ЛІТЕРАТУРА:
1.Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. — К., 2003. — 455 с.
2.Шоботов В.М. Цивільна оборона. Навчальний посібник.— К.,
2004.— 438 с.
3.Депутат О.П., Коваленко І.В., Мужик І.С. Цивільна оборона. Підручник. — Львів, 2001. — 336 с.
НАЙВАЖЛИВІШІ ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ №3
ХІМІЧНА |
СТУПІНЬ |
|
ВЕРТИКАЛЬНОЇ |
||
ОБСТАНОВКА |
||
СТІЙКОСТІ ПОВІТРЯ |
||
|
||
|
|
|
ХІМІЧНО |
СИЛЬНО ДІЮЧІ ЯДУЧІ |
|
НЕБЕЗПЕЧНИЙ |
||
РЕЧОВИНИ |
||
ОБ'ЄКТ |
||
|
||
|
|
|
ХІМІЧНО |
|
|
НЕБЕЗПЕЧНА |
ТОКСОДОЗА |
|
РЕЧОВИНА |
|
|
|
|
|
ЗОНА МОЖЛИВОГО |
ПРОГНОЗУВАННЯ |
|
ХІМІЧНОГО |
ХІМІЧНОЇ |
|
ЗАРАЖЕННЯ |
ОБСТАНОВКИ |
|
|
|
|
ЗОНА ФАКТИЧНОГО |
СТУПІНЬ ХІМІЧНОЇ |
|
ХІМІЧНОГО |
||
НЕБЕЗПЕКИ |
||
ЗАРАЖЕННЯ |
||
|
||
|
|
§ 3.3.1. Ступінь вертикальної стійкості повітря
Теоретичні відомості
Хімічною обстановкою називають масштаби і ступінь зараження території сильнодіючими ядучими речовинами (СДЯР), пов’язані з ураженнями населення, персоналу об'єктів господарювання та рятувальників системи цивільного захисту. Потреба в оцінці хімічної обстановки виникає при порушенні технологічних процесів на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО): розгерметизації ємностей, поривах трубопроводів, ушкодженні транспортних засобів тощо, коли відбувається викидання СДЯР у навколишнє природне середовище у кількостях, які становлять небезпеку для людей та інших живих організмів.
Найважливішим критерієм при оцінці хімічної обстановки є метеорологічні умови: 1) швидкість і напрям вітру у приземному шарі повітря; 2) температура повітря і ґрунту; 3) ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП). Розрізняють три ступеня вертикальної стійкості повітря: інверсію, ізотермію, конвекцію.
Інверсія (від лат. inversio— перегортання, перестановка) — стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту є меншою, ніж температура повітря на висоті 2 м над земною поверхнею. Інверсія спостерігається при ясній, безхмарній погоді за умови невеликої (до 4 м/с) швидкості вітру; її виникнення слід чекати у вечірній час (приблизно за 1 годину до заходу Сонця). При інверсії має місце підвищення температури повітря із збільшенням висоти замість звичайного зниження її у цьому шарі атмосфери. Оскільки нижні шари повітря є холоднішими за верхні, це перешкоджає розсіюванню повітря по висоті — відтак створюються сприятливі умови для збереження високих концентрацій забрудненого внаслідок викидання СДЯР повітря поблизу місця аварії.
Ізотермія (від грецьк. ізо — рівний, однаковий + термія— тепло,
жар) — стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту є такою самою, як температура повітря на висоті 2 м над земною поверхнею. Ізотермія спостерігається у хмарну погоду, при тумані і при сніговому покриві. При ізотермії температура повітря у межах 20…30 метрів від земної поверхні є майже однаковою. Відносна сталість температури повітря у приземному шарі протидіє розсіюванню повітря по висоті — відтак створюються умови, що є сприятливими для тривалого застою забрудненого СДЯР повітря.
