Прогнозирование ожидаемого ущерба от чрезвычайных ситуаций

     Министерство  образования и  науки украины

     Национальная  академия природоохранного и курортного строительства

     Факультет экономики и менеджмента 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     РЕферат

     по  дисциплине: «Гражданская оборона»

на тему: «Прогнозирование ожидаемого ущерба от чрезвычайных ситуаций» 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнила:

       студентка группы ЭП-403

     Ибрагимова  А.Ш. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     г. Симферополь, 2010 г. 

     Содержание 

     Введение

     1. Понятие об обстановке и прогнозировании  при угрозе и возникновении  ЧС.

     2. Прогнозирование обстановки при  аварии на промышленном объекте и транспорте с выбросом (выливом) опасного химического вещества.

     2.1. Термины и определения, используемые  в методике

     2.2. Сфера применения методики прогнозирования.

     2.3. Принятые допущения и условности  исходные данные для прогнозирования.

     2.4. Выходные параметры (данные) прогнозирования.

     3. Прогнозирование возможной инженерной  обстановки при взрыве газовоздушной  смеси.

     4. Прогнозирование пожарной обстановки

Заключение

Список использованной литературы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение. 

     Одним из основных направлений в повышении оперативности и эффективности управления мероприятиями и силами реагирования по противодействию ЧС, является поиск путей совершенствования методов работы органов управления по выработке целесообразных и рациональных решений на всех уровнях.

     Это обеспечивается не только знаниями и  опытом руководителей и  специалистов, но и возрастанием роли научного предвидения на базе использования методов математического моделирования и прогнозирования, которые позволяют выявить возможную обстановку при возникновении ЧС в короткое время, рационально использовать имеющиеся силы и средства, выбрать из возможных вариантов их применения наиболее выгодные, оценивать вероятные результаты реализации выбранных вариантов. Необходимость эффективного реагирования объективно определяет повышение роли и значения прогнозирования возможной обстановки и расчетной обоснованности принятых решений. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Понятие об обстановке и прогнозировании  при угрозе и возникновении  ЧС.

     Оперативная обстановка – это совокупность факторов и условий сложившихся к определенному времени на ОХД или территории  при угрозе и возникновении ЧС и негативно влияющая на жизнедеятельность территории, угрожающая жизни и здоровью населения.

     Основными их них являются:

• параметры и масштабы ЧС;
• сведения о размещении населения и ОХД;
• состояние системы защиты населения и территорий в ЧС;
• результаты воздействия ЧС на территорию, население, ОХД; силы и средства противодействия;
• физико-географические, гидрографические и метеорологические условия;
• экономическое положение и санитарно-эпидемиологическое состояние территорий;
• характеристика городов, районов, населенных пунктов и ОХД, как элементов среды обитания;
• время, предоставленное для подготовки и выполнения задач реагирования.

     По  масштабам  обстановка может  быть простой, умеренной, сложной и катастрофической, а в зависимости от среды распространения опасного фактора – атмосферной, гидросферной и биосферной.

     Общая обстановка в районе ЧС состоит из частных обстановок - радиационной, химической, инженерной, пожарной, гидрологической, ветеринарной, санитарно-эпидемиологической, медицинской и ряда других. 
Выявление обстановки может осуществляться несколькими способами, основными из  которых  являются  разведка  и  прогнозирование. Целью прогнозирования масштабов  и  динамики  развития  ЧС  является установление (определение) и  нанесение  на  рабочую  карту  (план, схему) с определенной степенью достоверности  местоположение размеров  зон  возможных разрушений, затоплений, пожаров, радиационного  и  химического  заражения, а также  определение  количественных показателей, возможных  последствий ЧС, необходимых  для  оценки  обстановки и принятия тех или иных решений реагирования.

     Для достаточно точного прогнозирования  возможной обстановки в районе ЧС необходимо учитывать большое количество  различных показателей, что требует значительного времени. С целью оптимизации этого процесса по каждому виду обстановки устанавливается минимальное число показателей, которое позволяет спрогнозировать возможные масштабы и последствия ЧС без заметного ущерба для их точности и достоверности.

     Количественные  показатели, характеризующие возможную  обстановку в районе ЧС определяют математическими расчетами по соответствующим  для каждого вида обстановки методиками. Их цель - по минимальным исходным данным о параметрах ЧС, характеристике жилой, промышленной застройки и условий возникновения в короткие сроки рассчитать основные величины, характеризующие инженерную, химическую, пожарную, медицинскую и другие виды обстановки.

