Прогнозирование ожидаемого ущерба от чрезвычайных ситуаций

     Достоверность выходных расчетных показателей  определена продолжительностью в 4 часа. Это вызвано тем, что по наблюдениям  метеослужб 4 часа- это предельное средне время сохранения основных параметров состояние атмосферы- скорости и направлении ветра, атмосферного давления, вертикальной устойчивости, температуры, относительной влажности и т.п.

     Следует также учитывать, что для утренних и вечерних часов устойчивость состояния  атмосферных параметров меньше четырех часов, поэтому уточнение данных прогноза в эти периоды суток следует проводить чаще (в ясную погоду через час – полтора, при облачности через 2 часа, что ощутимо повысит достоверность прогнозирования ).

4. Выходные параметры (данные) прогнозирования.

     Успешное  решение проблемы эффективного и  качественного реагирования на ЧС во многом определяется временем получения  минимума показателей, позволяющих  адекватно оценить обстановку и  принять наиболее рациональные решения  по защите населения и территории, локализации и ликвидации аварий с выбросом (выливом ) ОХВ. 

     Логическую  модель прогнозирования  можно представить  следующим образом:  

  
Выходными данными (результатами) прогнозирования  являются :

• Глубина распространения зараженного облака с поражающей концентрацией – Г (км.)
• Время подхода зараженного воздуха к объекту(рубежу) – tп  (час)
• Площадь зоны возможного химического заражения SЗВХЗ  (км2)
• Площадь прогнозируемой зоны химического заражения – SЗПХЗ  (км2.)
• Ширина прогнозируемой зоны химического заражения ШПЗХЗ  (км.2)
• Время испарения ОХВ с площади разлива – Тр(час)
• Возможные потери населения оказавшегося в прогнозируемой зоне химического заражения (зоне возможного химического заражения) (чел).

3. Прогнозирование возможной инженерной обстановки при взрыве газовоздушной смеси.

     Инженерная  обстановка – это совокупность последствий  ЧС техногенного, природного или военного характера, в результате которых  имеют место разрушения элементов  промышленной и жилой застройки, комунально – энергетических и технологических сетей и сооружений и трубопроводов, транспортных коммуникаций, гидротехнических и дорожных сооружений ,систем связи, оказывающих влияние на функционирование объектов хозяйственной деятельности, жизнедеятельности территорий, жизни и здоровью населения.

     Инженерная  обстановка характеризуется масштабами (размерами зон) и характером (степенью) разрушений. Разрушение зданий и сооружений могут происходить по различным  причинам – от ураганного ветра, проседания почвы снежных лавин, селевых  потоков, землетрясений, взрывов газовоздушных смесей промышленного и бытового характера.

     Наличие множество взрыво-, пожароопасных  ОХД, нефтепроводов делает актуальным для Донецкой области проблему прогнозирования  возможной обстановки при взрыве ГВС, в основном, углеводородного состава – метан, пропан, пары нефтепродуктов, природный газ и т.п. 
Исходя из этого, в пособии рассмотрены принципы прогнозирования возможной инженерной обстановки при взрыве ГВС.

     Основными показателями характеризующими инженерную обстановку при взрыве ГВС являются:

• величины избыточного давления в зонах разрушения
• размеры и площади зон разрушений
• количество объектов(элементов объектов), зданий жилой застройки попавших в зоны разрушения и получивших слабые, средние, сильные и полные разрушения.

     Эффективность прогнозирования определяется наличием необходимой информации – исходных данных для прогнозирования. Точность прогнозирования, степень достоверности в определении реально сложившейся ситуации при взрыве ГВС во многом определяют качество и эффективность реагирования на такого вида ЧС.

     Основные  исходные данные для заблаговременного и для оперативного прогнозирования практически совпадают:

• количество ГВС взрыв которой возможен при заблаговременном прогнозировании и реальное количество ГВС по факту аварии
• план(схема) жилой застройки в районе объекта –источника аварии
• характеристика зданий и сооружений, в районах источника взрыва.

     В очаге взрыва ГВС  принято выделять три зоны :

• I зона – зона детонации,
• II зона – зона разлёта (действия) продуктов взрыва,
• III зона – зона действия воздушной ударной волны.

     I зона – определяется размерами облака ГВС – облака взрыва. Радиус этой зоны приближённо можно определить по эмпирической формуле :

     Р1 = 17,5 3ÖQ                                                                (1)

     Где Q – количество ГВС в тоннах. В  пределах этой зоны развивается давление порядка 1700 кПа (среднее) (17 кг\см2; 170 т\м2).

     ІІ  зона – охватывает площадь разлёта продуктов взрыва после детанации. Радиус этой зоны приближённо может быть определён по формуле :

     РІІ = 1,7 * РІ                                                                (2)

     В пределах этой зоны развивается давление в порядка 1350 – 300 кПа.

     ІІІ зона – действия ударной волны. Давление в ІІІ зоне зависит от расстояния до центра взрыва и может быть рассчитано по достаточно сложным эмпирическим формулам. В этой зоне избыточное давление спадает от 300 кПа до нормального давления (101 кПа). В связи с этим в ІІІ зоне выделяют так называемую зону разрушений, состоящую, в свою очередь, из четырёх зон – слабого, среднего, сильного и полного разрушения.

     Зона  полных разрушений определяется радиусом с избыточным давлением более 60 кПа (0,6 кг\см2, 6 т\м2);

     Зона сильных разрушений – 60 – 40 кПа ;

     Зона  средних разрушений – 40 –20 кПа ;

     Зона  слабых разрушений – повреждений от 20 кПа до 10 кПа.

