты в течение 2 ч. равным 0,38; 50% населения в производственных зданиях с коэффициентом защиты 0,09; 28% - в транспорте без средств защиты. По формуле (9.9):
чел
Согласно табл.9.8 можно ожидать следующую структуру поражений:
смертельные поражения
чел
поражения тяжелой и средней степени тяжести
чел
лёгкие поражения
чел
пороговые поражения
чел
Уточним возможное число погибших вероятностным методом. Для этого с помощью формулы (9.14) рассчитаем поле концентрации хлора в городской застройке (= 100см) приz = 1,6м. Среднюю интенсивность
источника выделения хлора представим в виде суммы интенсивности его испарения и интенсивности выброса хлора в первичное облако:
; (9.18)
.
Средние квадратические отклонения и концентрации хлора для данных условий определяются формулами:
; (9.19)
; (9.20)
. (9.21)
Вычислим значения концентрации хлора на осиоx (у=0) (начало отсчёта расстояния x совпадает с источником выделения хлора, ось направлена в сторону ветра).
Таблица 9.14
Значения концентраций хлора на оси ох.
X, м |
300 |
600 |
1200 |
1800 |
2400 |
3000 |
3600 |
4200 |
4800 |
5400 |
15,78 |
28,4 |
48,54 |
64,54 |
78,1 |
90 |
100,71 |
110,5 |
119,58 |
128,1 | |
17,42 |
30,55 |
52,12 |
70,04 |
85,6 |
106,82 |
111,95 |
125,96 |
133,94 |
143,74 | |
, мг/л |
17,1 |
5,41 |
1,85 |
0,99 |
0,71 |
0,52 |
0,41 |
0,32 |
0,30 |
0,26 |
При отклонении от оси ох концентрация химического вещества уменьшается по закону:
, (9.22)
где . (9.23)
Из формулы (9.22) следует соотношение, позволяющее найти отклонения, при которых концентрация хлора снижается от значения на оси ох до заданного значения:
. (9.24)
С помощью формулы (9.24) можно рассчитать координаты точек изолиний концентраций ( табл.9.15)
Таблица 9.15