Визначення вражаючих факторів НС

 

 

ЗМІСТ

 

     Вихідні дані варіанту № 9…………………………………………………………...3

     Розділ1. Визначення впливу вражаючих факторів НС при землетрусах…….......4

      1.1 Землетрус та його різновиди………………………………………………….4

        1.2 Визначення характеристик небезпечних геологічних процесів……………5

        1.3 Попередження можливих наслідків  при землетрусах……………………....8

      Розділ 2.Визначення впливу вражаючих факторів при техногенних вибухах…………………………………………………………………………………10

        2.1  Визначення характеристик вражаючих факторів техногенних вибухів………………………………………………………………………………….10

2.2  Визначення параметрів ударної хвилі при вибуху ППС у приміщені…………13

2.3  Розрахунок параметрів зон теплового впливу при вибухах ППС…….14

2.4 Розрахунок характеристик зони токсичного задимлення, що утворюється під час пожеж ……………………………………………………………………………15

Розділ 3.Визначення наслідків радіаційного ураження ………………………….17

3.1 Поняття  радіаційного ураження………………………………………………17

3.2 Визначеннявпливу вражаючих факторів при аварії з викидом радіоактивно небезпечних речовин…………..18

      Розділ 4. Визначення характеристик вражаючих факторів при аваріях з викидом НХР…………………………………………………………………………….22

      4.1Довгострокове (оперативне) прогнозування…………………………………..22

      4.2 Аварійне прогнозування……………………………………………………….25

Список  використаної літератури…………………………………………………31

Додатки…………………………………………………………………………….32

 

Вихідні дані

№	Назва розділу РГР	Назва параметрів	Значення
1	Характеристика небезпечних геологічних  процесів	Магнітуда землетрусу	6
		Глибина гіпоцентру, Н, км	150
		Відстань від епіцентру, R, км	150
		Кількість людей у будинку, N, чол.	280
		Конструкція будинку	Велико- панельна
		Тип ґрунту під будинком	Глина
		Тип ґрунту поза будинком	Глина
2	Визначення характеристик вражаючих  факторів вибухів	Тип ГПС (ППС), що зберігаються у ємностях	Бензин
		Маса ГПС (ППС),M,103 кг	8
		Тип вибуху	У відкритому просторі
		Конструкція будинку	Дерев’яна
		Відстань між ємністю з ГПС (ППС) та будинком, R,м	500
		Висота приміщення будинку, H, м	24
		Довжина приміщення  будинку, L, м	110
		Ширина приміщення  будинку, B, м	25
		Температура повітря у приміщенні  будинку, tn, °С	18
		Ступінь вертикальної стійкості повітря	Ізотермія
		Маса токсичних продуктів горіння, Mт.п., кг	580
		Швидкість середнього вітру, v, м/с	2
3	Оцінка наслідків радіаційного ураження людей	Час початку опромінення, tп, год.	3
		Рівень радіації в момент початку  опромінення Рп, рад/год.	6
		Тривалість опромінення, Т, год.	4
		Коефіцієнт ослаблення	6
		Рівень радіації у момент початку  роботи Рп, рад/год.	4
		Час початку роботи після аварії tп, год.	3
		Задана доза випромінювання Дз, рад	20
		Коефіцієнт ослаблення	2
		Доза випромінювання, Д, рад	200
		Час початку опромінення після  аварії tп, год.	48
		Тривалість опромінення, Т, год.	12
		Рівень радіації на час початку  випадання радіоактивних опадів мР/год.	10
4	Особливості життєдіяльності при  аваріях з викидом НХР	Чисельність персоналу ОЕ, осіб	600
		Наявність засобів захисту	у протигазах
		Вид НХР	Хлор
		Кількість НХР, Q0,тон	60
		Напрям вітру, градуси	120
		Температура повітря, tпов, оС	-20
		Швидкість середньоговітру, vВ, м/с	4
		Ступінь вертикальної стійкості повітря	Ізотермія
		Час прогнозу (час після аварії), N, год.	4
		Відстань від ХНО до ОЕ, км	40
		Середня щільність населення, ρ, осіб/км	5000

 

     Розділ1. Визначення характеристик небезпечних геологічних процесів

1.1 Землетрус та його різновиди

Землетруси  — це підземні поштовхи і коливання  земної поверхні, викликані процесами усередині землі. Час від часу на окремих ділянках земної кори, у зв'язку з глибинними фізичними і хімічними процесами, які відбуваються всередині, виникають напруження. Вони можуть бути викликані зближенням чи розходженням окремих плит земної кори або вертикальними рухами певних її блоків. Накопичуючись протягом більш-менш тривалого часу, напруження зрештою розряджаються шляхом стрімких і миттєвих переміщень ділянок земної кори.

 Поширення землетрусів підлягає певним закономірностям: там, де формуються великі гори та впадини, звичайно і проявляються сильні землетруси. На земній кулі щорічно реєструється більше ста тисяч підземних поштовхів, з яких близько ста — з певним ступенем руйнування. Фахівці оцінюють середні річні збитки від землетрусів близько 70 млрд. дол.

