Методика оценки инженерной обстановки при воздействии ядерных средств поражения

Список литературы

1. Козлов Г.В. Ангармонические эффекты и физико-механические свойства полимеров. [Текст]. Г.В. Козлов, Д.С. Солдатов. - Новосибирск: Наука, 1994. - 257с.

2. Лагунов В.С. Системные исследования структурированных полимеров. Монография. [Текст]. В.С. Лагунов, В.Н. Старов, Е.А. Бойков. - Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2005. - 151 с.

3. Цисман В.А. Химия и технология полимеров. [Текст]. В.А. Цисман. - М.: Химия, 1984. - 121 с.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ИНЖЕНЕРНОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЯДЕРНЫХ СРЕДСТВ ПОРАЖЕНИЯ

Хаустов С.Н., начальник кафедры, к.т.н., ФГБОУ ВПО Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Методика оценки инженерной обстановки при воздействии ядерных средств поражения (ЯСП) зависит от вида воздействия и соответственно математических моделей прогнозирования последствий ЧС военного времени.

В основу математических моделей прогнозирования последствий ЧС военного времени положена причинно-следственная связь двух процессов: воздействия поражающих факторов на объект и сопротивления самого объекта этому воздействию. Оба эти процесса носят ярко выраженный случайный характер.

К основным факторам, влияющим на последствия ЧС относятся: интенсивность воздействия поражающих факторов; размещение города, НП относительно очага воздействия; характеристики грунтов; конструктивные решения и прочностные свойства зданий и ЗС; плотность застройки и расселения людей в пределах города, НП; размещение людей в зданиях, ЗС в течение суток и в зоне риска в течение года. Перечисленные характеристики называют пространственно-временными факторами. В качестве поражающего фактора при расчете последствий ЧС принимают фактор, вызывающий основные разрушения и поражения при воздействии ЯСП.

Воздействия, связанные с ЧС военного времени, описывают в виде аналитических, табличных или графических зависимостей. Эти зависимости позволяют определить интенсивность поражающих факторов той или иной ЧС в рассматриваемой точке. Зависимости, определяющие поля поражающих факторов при прогнозировании последствий ЧС, называют моделями воздействия, имея в виду, что они характеризуют интенсивность и масштаб воздействий.

Процесс сопротивления воздействию описывается законами разрушения и поражения. Законы разрушения характеризуют ущерб

зданиям, ЗС, а законы поражения - уязвимость людей в зонах ЧС военного времени. Эти термины являются основными по прогнозированию последствий ЧС при воздействии ЯСП.

Под законами разрушения здания, сооружения понимают зависимость между вероятностью его повреждения и расстоянием до здания, ЗС или интенсивностью проявления поражающего фактора. Если эта зависимость от расстояния, то закон называют координатным законом разрушения. В случае, когда зависимость получают от поражающего фактора, закон называют параметрическим законом разрушения. При оценке последствий ЧС при воздействии ЯСП наибольшее распространение получили параметрические законы разрушения.

Графическое изображение координатного и параметрического законов разрушения приведено на рис. 1.

Рис. 1. Координатный (а) и параметрический (б) законы разрушения

(поражения):

Р — вероятность; R — расстояние от центра очага до объекта; Ф— интенсивность поражающего фактора

1. Законы разрушения зданий, сооружений Законы разрушения зданий, ЗС получают на основе анализа и обобщения статистических материалов по разрушению жилых, общественных и промышленных зданий от воздействий поражающих факторов ЯСП.

2. Законы поражения людей Под законом поражения людей будем понимать зависимость вероятности поражения людей от интенсивности поражающего фактора. Параметрические законы поражения людей, размещенных в зданиях, ЗС получены на основании теоремы полной вероятности. В расчетах учитываются общие, безвозвратные и санитарные потери, которые могут произойти при получении зданием, ЗС одной из степеней повреждения, образующих полную группу несовместных событий. На рис. 2, в качестве примера, приведен общий вид законов поражения населения, то есть вероятность поражения Р (%) от воздействия поражающего фактора Ф для ЯСП.

Задача по прогнозированию последствий воздействия ЯСП в больших городах, НП решается следующим образом. Город (населенный пункт) разбивается на элементарные площадки, а их координаты представляются точкой, расположенной в центре площадки. Шаг сетки назначается в зависимости от точности расчета.

Точность расчета определяется следующим образом. Прогнозируются потери населения при первой подготовке исходных данных. Затем число элементарных площадок увеличивают и производят повторное вычисление. Для каждой площадки подготавливаются исходные данные, включающие: характеристику застройки; численность людей.

Задача по определению последствий в малых НП региона решается аналогично. При этом НП в целом может рассматриваться в виде одной элементарной площадки, а ее координаты в этом случае представляются

точкой в центре данного НП.