Конвекція (від лат. convectio — принесення, перемішування) —
стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту
є більшою за температуру повітря на висоті 2 м над земною поверхнею. Конвекція спостерігається при ясній, безхмарній погоді за умови невеликої (до 4 м/с) швидкості вітру; її виникнення слід чекати у ранковий час (приблизно через 2 години після сходу Сонця), за 2…2,5 години до заходу Сонця конвекція зникає. При конвекції нижні шари повітря нагріваються сильніше, ніж верхні, і це сприяє швидкому розсіюванню забрудненого СДЯР повітря — уражаюча дія небезпечних хімічних речовин при цьому меншає.
Для визначення СВСП за метеоданими розраховують показник
∆t |
= t50 −t200 |
, у якому |
v2 — швидкість вітру на висоті 1 метр над |
|||
v2 |
v2 |
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
t50 |
|
|
земною поверхнею, узята у квадраті, |
— температура повітря на |
|||||
висоті 50 см над земною поверхнею, |
t200 — температура повітря на |
|||||
висоті 200 см над земною поверхнею. |
|
|
|
|||
|
Якщо |
∆t −0,1, |
спостерігається |
СВСП — інверсія; |
якщо |
|
|
|
v2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
−0,1 ≤ ∆t ≤ +0,1, спостерігається СВСП — ізотермія; якщо ∆t |
+0,1, |
|||||
|
v2 |
|
|
|
v2 |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
спостерігається СВСП — конвекція.
Найбільша інтенсивність уражаючої дії СДЯР спостерігається при інверсії, найменша — при конвекції.
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК
Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер північно-західний швидкістю 2 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +1,4 0С, а на висоті 200 см над землею +1,9 0С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії і зробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
РОЗВ’ЯЗАННЯ: |
|
|
|
|
|
∆t |
|
t50 −t200 |
|
||
1) Розрахуємо оціночний параметр |
= |
, підставивши |
|||||||||
v2 |
v2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
у формулу дані задачі: |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|||
|
|
|
1,4 −1,9 |
|
|
|
|||||
∆t |
= |
t50 −t200 |
= |
= −0,125 . |
|
||||||
v2 |
v2 |
|
22 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) Отримане числове значення є меншим, ніж -0,1. Тож доходимо висновку, що СВСП — інверсія.
3) Інтенсивність уражаючої дії СДЯР за такого СВСП (інверсія) є найбільшою. Хмара зараженого повітря поширюється у південносхідному напрямі.
Відповідь: |
∆t |
= |
t50 −t200 |
= −0,125 −0,1; СВСП — інверсія, |
|
v2 |
v2 |
||||
|
|
|
|||
|
1 |
1 |
|
||
інтенсивність уражаючої дії СДЯР є найбільшою.
ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
3.1.1. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер північно-західний швидкістю 1 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +120С, а на висоті 200 см над землею +150С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.2. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
південно-східний швидкістю 1,1 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +120С, а на висоті 200 см над землею +140С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.3. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
південно-західний швидкістю 1,2 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +120С, а на висоті 200 см над землею +130С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.4. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
західний швидкістю 1,3 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +120С, а на висоті 200 см над землею +12,50С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії і зробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.5. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
північно-західний швидкістю 1,4 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,10С, а на висоті 200 см над землею +12,40С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.6. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
північний швидкістю 1,5 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,20С, а на висоті 200 см над землею +12,40С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії і зробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.7. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
північно-східний швидкістю 1,6 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,30С, а на висоті 200 см над землею +12,40С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.8. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
східний швидкістю 1,6 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,30С, а на висоті 200 см над землею +12,20С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії і зробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.9. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1) вітер
південно-східний швидкістю 1,6 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,40С, а на висоті 200 см над землею +12,10С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії
ізробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
3.1.10. Метеоумови на момент аварії із викидом СДЯР є такими: 1)
вітер південний швидкістю 2,0 м/с; 2) температура повітря на висоті 50 см над землею +12,50С, а на висоті 200 см над землею +12,20С. Визначте ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) у місці аварії і зробіть висновок щодо інтенсивності уражаючої дії СДЯР за цих метеоумов.