Основні показники, які дають уявлення про силу і  характер землетрусу — магнітуда: інтенсивність  енергії на поверхні землі і глибині  вогнища.

Магнітуда (у  перекладі з латині «величина») —  умовна величина, що характеризує загальну енергію пружних коливань, викликаних землетрусом або вибухом, дозволяє порівнювати джерела коливань за їх енергією. За шкалою інтенсивності (шкалою Ріхтера) сила землетрусу припускається пропорційною логарифму амплітуди зсуву ґрунту на епіцентральній відстані 100 км. Інтенсивність найсильнішого землетрусу визначається величиною 8,5 бала.

В останні  роки в ряді європейських країн використовується 12-бальна міжнародна шкала МБК — 64, у якій сила землетрусу визначається за наслідками впливу на людей, будинки, споруди, поверхневі шари землі тощо.

Співвідношення  між магнітудою землетрусу за шкалою Ріхтера і його силою в епіцентрі  за 12-бальною шкалою залежить від  глибини вогнища.

При значній  глибині і достатній енергії  коливання можуть поширюватися на величезні  площі (до 10 тис. км2), але навіть в  епіцентрі не досягають великої  сили (епіцентр — проекція центральної  точки вогнища землетрусу (гіпоцентру) на земну поверхню). При дрібному і особливо поверхневому вогнищі навіть незначної енергії в епіцентрі може спостерігатися руйнівний ефект, але вже в декількох кілометрах від нього сила поштовхів слабшає до безпечних значень.

За причинами  і місцями виникнення землетруси розрізняють:

Вулканічні  — виникають при виверженні вулканів, а часто і передують їм. Звичайно охоплюють невеликі райони і супроводжуються сильними вибухами, потоками лави, хмарами попелу й отруйних газів. При виверженні підводних вулканів можуть утворюватися величезні хвилі — цунамі і створюватися нові острови.

Тектонічні  — виникають у результаті переміщення  мас земної кори під впливом гірських процесів.

Обвальні  — мають локальний характер, спостерігаються  при обваленні склепінь підземних  карстових пустот.

Моретрус  — це різкі коливання води в  морях і океанах, що виникають  при землетрусі, вогнище якого  міститься під дном моря. Воно може супроводжуватися утворенням цунамі, що поширюється зі швидкістю до 800 км/год, змиває на узбережжях цілі міста і спричиняє великі людські жертви.

 

1.2 Визначення характеристик небезпечних геологічних процесів

Основними параметрами  землетрусу є:

• інтенсивність землетрусу на відстані R від епіцентру, І_R;
• реальна інтенсивність землетрусу, що враховує тип ґрунту під забудовою, І'_R;
• час приходу поздовжніх сейсмічних хвиль, t_І;
• час приходу поверхневих сейсмічних хвиль, t_ІІ;
• інтервал часу від початку першої фази землетрусу до початку другої (головної) фази Δt;
• імовірність загальних, , незворотних, , та санітарних втрат, ;
• потенційні втрати населення в будинках, N_пот.

Вихідні дані для розрахунку включають:

- М – магнітуда землетрусу;

- Н – глибина гіпоцентру, км;

- R – відстань від епіцентру, км;

- N – кількість людей у будинку, чол.;

- конструкція  будинку;

- тип ґрунту  під будинком;

- тип ґрунту  поза будинком.

 

Оцінка наслідків землетрусу:

1.Визначимо інтенсивність землетрусу на відстані R від епіцентру І_R, бали. Для однорідного ґрунту використаємо формулу:

І_{R =} 1,5∙ 6 – 3.5lg

+ 3 = 9 – 3.5 lg212 + 3 = 3.88

2.Визначимо  реальну інтенсивність землетрусу,  що враховує тип ґрунту під забудовую І'_R , бали (ΔI_м ; ΔI_з  з  табл. 1.1. Додаток 1.)

І'_{R =} 3.88 – (1.61 – 1.61) = 3.88

де  ΔI_з – збільшення бальності для ґрунту, на якому побудований будинок у порівнянні з гранітом; ΔI_м – збільшення бальності для ґрунту оточуючої місцевості. Значення ΔI_з (ΔI_м) для різних ґрунтів наведені в табл. 1.1.    Додаток1.

3.За реальною інтенсивністю землетрусу I'_R, в балах, користуючись шкалою інтенсивності землетрусу MSK-64 (табл. 1.2 Додаток 1), визначити тип землетрусу та його характеристику.

Бал: 3.88

Тип:Помірний

Характеристика: Розпізнається по легкому деренчанню та коливанню речей, посуду, шибок, скрипу дверей.

4. За конструктивними даними будинку визначимо його тип та сейсмостійкість, I_с, бали, які наведені у табл. 1.3. Додаток 1.

Конструкція будинку: великопанельна

Тип за сейсмостійкістю : В2

Сейсмостійкість :  6,6 балів.