Щ%

Рис. 2. Общий вид законов поражения населения: 1 - общие потери; 2 - безвозвратные потери

При прогнозировании могут встретиться два расчетных случая: если интенсивность и координаты места воздействия ЯСП заблаговременно заданы; когда воздействие рассматривается в виде вероятностной модели. При заданном значении поражающего фактора Ф для 1-го расчетного случая эта задача решается следующим образом. Принимается, что в пределах рассматриваемой площадки здания, ЗС размещаются с отдельной плотностью (количество зданий, ЗС, приходящихся на единицу площадки с соответствующими координатами). При вероятностной модели воздействия (случай 2) весь возможный диапазон интенсивности воздействия поражающего фактора делится на интервалы dФ. Затем для каждого интервала решается задача с учетом одновременного наступления двух событий: события, состоящего в том, что здания, ЗС получат степень повреждения d при значении поражающего фактора из этого интервала, и события, заключающегося в том, что в пределах рассматриваемой площадки города будет действовать поражающий фактор с интенсивностью из рассматриваемого интервала.

Объем завалов в очаге поражения ЯСП является основным показателем, влияющим на масштабность инженерно-спасательных работ. При этом тип застройки в пределах рассматриваемой площадки размещается с плотностью застройки в относительных единицах. Такую информацию можно взять с карты или плана.

Анализ натурной информации по характеру разрушения застройки показал, что при полном разрушении здания или ИС практически полностью превращаются в обломки, образуя завалы в виде обелисков. При разрушении зданий или ИС на ступень ниже полной в расчетах можно принять, что объемы завалов составляют примерно 50% от объемов завалов в случае их полного разрушения.

Методы прогнозирования рассчитываются с применением ЭВМ и используются заблаговременно при составленных программ по расчету прогнозирования инженерной обстановки.

Известно, что исходными данными при прогнозировании инженерной обстановки являются: возможные поражающие факторы; характеристики застройки города (НП); разбивка города (НП) на элементарные площадки; условия размещения населения; характеристики грунтов; показатели ПОО; климатические и погодные условия.

Далее формируются модели: воздействия ЯСП, аварий и катастроф; сопротивления воздействию; разрушения зданий и ЗС; поражения людей; образования завалов. На основе этого и производится оценка инженерной обстановки, которая включает: зонирование территорий по степени повреждения зданий, сооружений и объемам завалов; состояние коммунально-энергетических сетей; протяженность заваленных улиц (завалов); количество укрываемых в заваленных зданиях и защитных сооружениях; потери среди укрываемых в разрушенных зданиях и защитных сооружениях.

Список литературы

1. Акимов В.А. и др. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах. Учебное пособие. М., 2004.

2. Баринов В.А. Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них. Учебное пособие. М., 2003.

3. Бахметьев А.М. и др. Методы оценки и обеспечение безопасности ядерных энергетических установок. М., 1998.

4. Брык Д.И., Шульгин В.Н. Усилить защиту населения города от взрывов террористов. Журнал Гражданская защита № 2. М., 2005.

5. Брык Д.И., Шульгин В.Н. Методика определения параметров воздушной ударной волны при террористических актах со взрывами конденсированных взрывных веществ в условиях городской застройки. Комплексная безопасность России - исследования, опыт. Международный симпозиум. 2627 мая 2004 года. Сборник материалов. ФГУ ВНИИ ГОЧС. М., 2004.

6. Шульгин В.Н. и др. Инженерная защита населения. Часть 1. Основы инженерной защиты и жизнеобеспечения населения. Раздел 2. Основы инженерной защиты населения. Учебное пособие. Новогорск, 2000.

7. Шульгин В.Н. и др. Инженерная защита населения. Часть 1. Основы инженерной защиты и жизнеобеспечения населения. Раздел 3. Основы жизнеобеспечения населения в чрезвычайных ситуациях военного и мирного времени. Новогорск, 1999.

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ПОРАЖЕНИЯ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА И ЭТАПЫ ОЦЕНКИ ИНЖЕНЕРНОЙ ОБСТАНОВКИ

Хаустов С.Н., начальник кафедры, к.т.н., ФГБОУ ВПО Воронежский

институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

а) Степень поражения города При нанесении противником ядерных ударов по городам следует ожидать сложную инженерную обстановку. Для её оценки в органах управлений ГОЧС еще недостаточно широко пользуются оперативными методами. С помощью этих методов по минимальным исходным данным о ядерных ударах, плотности населения и степени его защищенности в сжатые сроки рассчитывают основные параметры, характеризующие возможную инженерную обстановку в городе. Задача может решаться еще заблаговременно в мирное, а также и в военное время. В мирное время результаты решения данной задачи могут быть использованы при планировании, для выработки рекомендаций по ИЗН и другим мероприятиям, а также на учениях и тренировках.

Обстановка на территории города ориентировочно оценивается с помощью показателя, характеризующего степень поражения города (СПГ) или ущерб, обозначаемый величиной Д. Степень поражения города (Д) это отношение площади города, называемой зоной поражения, где избыточное давление (ДРФ) во фронте ВУВ составляет дРф > 30 кПа (0,3 кгс/см ) S0,3, ко всей его площади SГ.

Д =

S 0,3

^

Между СПГ (Д) и характером разрушения застройки существует взаимосвязь, приведенная в табл. 1.

Таблица 1

Степень поражения города и характер разрушения городской

застройки

Степень поражения города, Д Плотность ядерных ударов, кт/км2 Характер степени разрушения застройки

Д<0,2 менее 1 слабая

0,2<Д<0,5 1 -4 средняя

0,5<Д<0,8 4-9 сильная

Д>0,8 более 9 полная