Законы разрушения сооружений и поражения людей

Под законом разрушения сооружения понимают зависимость между вероятностью е! о повреждения и расстоянием от эпицентра ЧС до сооружения или интенсивностью проявления поражающего фактора.

Если закон разрушения представляется в виде функции от расстояния, то закон называют координатным законом разрушения (рис. 2.2, а), а в случае зависимости от поражающего фактора - параметрическим затШразрушения (рис. 2.2, б). При оценке последствий ЧС в системе гражданской обороны наиболее часто используются параметрические законы разрушения. 2.1.

Теоретические основы прогнозирования

Рис. 2.2. Законы разрушония (поражения): а — координатный; б — параметрический;

Р — вероятность поражения; Я — расстояние от центра очага до объекта;

Ф — интенсивность поражающего фактора 2.1.4.

Законы разрушения сооружений

Законы разрушения сооружений получают на основе анализа и обобщения статистических сведений о разрушении жилых, общественных и промышленных зданий в результате воздействия поражающих факторов.

Находят применение законы разрушения двух типов; вероятности наступления не менее определенной степени разрушения (повреждения) сооружений — РА (Ф) и вероятности наступления определенной степени разрушения (повреждения) сооружений — Рв (Ф) (рис. 2.3, а, б).

Рис. 2.3. Законы разрушения сооружений: а — вероятность возникновения не менее определенных степеней разрушения сооружений; б — вероятность возникновения

определенных степеней разрушения сооружений; 1, 2 /—степени разрушения

(повреждения) сооружения; п — число степеней разрушения

Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не.менееоп- ределенной степени разрушения (повреждения) сооружений, ооычно используется нормальный закон распределения вероятностей.

Законы поражения людей

Под законом поражения людей понимается зависимость вероятности поражения людей от интенсивности поражающего фактора.

Параметрические законы поражения людей, находящихся в зданиях, получены на основании экспериментальных данных, подтверждающих теорему полной вероятности. В расчетах учитывается, что событие Ц (общие, безвозвратные, санитарные потери) может произойти при получении сооружением одной из степеней повреждения (при одной из гипотез б;), образующих полную группу несовместимых событий. Расчеты проводятся но формуле

р1т='^р,,тр{с11в1),

где Р; (Ф) — вероятностьу'-го поражения людей от воздействия поражающего фактора Ф Рц (Ф) — вероятность наступления ыг степени повреждения сооружения при заданном значении поражающего фактора; Р(С^/В,) — вероятность получения людьми ;-й степени поражения при условии того, что наступила г-я степень повреждения здания; п — рассматриваемое число степеней повреждения здания. Значения получают на основе обработки материалов о последствиях аварий и стихийных бедствий. На рис. 2.4 приведен общий вид законов поражения населения. Аналогичные законы получены для людей, находящихся в защитных сооружениях, зданиях, подвергшихся сейсмическому воздействию землетрясений, а также химическому поражению.

х = схема прогнозирования последствий ЧС мирного и военного времени приведена нниже.

Так называемые точные методы можно значительно упростить и свести их к оперативным методам, широко применяемым в органах управления по делам ГО и ЧС.

В основу прогнозирования последствии техногенных ЧС положен вероятностный подход, учитывающий случайный характер воздействия поражающих факторов

и случайность процессов, характеризующих физическую устойчивость сооружений к опасным воздействиям.

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ осуществляется но методике, изложенной в [32].

Основные допущения и ограничения методики: 1.

Емкости, содержащие АХОВ, разрушаются полностью. 2.

Толщина слоя жидкостей АХОВ (Л), разлившихся свободно, принимается равной 0,05 м, а толщина слоя жидкостей АХОВ, разлившихся в поддон или обвалование, рассчитывается по следующим формулам:

в толщина слоя жидкостей [м], имеющих самостоятельный поддон (обвалование),

Л - Я - 0,2, (2.2)

где Я — высота обвалования [м]; ?

толщина слоя жидкостей, имеющих общий поддон (обвалование) для группы,

где (I — плотность АХОВ, т/м3; Р— реальная площадь разлива в поддон, м2; Он - количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т. 3.

Предельная продолжительность сохранения метеоусловий N=»4 4. 4.

Расчеты ведутся по эквивалентным количествам АХОВ. Под эквивалентным количеством АХОВ понимается такое количество, например, хлора, масштаб заражения которым при инверсии1 эквивалентен масштабу заражения количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако, при вертикальной устойчивости воздуха.

Основные исходные данные, используемые в описываемой методике: ?

общее количество АХОВ на объекте; ?

количество АХОВ, выброшенное в окружающую среду, и характер разлива; ?

высота обвалования; ?

метеорологические условия (температура воздуха, почвы, скорость ветра в приземном слое (на высоте 10 м). степень вертикальной устойчивости воздуха); ?

плотность (количество) населения в зоне возможного химического заражения и степень его защиты.

Порядок проведения расчетов: 1.

Вычисляется эквивалентное количество АХОВ, перешедшее в первичное об-

лако, по формуле

(2-і)

где С2,, эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т; 0# — количество выброшенного (разлившеюся) при аварии АХОВ, т; К1 — коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (см.