§ 3.3.2. Зони зараження сильнодіючими ядучими речовинами
Теоретичні відомості
При визначенні масштабів зараження території СДЯР здійснюють оцінку хімічної обстановки, враховуючи при цьому:
—фізико-хімічні властивості викинутих у навколишнє середовище СДЯР;
—кількість СДЯР, викинутих у навколишнє природне середовище;
—метеорологічні умови на момент викидання і поширення СДЯР;
—оперативність оповіщення персоналу, рятувальних служб і терміни вжиття захисних заходів;
—підготовленість персоналу хімічно небезпечних об'єктів (ХНО) до вжиття захисних заходів і до ліквідації наслідків викидання СДЯР;
—характеристики об'єктів зараження (для місцевості — наявність і характер рослинного покриву, а також наявність місць можливого застою зараженого повітря); для води — площу поверхні, глибини і швидкості течії, наявність ґрунтових вод, характеристики прибережних ґрунтів; для населення — ступінь захищеності від уражаючої дії СДЯР, характер діяльності; для матеріальних засобів — характеристики матеріалів, що опинилися під дією СДЯР: їхню пористість, наявність чи відсутність лакофарбового покриття тощо.
Оцінка хімічної обстановки насамперед полягає у визначенні площі можливого зараження місцевості і площі фактичного зараження місцевості, після чого обидві зони зараження наносяться на план (карту) місцевості.
Зона можливого хімічного зараження — це площа кола або сектора радіусом, що дорівнює глибині поширення хмари зараженого повітря із уражаючою токсодозою (уражаючою концентрацією). На зовнішній межі цієї зони 50% людей втрачають працездатність, їм потрібна медична допомога і, як правило, госпіталізація.
Зона фактичного хімічного зараження — це територія прогнозованого зараження, яка визначається з урахуванням СВСП і часу, що минув від моменту аварійного викиду СДЯР. Вона має форму еліпса, головна вісь якого співпадає із напрямом вітру.
Площа зони можливого зараження хмарою зараженого СДЯР повітря розраховується за емпіричною формулою
SМ = 8,72 10−3 Г2 ϕ , км2 |
(3.1) |
де Г — глибина зараження, км; φ — умовний розмір можливого зараження, що являє собою кут сектора, в якому поширюється хмара зараженого повітря. Для визначення числового значення φ, яке
залежить від швидкості вітру v на зараженій території, користуються довідковою таблицею (див. табл. 3.1):
Таблиця 3.1 Залежність кута сектора φ, в якому поширюється хмара зараженого
повітря, від швидкості вітру v у зоні зараження
v, м/с |
|
Менше, ніж |
|
1 м/с |
|
|
від 1 м/с до |
|
понад 2 м/с |
|
1 м/с |
|
|
|
2 м/с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
φ, кут.град. |
|
360 |
|
180 |
|
|
90 |
|
45 |
Площа зони фактичного зараження розраховується за емпіричною |
|||||||||
формулою |
|
SФ = К Г2 t0,2 , |
км2 |
(3.2) |
|||||
|
|
||||||||
де t — час, що минув від початку зараження території СДЯР (як правило, при прогнозуванні беруть t=4 год.), К — коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря і визначається з довідкових таблиць. При інверсії К= 0,081, при ізотермії К= 0,133, при конвекції К= 0,235.
Основним заходом щодо захисту населення від ураження СДЯР на зараженій місцевості є евакуація. Люди евакуюються, як правило, у напрямку, перпендикулярному до напряму вітру. Час руху (у хвилинах) людей за межі зони фактичного зараження розраховують так:
t рух = |
Ш(м) |
, |
(3.3) |
|
80(м/ хв.) |
||||
|
|
|
де Ш(м) – ширина зони фактичного зараження у метрах; 80 м/хв. – середня швидкість руху людей прискореним кроком (80 метрів за хвилину).
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК.
Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південнозахідний швидкістю 1,5 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 3,9 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого і фактичного зараження території. Нанесіть обидві зони на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
1) Обчислюємо площу SМ зони можливого зараження хмарою зараженого СДЯР повітря; при цьому значення глибини зараження беремо Г= 3,9 км, а множник φ беремо рівним φ = 90 у відповідності із даними табл. 3.1 для швидкості вітру v1= 1,5 м/с:
SМ = 8,72 10−3 Г′2 ϕ = 8,72 10−3 3,92 90 =110,9км2 .
2) Обчислюємо площу SФ зони прогнозованого (фактичного) зараження, при цьому час поширення зараженого повітря згідно з умовою задачі беремо якнайбільший при такого роду прогнозуваннях: t= 4 години, значення глибини зараження беремо Г=3,9 км, а коефіцієнт К (СВСП — інверсія) беремо рівним К= 0,081. Отримуємо:
SФ = К Г2 t 0,2 = 0,081 3,92 40,2 =1,6км2 .
3) Наносимо зону можливого зараження на план місцевості, враховуючи, що при швидкості вітру близько 1,5 м/с вона має вигляд сектора (кут φ= 900), радіус якого дорівнює глибині зараження Г=3,9 км. Бісектриса сектора співпадає з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямом вітру. Наносимо на план місцевості зону фактичного зараження, яка має форму еліпса довжиною Г і шириною Ш, витягнутого за напрямом вітру (з південного заходу на північний схід).
Розраховуємо ширину Ш зони фактичного зараження, використовуючи для цього емпіричну формулу (для інверсії):
|
Ш= 0,3∙Г0,6 = 0,3∙3,90,6 = 0,68 км. |
||||||
Час пішої евакуації людей за межі зони фактичного зараження |
|||||||
становить: |
|
Ш(м) |
|
680м |
|
|
|
t рух |
= |
= |
=8,5хв. |
||||
80(м/ хв.) |
80м/ хв. |
||||||
|
|
|
|
||||
Зазначаємо, що точка О на плані місцевості відповідає місцезнаходженню джерела хімічного зараження.
Відповідь: SМ =110,9км2 ; SФ =1,6км2 , t рух =8,5хв. .
ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
3.2.1.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г=
10 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.2.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер північно-західний швидкістю 0,6 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 12 км. Розрахуйте прогнозовані площі
можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.3.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південно-західний швидкістю 1 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 15 км. Розрахуйте прогнозовані площі
можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.4.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер східний швидкістю 3 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г=
5 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.5.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південний швидкістю 4 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г=
20 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.6.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південно-східний швидкістю 5 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 6,5 км. Розрахуйте прогнозовані площі
можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.7.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер північно-західний швидкістю 1 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 12 км. Розрахуйте прогнозовані площі
можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.8.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 0,2 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г=
16 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.9.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер північний швидкістю 1,8 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження
становить Г= 7 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
3.2.10.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південний швидкістю 2,7 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить
Г= 9 км. Розрахуйте прогнозовані площі можливого SM і фактичного SФ (на фіксований момент часу t = 4 год.) зараження території. Нанесіть обидві зони зараження на план місцевості. Оцініть час пішої евакуації людей із зони фактичного зараження.
§ 3.3.3. Час підходу зараженого повітря до населеного пункту (до об’єкта)
Теоретичні відомості
У більшості випадків ХНО розташовують на віддалі від населених пунктів, тому актуальним є визначення прогнозованого часу підходу зараженого СДЯР повітря до населеного пункту або іншого
об'єкта. Час tпідх просування зараженого повітря до певної межі (до населеного пункту, підприємства, місця зосередження населення тощо)
визначається у припущенні, що рух хмари зараженого СДЯР повітря є рівномірним, і може бути розрахований як частка від ділення відстані R, що відділяє місце аварійного викиду СДЯР від даного населеного пункту (об'єкта), на середню швидкість vсер перенесення хмари вітром.
