Прогнозування наслідків викиду небезпечних хімічних речовин після аварії

Вступ З 2011 року у вищих навчальних закладах України введено нову програму нормативної дисципліни обов’язкового вибору «ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ». У цій програмі значно посилено вимоги до випускників ВНЗ по практичному моніторингу обстановки при різноманітних надзвичайних ситуаціях, вмінню аналізувати ситуацію, творчо мислити та приймати правильні рішення для захисту персоналу, населення, матеріальних та культурних цінностей від вражаючих чинників надзвичайних ситуацій.

Моніторинг ситуації при аваріях на хімічно-небезпечних об'єктах є одним із найскладніших розділів цього завдання. З метою підвищення компетенції студентів під час проведення моніторингу ситуацій пов’язаних з аваріями на хімічно-небезпечних об'єктах в програмі введено виконання студентами обов’язкової розрахунково-графічної роботи.

Методичні вказівки розроблені для використання студентами усіх спеціальностей при виконанні розрахунково-графічної роботи по темах «Моніторинг та сценарний аналіз виникнення і розвитку НС» та «Прогнозування обстановки та планування заходів захисту в зонах радіоактивного, хімічного і біологічного забруднення».

При виконанні розрахунково-графічної роботи необхідно також використовувати Методичні вказівки до практичних робіт з дисципліни «Цивільний захист» по темі 1.4 «Моніторинг та сценарний аналіз виникнення і розвитку НС» створених на основі «Методики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті».

Вхідні дані

Вхідні дані для виконання розрахунків:

— тип НХР що потрапила в атмосферу (додаток 1);

— кількість НХР (додаток 1);

— висота обвалування (додаток 1);

— час аварії (додаток 3);

— стан хмарності (додаток 3);

— сила вітру (додаток 3);

— напрямок вітру (азимут) (додаток 3);

— температура повітря (додаток 3);

— № мапи місця аварії (додаток 2);

— місце аварії на мапі (додаток 2);

— забезпеченість населення засобами захисту.

Вхідні дані на початку роботи представляються у вигляді таблиці.

Таблиця 1

Хід роботи З’ясовуємо за допомогою Таблиці 7 ступень вертикальної стійкості повітря. При хмарності та силі вітру 2 м./с. вдень (час аварії 12 годин 23 хвилини) ступень вертикальної стійкості повітря буде ізотермія.

За даними таблиці 9 визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря при даному ступеню вертикальної стійкості повітря (ізотермії та температурі 20⁰С):

— при кількості НХР 20 т. — 7,1 км.

— при кількості НХР 30 т. — 9,15 км.

З урахуванням формули (5) глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря при кількості хлору 23 т. становитиме:

Г=7,1+(9,15−7,1)/(30−20)*(23−20)=7,71(км.)

Визначаємо величину зменшення глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря за рахунок обвалування, якщо воно є.(Таблиця 1). Приймаємо висоту обвалування найближчою до табличної - 1 м.

Г=7,71/2,1=3,67 (км.)

Визначаємо зменшення глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря за рахунок розсіювання лісовими масивами чи будівлями (якщо вони є на шляху хмари).

Для цього на мапі місця аварії проводимо лінію з місця аварії у напрямку дії вітру. На лінії, у масштабі мапи, відмічаємо відрізок рівний глибині розповсюдження хмари забрудненого повітря (див. пункт 6).

У нашому випадку на шляху хмари забрудненого повітря лісових масивів не має. Населений пункт Верьовка має дуже малу площу, тому його впливом на шлях хмари забрудненого повітря знехтуємо. Якщо є лісові масиви та значні населені пункти, глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря перераховуємо згідно (Табл.3).

Визначаємо ширину хмари забрудненого повітря. По формулі 3 [1]:

Ш=0,3 *3,67 ^0,75 = 0,79, км;

Наносимо на мапу територію, що постраждає, в результаті аварії. На мапі № 3 із місця аварії у напрямку 190−180=10⁰ відкладаємо відрізок 3,67 см.(масштаб мапи 1:100 000). Наносимо на мапу еліпс у цьому напрямку завширшки 0,79 см. (див. приклад 4).