Вычисляется эквивалентное количество АХОВ, перешедшее во вторичное облако, по формуле

Є, ,=(\-к,ж,к,клк,к;0--

гДе (1,2 ~ количество АХОВ во вторичном облаке, т; К2 — коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ; К, — коэффициент, учитывающий скорость ветра; К6 — коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии (№), и определяемый по следующей формуле; К? - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на скорость образования вторичного облака:

(2.6)

где Т - время испарения АХОВ с площади разлива, ч. определяется из выражения для расчета продолжительности поражающего действия АХОВ, которое приведено.

В случае полного разрушения химически опасного объекта расчет эквивалентного количества АХОВ в облаке ведется как для вторично го облака по формуле

(2.7)

где <1 - плотность 1-го АХОВ,т/м3 (см. табл. П2 прил. 2); О— запасы .-го АХОВ на объекте, т: К„ -у-е коэффициенты для :-го АХОВ: п - количество одновременно выброшенных в окружающую среду наименований АХОВ 3. По табл. Г12 ирил. 2 определяется глубина распространения первичного (Г,) и вторичного (Г2) облаков АХОВ. Общую глубину (дальность) распространения зараженного воздуха вычисляем по формуле.

ГХ-Г + 0,5Г, (2.8)

где Г?— общая глубина распространения облака зараженного АХОВ воздуха, км; Г — большее из значений Г, и Г2, км; Г" - меньшее из значений Г, и Г2, км. 4.

Общая глубина распространения облака зараженного воздуха сравнивается с возможным предельным значением глубины переноса воздушных масс (Гп), определяемым из уравнения

Г - Ш, (2.9)

где V — скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха (табл.

Из двух значении выбираем наименьшее, соблюдая условие

Г = тш{—• (2.10)

где Г - глубина зоны возможного заражения АХОВ, км. 5.

Вычисляется площадь зоны возможного заражения АХОВ (5„) по формуле

5В = 8,72-10~3 (Г)2 ф ’ (2.11)

где ф - угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ,...°. Определяются по табл. П4 прил. 2. 6.

Вычисляется площадь зоны фактического заражения АХОВ (5Ф; по формуле

5ф " (2.12)

где К8 - коэффициент, который зависит от Степени вертикальной устойчивости воздуха и принимается равным: 0.081 - для инверсии, 0,0133 - для изотермии, — для конвекции.

7' .нмп.аТупп "Р°дол*нтельность поражающего действия АХОВ (время йога- рения АХОВ с площади разлива) по формуле

т - Ь 4 8.

Вычисляется время подхода облака зараженного воздуха к заданному объекту:

где с время подхода облака зараженного воздуха к объекту, ч; X — расстояние от источника заражения до заданного объекта, км. 9.

Вычисляются возможные общие потерн населения в очаге поражения АХОВ по формуле

(2.15)

где Р° - общие потери населения в очаге поражения АХОВ, чел.; Г, - глубина распространения облака зараженного АХОВ воздуха в городе, км; Д, Д' — средняя плотность населения в городе и загородной зоне, соответственно (чел./км2); К, К'— доля незащищенного населения в городе и загородной зоне, соответственно, вычисляемая по формуле

К = 1 - я, -пг; К' -\~п\ — л',

где 77„ п[ — доля населения, обеспеченного противогазами, соответственно, в городе и в загородной зоне; п2, пг - доля населения, обеспеченного убежищами, соответственно, в городе и загородной зоне.

Для оперативных расчетов принимается, что структура людских потерь в очаге

поражения АХОВ составит: ?

35% — безвозвратные потери; ?

40% — санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя не менее чем на 2-3 недели с обязательной госпитализацией); ?

25% — санитарные потери легкой формы тяжести.

При аварии (разрушении) объектов с АХОВ условные обозначения наносятся на

карту (план, схему) в следующей последовательности: ?

точкой синего цвета отмечается место аварии, проводится ось в направлении распространения облака зараженного воздуха; ?

на оси следа откладывают глубину зоны возможного заражения АХОВ: ?

синим цветом наносится зона возможного заражения АХОВ в виде окружности, полуокружности или сектора, в зависимости от скорости ветра в приземном слое воздуха (табл.

зона возможного химического заражения штрихуется желтым цветом, ?

возле места аварии синим цветом делается поясняющая надпись. В ее числителе — тип и количество выброшенного АХОВ [т], в знаменателе время и дата

аварии.

Схема зоны возможного химического заражения приведена на рис. 2.5. а [62]. Зона распространения зараженного воздуха (рис. 2.5, 5) характеризуется глуби- ной распространения по направлению ветра с сохранением смертельных концентраций и поражающих концентраций.

Рис. 2.5. Схема зоны возможного химического заражения: а — от сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ); б — от аварийно-химически опасных веществ (АХОВ)

Зона возможного химическою заражения часто дополнительно подразделяется: ?

на район аварии или место разлива АХОВ (непосредственно на карту не наносится); ?

зону возможного распространения зараженного воздуха — площадь, в пределах которой распространяются АХОВ с поражающей концентрацией. 2.2.1.