Прогнозований час (у хвилинах) підходу зараженого СДЯР повітря розраховують за формулою
tпідх = |
R ×1000 |
, |
(3.4) |
|
vсер ×60 |
||||
|
|
|
де R — відстань від місця аварійного викиду СДЯР до населеного пункту (об'єкта), записана у км; vсер — середня швидкість перенесення вітром хмари зараженого повітря, записана у м/с.
Доведено, що хмара зараженого повітря поширюється на висоті, де швидкість руху повітря є більшою, ніж біля поверхні Землі. Через це середня швидкість поширення зараженого повітря завжди є більшою, ніж швидкість вітру на висоті 1 м над земною поверхнею. Слід також враховувати, що інверсія і конвекція при швидкості приземного вітру понад 3 м/с бувають рідко.
Для більшої зручності середні швидкості перенесення вітром хмари зараженого СДЯР повітря, як правило, подають у вигляді довідкової таблиці.
Таблиця 3.2
Середня швидкість (у м/с) перенесення вітром хмари зараженого СДЯР повітря в залежності від швидкості вітру
поблизу земної поверхні
Швидкість |
СТУПІНЬ ВЕРТИКАЛЬНОЇ СТІЙКОСТІ |
||||
вітру, |
|
ПОВІТРЯ (СВСП) |
|
||
м/с |
інверсія |
|
ізотермія |
|
конвекція |
1 |
5 |
|
6 |
|
7 |
2 |
10 |
|
12 |
|
14 |
3 |
16 |
|
18 |
|
21 |
4 |
21 |
|
24 |
|
28 |
5 |
— |
|
29 |
|
— |
6 |
— |
|
35 |
|
— |
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК
Унаслідок аварії на хімічно небезпечному об'єкті (ХНО) виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 7,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 2 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — інверсія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
1) Розраховуємо час підходу зараженого повітря до села, узявши з таблиці 3.2 середню швидкість перенесення вітром хмари зараженого СДЯР повітря vсер= 10 м/с:
tпідх = |
R ×1000 |
= |
7,5×1000 |
=12,5хв. |
|
vсер ×60 |
10 ×60 |
||||
|
|
|
Відповідь: tпідх =12,5хв.
ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
3.3.1.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 12,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 3 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — інверсія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.2.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 15 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 5 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — ізотермія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.3.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 8,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 1 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — конвекція. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.4.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 15,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 6 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — ізотермія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.5.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 18 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 2 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — інверсія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.6.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 6,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 3 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — конвекція. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.7.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 10,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 5 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — ізотермія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.8.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 11,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 3 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — інверсія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.9.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 9,5 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 3 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — конвекція. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
3.3.10.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза хімічного зараження місцевості й ураження СДЯР мешканців села, розташованого на відстані 20 км від місця аварії. Метеоумови на момент аварії: вітер швидкістю 4 м/с має напрям від ХНО у бік села, СВСП — ізотермія. Розрахуйте прогнозований час підходу зараженого повітря до села.
§ 3.3.4. Ураження населення сильнодіючими ядучими речовинами
Теоретичні відомості
Сильно діючі ядучі речовини (СДЯР) — це токсичні хімічні речовини, які здатні викликати масові ураження людей і тварин. Термін токсичний (з грецьк. токсикоз — отрута) дослівно означає отруйний, той, що шкідливо діє на організм людини і тварин.
За своїми уражаючими властивостями СДЯР класифікують на певні групи: 1) задушливої дії (хлор, фосген, хлорпікрін та ін.); 2) загально отруйної дії (чадний газ, ціаністий Гідроген та ін.); 3) одночасної задушливої та загально отруйної дії (азотна кислота, окисли Нітрогену, сірчистий ангідрит та ін.); 4) нейротропної дії (сірководень, тетраетилсвинець, фосфорорганічні сполуки та ін.); 5) одночасної задушливої та нейротропної дії (аміак, гептіл, гідрозил та ін.); 6) метаболічні отрути (окис етилену, діхлоретан та ін.).