5.  Визначимо ймовірність та ступінь ушкодження будинку за табл. 1.4. Додаток 1.

B = І'_R  - I_с

B = 3,88 – 6,6 = - 2,72

Ступінь ушкодження будинку : 0 – ушкодження відсутні.

Імовірність отримання ушкоджень будинку: Ру = 0,9.

6.  Визначити  час приходу поздовжніх сейсмічних хвиль – І фаза землетрусу, t_І, с. (V_nовз, V_пов за табл. 1.5 Додаток 1):

,

t_{І =}

= = 141,3…424 с.

та час приходу поверхневих (найбільш небезпечних) сейсмічних хвиль – II фаза землетрусу, t_ІІ, с:

 ,

t_{ІІ =}

+ = 100…300 + 150 = 250…450 с.

де V_повз, V_пов – середня швидкість поширення повздовжніх та поверхневих хвиль, км/с.

7.  Визначити  інтервал часу від настання першої фази землетрусу до настання другої (головної) фази Δt, c:

∆t = t_ІІ – t_І.

∆t= 250…450 -  141,3…424 =26…108,7 с.

8. Визначимо  імовірність загальних Р_заг і незворотних (летальних) Р_незв втрат людей залежно від ступеня ушкодження будинків за таблицею 1.6 додатку 1. Виходячи з того, що ступінь ушкодження будинків 1-й, то ймовірність загальних і незворотних втрат людей дорівнює 0.

 

9. Визначимо  потенційні загальні, незворотні  та санітарні втрати населення  в будинках N_пот за формулою:

,

де N – загальна чисельність людей у будинку, Р_і – ймовірність відповідних втрат. Ймовірність втрат у нашому випадку дорівнює 0, отже потенційні втрати населення також дорівнюють нулю.

 

10. Враховуючи те, що однаковий ґрунт поза та під будинком,  а також конструкція будинку показують хороші показники щодо сейсмостійкості, глина дуже збільшує бали землетрусу . А конструкція будинку досить стійка , будинок можна було б  визначити як  відносно небезпечний . Але сила землетрусу , який досягає помірного характеру, не загрожує здоров’ю людей.

 

1.3 Попередження можливих наслідків  при землетрусах

При землетрусах слід дотримуватись стандартних правил при землетрусах. Існують певні рекомендації щодо правил поведінки в умовах небезпеки землетрусу

• При  землетрусі ґрунт відчутно коливається  відносно недовгий час – тільки декілька секунд, найдовше – хвилину  при дуже сильному землетрусі. Ці коливання  неприємні, можуть викликати переляк. Тому дуже важливо зберігати спокій та самовладання. Якщо відчувається здригання  ґрунту чи будинку, слід реагувати негайно, пам’ятаючи, що найбільш небезпечні предмети – які падають.

• Перебуваючи  у приміщенні, слід негайно зайняти  безпечне місце. Це пройоми капітальних  внутрішніх стін (наприклад, відчинити  двері з квартири), кути, утворені ними. Можна заховатись під балками  каркасу, під несучими колонами, біля внутрішньої ка-пітальної стіни, під ліжком чи столом. Слід пам’ятати, що частіше завалюються зовнішні стіни будинків. Необхідно триматися  подалі від вікон та важких предметів, які можуть перекинутися чи зрушити  з місця.

• Не слід вибігати з будинку, оскільки уламки, які падають уздовж стін, є серйозною  небезпекою. Безпечніше перечекати поштовх  там, де він вас застав, і, лише дочекавшись  його закінчення, перейти у безпечне місце.

• Знаходячись  всередині багатоповерхового будинку, не поспішайте до ліфтів чи сходів. Сходові  прольоти та ліфти часто обвалюються  під час землетрусу.

• Після  припинення поштовхів потрібно терміново  вийти на вулицю, відійти від будівель на відкрите місце, щоб уникнути ударів падаючих уламків.

• Знаходячись  в автомобілі, що рухається, слід повільно загальмувати подалі від високих  будинків, мостів чи естакад. Необхідно  залишатись у машині до припинення поштовхів.

• Коли здригання ґрунту закінчаться, особливо важливо зберігати спокій, негайно  розпочати надання допомоги потерпілим та по-раненим. Після землетрусу небезпечно запалювати вогонь.

• Опинившись у завалі, слід спокійно оцінити  становище, надати собі першу допомогу, якщо вона потрібна. Необхідно надати допомогу тим, хто її потребує. Важливо  подбати про встановлення зв’язку  з тими, хто перебуває ззовні завалу (голосом, стуком). Людина може зберігати  життєздатність (без води і їжі) понад  два тижні.

 

      Розділ 2.Визначення впливу вражаючих факторів при техногенних вибухах

2.1 Визначення характеристик вражаючих факторів техногенних вибухів.

Вибух –  це процес фізичних і хімічних перетворювань  речовин, що швидко протікає й супроводжується  звільненням значної кількості  енергії в обмеженому об’ємі, внаслідок  чого в навколишньому просторі виникає  та розповсюджується ударна хвиля (УХ).