3. Задача-зразок

На території залізничної станції "Шведська могила" (м. Полтава) знаходяться ємності із загальним об’ємом 5,47 м³, в яких зберігається СДЯР – сірчаний ангідрид. Ємності не обваловані.

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 8 т сірчаного ангідриду і відомі метеорологічні дані на момент аварії:

• Напрямок і швидкість вітру: південно-східний, 3 м/с.

• Температура повітря: +10^оС.

• Час аварії і погодні умови: день, хмарно.

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 5%.

Для довідки: Загальна площа м. Полтави - 103,5 км², кількість населення - 310 тис.чол. Густина сірчаного ангідриду у рідкому стані 1,462 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∙5,47∙1,462 = 5,6 т.

3. Визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на ХНО (табл. 12). Для цього виконуємо лінійну інтерполяцією:

Г_табл = (9,9-6,45)/5∙0,6+6,45 = 6,86 км.

4. Враховуємо поправку на можливе обвалування ємності (табл. 1). Оскільки за умовою задачі вилив здійснюється «вільно», (обвалування відсутнє) Г´ = Г_табл.

• Примітка. Якщо ємність обвалована, слід зменшити табличне значення глибини Г_табл, поділивши її на величину відповідного коефіцієнта k з табл. 1: Г´ = Г_табл/k.

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

Г´´ = Г´- Г´/3 = 6,86 – 6,86/3 = 4,57 км.

6. Визначаємо ширину ПЗХЗ:

Ш_ПЗХЗ = 0,3·Г^0,6 = 0,3·4,57^0,6 = 0,75 км.

7. Позначаємо на карті-схемі ЗМХЗ у вигляді кола радіусом 6,29 км, а в ньому, в найнебезпечнішому напрямку, куди може дути вітер (зона міської забудови), – ПЗХЗ у вигляді еліпса довжиною 6,29 км і шириною 0,9 км.

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

S_ЗМХЗ = 8,72·10^-3·Г²·φ = 8,72·10^-34,57²·360 = 65,56 км².

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

S_ПЗХЗ = 0,081·Г²·4^0,2 = 0,081·4,57²·4^0,2 = 2,23 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*2,23 = 6678 осіб.

Припускаємо, що 50% населення перебуватиме в будівлях (12668/2 = 3339 чол.), а решта – 3339 чол. – на вулицях (відкрита місцевість).

За умовами задачі лише 5% людей, що потрапляють в зону зараження, зможуть скористатися найпростішими засобами індивідуального захисту (ЗІЗ), які мають під рукою; це становитиме 3339*0,05 = 167 осіб на вулицях і 167 осіб, що перебувають у будинках. Решта 3339*0,95 = 3172 особи на вулиці і 3172 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%) – 3172 чол.,

• у простіших ЗІЗ (50%) – 167*0,5 = 83 чол.

У будівлях:

• без ЗІЗ (50%) – 3172*0,5 = 1586 чол.,

• у простіших ЗІЗ (30%) – 167*0,3 = 50 чол.

Таким чином, прогнозована кількість постраждалих становитиме 3172+83+1586+50 = 4891 чол.

Структура втрат серед постраждалих найімовірніше розподілиться таким чином:

• 25% уражених отримають легкі отруєння, тобто 4891*0,25 = 1223 особи;

• 40% уражених отримають отруєння середньої тяжкості, тобто 4891*0,4 = 1956 осіб;

• 35% уражених отримають смертельні отруєння, тобто

4891*0,35 = 1712 осіб.

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

Загальна чисельність населення в осередку ураження 6678 чол., із них:
у будинках (50%) – 3339 чол., із них:		на вулицях (50%) – 3339 чол., із них:
в ЗІЗ (5%) – 167 чол.	без ЗІЗ (95%) – 3172 чол.	в ЗІЗ (5%) – 167 чол.	без ЗІЗ (95%) – 3172 чол.
постраждає (за табл.6):
30% –50 чол.	50% –1586 чол.	50% –83 чол.	100% –3172 чол.
разом постраждає:
4891 чол., із них:
легкі отруєння отримають (25%) –1223 чол.
отруєння середньої тяжкості отримають (40%) –1956 чол.
смертельні отруєння отримають (35%) –1712 чол.

12. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до населених кварталів. За картою найближчий житловий масив знаходиться за 2 км від місця можливої аварії. За табл. 2 при інверсії швидкість переносу переднього фронту отруйної хмари становить 5 км/год. Тоді час t = 2/5 = 0,4 год. = 24 хв. За цей час слід встигнути попередити людей про небезпеку.

13. Визначаємо тривалість дії (випаровування) СДЯР. За таблицею 18 сірчаний ангідрид випаровується при вільному розливі у безвітряну погоду за 1,5 год.