Через надмірне перевантаження промисловості України хімічно небезпечними об'єктами (яких нараховується понад 1810) близько 43% населення мешкають на території, яка потенційно може бути заражена СДЯР при хімічних аваріях. Основними СДЯР, що знаходяться на ХНО України, є хлор (накопичено понад 9,8 тис. тонн) і аміак (накопичено понад 178,4 тис. тонн).
Існують такі шляхи ураження людини СДЯР: 1) інгаляційний; 2) резорбтивний; 3) контактно-резорбтивний; 4) пероральний.
Для кількісної оцінки уражаючої дії СДЯР використовують поняття токсодози. Токсодоза — кількість СДЯР (в одиницях маси), віднесена до одиниці об'єму і поглинена за одиницю часу. Розрізняють
смертельні (летальні) токсодози, уражаючі токсодози, граничні
(дискомфортні) токсодози.
За смертельні, летальні (від лат. letalis — смертоносний) токсодози LD50 вважають такі, які на зовнішній межі зараженої території викликають смертельні ураження 50% людей.
За уражаючі токсодози ID50 (від англ. Incapacitating — робити нездатним) вважають такі, які на зовнішній межі зараженої території викликають втрату працездатності 50% людей, внаслідок чого уражені потребують надання їм медичної допомоги і госпіталізації.
За граничні, дискомфортні токсодози РD50 (від англ. Primary — первинний, початковий) вважають такі, які на зовнішній межі зараженої території у 50% людей викликають загострення хронічних хвороб, а також проявляють себе у вигляді перших ознак інтоксикації
— відчутті дискомфорту.
Наслідком ураження СДЯР є втрати людей (населення, персоналу ХНО, рятувальників системи цивільного захисту). Можливі втрати людей залежать від умов їхнього перебування на зараженій території і від забезпеченості протигазами (див. табл. 3.3).
Таблиця 3.3 Можливі (прогнозовані) втрати людей при ураженні СДЯР (%) в залежності від умов їхнього перебування на території
із уражаючою концентрацією СДЯР
|
Умови |
|
|
Проти- |
|
|
Забезпеченість протигазами, % |
|
|
||||||
|
перебування |
|
|
газів |
|
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
людей |
|
|
немає |
|
|
|||||||||
|
На відкритій |
|
|
90…100 |
|
75 |
65 |
58 |
50 |
40 |
35 |
25 |
18 |
10 |
|
|
місцевості |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У най прості- |
|
50 |
|
40 |
35 |
30 |
27 |
22 |
18 |
14 |
9 |
4 |
|
|
|
ших укриттях, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
будівлях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Структура втрат людей на території із уражаючою концентрацією СДЯР є такою: 1) ураження легкого ступеня отримують 25% людей; 2)
ураження середнього і важкого ступеня отримують 40% людей; 3)
смертельні ураження отримують 35% людей.
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК.
Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер південнозахідний швидкістю 1,5 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 3,9 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (70%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 15 особам на квадратний кілометр.
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
1) Розраховуємо площу SМ зони можливого зараження хмарою зараженого СДЯР повітря:
SМ = 8,72 10−3 Г′2 ϕ = 8,72 10−3 3,92 90 =110,9км2 ,
і площу SФ зони прогнозованого (фактичного) зараження станом на t= 4 годин, що минули після аварійного викиду СДЯР:
SФ = К Г2 t 0,2 = 0,081 3,92 40,2 =1,6км2 .