В зону забруднення потрапляють населенні пункти Верьовка (0,10 тис. жителів) та частково (близько 80%) Бакшеєвка (0,28 тис. жителів).

Визначення часу приходу фронту зараженого повітря до населених пунктів. По мапі визначаємо відстань від місця аварії до околиці населених пунктів:

До н.п. Верьовка — 1 км.

До н.п. Бакшеєвка — 1,5 км.

По таблиці 2 визначаємо швидкість переносу забрудненого повітря. При ізотермії та швидкості вітру 2 м./с. вона становитиме 12 км./год. По формулі 4 маємо:

До н.п. Верьовка — 1 км./12=5 хв.

До н.п. Бакшеєвка — 1,5 км./12= 7 хв.

На всю глибину — 3,67 км./12= 18 хв.

Визначення ймовірної кількості постраждалих.

В зону аварії потрапило 0,10+0,8*0,28=0,324 тис. жителів. Вважаючи, що аварія сталася о 12 г. 23 хв., приймаємо, що 50% населення знаходилось у будівлях. По таблиці 2 втрати населення становитимуть:

На відкритій місцевості 90−100%

У приміщеннях 50%

А саме: На відкритій місцевості 324/2*0,9=146−162 чоловіка;

У приміщеннях 324/2*0,5=81чоловік;

Загальні втрати становитимуть 227−243 чоловіка.

Структура втрат може розподілятися за такими даними :

— легкі - до 25%; 57−61 чоловіка;

— середньої тяжкості - до 40%; 91−97 чоловіка;

— зі смертельними наслідками — до 35%; 79−85 чоловіка;

З’ясовуємо час дії джерела забруднення. Згідно Табл.21 при швидкості вітру 2 м./с., висоті обвалування ємності 0,8 м. (приймаємо табличне значення 1 м.) час випаровування хлору становить 18 годин.

Зона можливого хімічного забруднення.

Розмір ЗМХЗ приймається як сектор круга, форма і розмір якого залежать від швидкості та напрямку вітру (табл. 5), і розраховується за емпіричною формулою. Площа ЗМХЗ:

Sзмхз=8,72 * Г² *ф/1000, км², (1)

де Г — глибина зони (таблиці 8−19);

ф — коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони (табл. 5).

Прогнозована зона хімічного забруднення.

Площа ПЗХЗ:

Sпзхз =К * Г² * Т^0,2, км², (2)

Де К — коефіцієнт (табл. 4);

Т — час, на який розраховується глибина ПЗХЗ з урахуванням швидкості переносу фронту забрудненого повітря (формула 4).

Площа зони можливого хімічного забруднення становитиме (формула 1):

Sзмхз=8,72 * Г² *ф/1000 =8,72*3,67² *90/1000=10,57, км²

Прогнозована зона хімічного забруднення (формула 2):

Sпзхз =К * Г² * Т^0,2 = 0,133*3,67² *(3,67/12)^0,2 =1,41 км²,

Вихідні дані представляються у вигляді таблиці.

Таблиця 2

забруднення повітря аварія хімічний

Використана література Методики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті [Текст]: [Постанова кабміну України: від 27.03. 2001. -№ 73/82/64/122]. -К.

Про об'єкти підвищеної небезпеки [Текст]: [Закон України: прийнятий 18.01.2001.-№ 2245- III]. — К.

Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру [Текст]: [Закон України]. — К. Урядовий кур'єр,.2000. — № 149.

Стеблик М.І. Цивільна оборона та цивільний захист [Текст]: Підручник / М.І. Стеблик. — К: Знання-Прес, 2007. 487 с.

Збірник нормативно-правових актів з питань надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру. [Текст]: Під заг.ред. В. В. Дурдинця: Вип. 3: — Київ: Агентство Чорнобильінтерінформ, 2005.-532с.

Михайлик, В.І. Оценка химической обстановки при авариях [Текст]: Методичні вказівки /. — Х., 2002р

Додаток 1

Тип та кількість НХР, що потрапили в атмосферу при аварії.

Додаток 2

Місце аварії

Додаток 3

Умови місця аварії