     При меньших избыточных давлениях 10 – 4 кПа возможны легкие повреждения  зданий не наносящих существенных разрушений (кроме ветхих деревянных строений, сборно-щитовых построек и т.п.). В  основе такой градации лежит оценка воздействия фронта ударной волны Р на здания и сооружения.

4. Прогнозирование пожарной обстановки

     В системе защиты населения в ЧС особое место занимает противодействие  пожарам различного происхождения. Наиболее опасными при этом, являются пожары, как следствие взрыва ГВС. По своим разрушительным последствиям ГВС можно сопоставлять с последствиями взрыва ядерного оружия малой и сверхмалой мощности ( от 1 до 0,05 кт ) по воздействию возникающей ударной волны.

     Анализ  показывает, что избыточное давление, вызывающее слабые разрушения(10 - 20 кПа) при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 1 кт (1000 т) возникнут на расстоянии до 1 км, что соответствует последствиям взрыва ГВС в количестве порядка 100 т, что вполне реально для крупных предприятий газовой промышленности и нефтепереработки.

     Исходя  из этого дальнейшие рассуждения  по прогнозированию возможной пожарной обстановки представлены по варианту пожарных последствий ЧС при взрыве ГВС.

     Прогнозирование пожарной обстановки- это вероятностная  оценка возможного развития событий при несанкционированном горении вне специальных мест (очагов) с целью ее последующей оценки и разработке мероприятий, направленных на противопожарную защиту населения, территорий и ОХД, а также спасательных работ. 
Заблаговременное прогнозирование возможной пожарной обстановки является основой при разработке соответствующих планирующих документов в части обеспечения противопожарной защиты населения, перспектив развития промышленной и жилой застройки, определения объема мероприятий по предупреждению возникновения пожаров, расчета сил и средств, необходимых для эффективного противодействия возникающим пожарам, их локализации, ликвидации и ведении спасательных работ.

     Исходными данными для оперативного прогнозирования  являются:

• место, время, вид и параметры ЧС
• степень огнестойкости зданий и сооружений
• категории производства по пожарной опасности
• плотность застройки
• наличие естественных и искусственных водоемов
• характеристика дорожной сети
• степень разрушения элементов СХД и жилой зоны в районе ЧС
• метеоусловия- скорость и направление ветра, относительная влажность воздуха.

     Как видно из анализа исходных данных, оперативное прогнозирование опирается  на более полные и конкретные данные об условиях и обстоятельствах возникновения пожара.

     Основная  причина, вызывающая возникновение пожаров в ЧС, связанных с взрывом ГВС- разрушение зданий и сооружений, коммуникаций и агрегатов, емкостей и трубопроводов с легковоспламеняющимися и горючими материалами, повреждение строительных систем, печей, котельных, нагревательных систем и приборов, повреждение линий  и систем электропередач, бытовой электропроводки и газовой сети в разрушенных зданиях и сооружениях.

     На  возникновение и распространение  пожаров влияют, главным образом  такие факторы, как степень огнестойкости зданий и сооружений, пожароопасность производств, характер жилой застройки и степень ее разрушения, а также метеоусловия. ОГНЕСТОЙКОСТЬ зданий и сооружений определяется возгораемостью их элементов и пределами огнестойкости их основных конструкций. Различают пять степеней огнестойкости зданий и сооружений- I, II, III, IY, V.

     Прогнозирование пожарной обстановки имеет ряд существенных методологических отличий от порядка  прогнозирования химической и инженерной обстановки, обусловленных спецификой развития такого бедствия, каким является пожар.

     Прогнозирование пожарной обстановки целесообразно  осуществлять по методике последовательного  определения основных показателей, характеризующих развитие пожаров.

     1.Определение  районов и участков опасных  в отношении быстрого распространения огня.  
При взрыве ГВС выделяют три основные зоны возможных пожаров:

• зоны отдельных пожаров;
• зоны сплошных пожаров;
• зоны пожаров в завалах.

     Зоны  отдельных пожаров охватывают районы, в которых пожары возникают в отдельных зданиях и сооружениях. Пожары на территории рассредоточены. В этой зоне возможна быстрая организация тушения пожаров в течение до 20 минут после начала пожара.

     Зоны  сплошных пожаров могут возникнуть в зонах средних и сильных разрушений, когда пожары охватывают более чем 50% зданий в зоне в течении 1 – 2 часов. Далее возможно распространение огня на остальные здания и сооружения - огнем может быть охвачено до 90% строений и более.

     В зонах сплошных пожаров невозможен проход или нахождение сил реагирования без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации и тушению пожаров.

     Длительность  сплошных пожаров может изменятся  в широких пределах в зависимости  от огнестойкости, плотности застройки  и метеоусловий. Считается, что в  кварталах (районах) значительной площади (более 2км2 и более) при застройке зданиями IY и Y степени огнестойкости, длительность сплошного пожара может составить 10 ч., а при застройке зданиями III степени- до 2-х суток.

     Зоны  пожаров в завалах распространяются на территорию части зоны сильных и всей зоны полных разрушений от взрыва ГВС. Для этой зоны характерно сильное задымление и продолжительное горение в завалах, интенсивное выделение продуктов неполного сгорания и токсичных веществ. Значительное количество продуктов сгорания и теплового разложения, входящих в состав дыма обладают токсичностью. К ним относятся окись углерода углекислый и сернистый газы, хлор окислы азота ,сероводород и другие.

     Продолжительность горения и тления в завалах  может составить несколько суток.