2) Розраховуємо кількість населення у зоні прогнозованого
(фактичного) зараження
N =15 осібкм2 ×SФ =15 осібкм2 ×1,6км2 = 24особи
|
3) |
На відкритій місцевості, за |
умовами |
задачі, |
знаходиться |
||||
N1 |
= 0,70 × N = 0,70 ×24 =17осіб . |
З |
них, |
за |
даними |
табл. |
3.3, |
||
отримають ураження |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
NУРАЖ = (0,90...1,0) × N = (0,90...1,0) ×17 =15...17осіб. |
|
||||||
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Структура втрат серед них є такою: |
|
|
|
|
||||
|
— |
ураження |
легкого |
|
ступеня |
отримають |
|||
N легкі = 0,25× NУРАЖ = 0,25×(15...17) ≈ 4особи; |
|
|
|
||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
середнього |
і |
|
важкого |
ступеня |
— |
||
N серед |
= 0,40 × NУРАЖ = 0,40 ×(15...17) = 6...7осіб ; |
|
|
||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
смертельних |
|
уражень |
зазнають |
||||
N лсмерть = 0,35× NУРАЖ = 0,35×(15...17) = 5...6осіб . |
|
|
|||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
У будівлях, |
за умовами |
задачі, |
знаходиться |
||||
N2 |
= 0,30 × N = 0,30 ×24 = 7осіб . |
З |
них, |
згідно із |
табл. |
3.3, |
|||
отримають ураження N2УРАЖ = 0,50 × N2 = 0,50 ×7 = 3...4особи.
Структура втрат серед них є такою:
— ураження легкого ступеня отримають
N2легкі = 0,25× N2УРАЖ = 0,25×(3...4) =1особа ;
— |
середнього |
і |
важкого |
ступеня |
— |
N2серед |
= 0,40 × N2УРАЖ = 0,40 ×(3...4) =1...2особи ; |
|
|
||
— |
смертельних |
|
уражень |
зазнають |
|
N2лсмерть = 0,35× N2 = 0,35×(3...4) =1особа.
5) Загальна кількість уражених серед місцевого населення становитиме
NУРАЖ = N1УРАЖ + N2УРАЖ = (15...17) +(3...4) = (18...21)осіб.
6) Структура уражень прогнозується такою: |
|
|
|||||
— |
|
уражень |
легкого |
|
ступеня |
||
зазнають N легко + N легкі |
= 4 +1 = 5осіб ; |
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
— |
середнього |
і |
важкого |
ступеня |
зазнають |
||
N серел + N |
серед = (6...7) +(1...2) = 7...9осіб; |
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
— |
смертельних |
уражень |
зазнають |
||||
N смернть + N лсмерть |
= (5...6) +1 = 6...7осіб . |
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Відповідь: |
NУРАЖ |
= (18...21)осіб ; N1легко + N2легкі = 5осіб; |
|
||||
|
N серел + N серед = 7...9осіб ; N смернть + N |
лсмерть = 6...7осіб. |
|||||
|
1 |
2 |
|
1 |
|
2 |
|
ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
3.4.1. Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 10 км Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (10%) населення знаходиться
на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 12 особам на квадратний кілометр.
3.4.2.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 12 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (20%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 120 особам на квадратний кілометр.
3.4.3.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 15 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (30%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 200 особам на квадратний кілометр.
3.4.4.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 20 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (40%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 52 особам на квадратний кілометр.
3.4.5.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 12,5 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (50%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 25 особам на квадратний кілометр.
3.4.6.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 49 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (60%) населення знаходиться
на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 90 особам на квадратний кілометр.
3.4.7.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 80 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (80%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 150 особам на квадратний кілометр.
3.4.8.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — ізотермія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 6,5 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (90%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 125 особам на квадратний кілометр.
3.4.9.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — конвекція. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 7,0 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (25%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 115 особам на квадратний кілометр.
3.4.10.Унаслідок аварії на ХНО виникла загроза зараження місцевості СДЯР. Метеоумови на момент аварії: вітер західний швидкістю 2 м/с, СВСП — інверсія. Прогнозована глибина зон зараження становить Г= 17,5 км. Розрахуйте прогнозовану кількість уражених серед місцевого населення, яке не має індивідуальних засобів захисту (протигазів, респіраторів тощо) за умови, що частина (33%) населення знаходиться на відкритій місцевості, а решта у найпростіших укриттях, будівлях. Щільність населення у зоні фактичного зараження території вважайте рівною 11 особам на квадратний кілометр.
Модуль 3. Оцінка обстановки та соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій
Практичне заняття 4.
ОЦІНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ ЗЕМЛЕТРУСІ ТА ІНШИХ СТИХІЙНИХ ЛИХАХ
(ЗСУВ, СЕЛЬ)