     Основное требование к расчетам – простота и возможность достаточно быстрого определения наиболее  важных количественных показателей. 
Методика расчетов может быть значительно упрощена за счет использования компьютерной техники, а также за счет сведения сложных формульных математических зависимостей в специальные таблицы, графики, номограммы и т. п.

     Эффективность прогнозирования возможной обстановки определяется наличием необходимой  информации – исходных данных. Точность прогноза, степень его приближения  к реальной обстановке во многом зависит от достоверности и полноты исходных данных. Частью таких  достоверных  данных органы управления будут располагать  заблаговременно до возникновения ЧС. Например, характеристика жилой и промышленной застройки, степень защищенности населения и т. п.

       В то же время достоверных  данных об источнике ЧС –  количество, тип, вид, о времени  и месте возникновения ЧС, метеоусловиях  до возникновения ЧС, практически знать невозможно. В этой связи, возникает необходимость при прогнозировании возможной обстановки до возникновения ЧС использовать в качестве исходных данных как известные фактические данные, так и вероятностные оценки и средне – статистические данные. Что касается источника ЧС (опасного фактора) за исходное принимается их максимальное количество на объекте ОХВ, взрывчатых веществ, нефтепродуктов, газов и т. п., и метеоусловия, наиболее благоприятные для распространения опасного фактора, т. е. (берутся параметры и условия, при которых потери и ущерб будут максимальными).

     С возникновением ЧС органы управления будут располагать фактическими  данными о месте и времени возникновения ЧС, типе и количестве источника опасности, а также реальными метеоданными. Это дает возможность прогнозировать обстановку более точно, чем до возникновения ЧС.

     Однако  прогнозирование, как способ получения  первичной информации об обстановке дает только приближенные  характеристики масштабов и последствий ЧС. При прогнозировании определяется не конкретное местоположение зон разрушений, пожаров, заражения, затопления и т. д., районы (зоны, территории), в пределах которых возможно влияние опасного фактора. Вместе с тем следует подчеркнуть, что прогнозирование обладает, как минимум, двумя неоспоримыми достоинствами.

     Во–первых, дает возможность с достаточной степенью достоверности выявить возможную обстановку, которая может возникнуть в случае аварии, катастрофы, или стихийного бедствия и заблаговременно спланировать и организовать подготовку мероприятий по противодействию ЧС.

     Во  – вторых, позволяет достаточно быстро получить данные об обстановке при возникновении ЧС и обеспечить своевременное принятие экстренных мер.

     Для принятия окончательного решения на противодействие ЧС органы управления должны располагать данными о  фактической обстановке в районе ЧС и дать их только может разведка. Поэтому данные прогнозирования обстановки должны обязательно уточняться всеми видами разведки. Выявление, сбор и передача данных о фактической обстановке в районе ЧС займет у разведки определенное время, а для принятия экстренных мер по защите населения, локализации источника ЧС, снижению потерь ущерба необходимо знать эти данные практически немедленно. Вместе с тем, знание даже ограниченного количества исходных данных о ЧС, дает возможность методом прогнозирования достаточно быстро предопределить возможную обстановку, близкую к фактической, оценить ее и принять первичные решения по противодействию.

     Таким образом и прогнозирование и  разведка решают одну задачу – выявление  масштабов ЧС. Отличие состоит  в степени достоверности данных: прогнозирование с достаточной степенью точности дает приближенные к фактическим данные об обстановке, а разведка – фактические данные . Чем полнее и с большей точностью будет осуществлено прогнозирование, тем целесообразнее будут принятые решения, раньше начнутся работы по противодействию, меньше будет потерь и утрат. 
Из сказанного выше следует, что выяснение  обстановки при угрозе или возникновении ЧС осуществляется, как правило, в три этапа, при этом, каждый этап имеет свое назначение.

     Первый  этап – долгосрочное (оперативное) прогнозирование, осуществляемое до возникновения ЧС, при деятельности  ЕГС  в повседневном режиме и режиме повышенной готовности.

     На  этом этапе по результатам прогнозирования  и последующей оценки обстановки определяется степень потенциальной опасности ОХД и возможное влияние природных аномалий на жизнедеятельность   территорий, разрабатываются мероприятия по предупреждению ЧС, снижению возможного ущерба, защите населения и территорий, обеспечению их жизнедеятельности, определяется состав, эшелонирование,  размещение сил и средств реагирования, разрабатываются вопросы материально – технического  и финансового обеспечения действий сил по ликвидации ЧС и другие вопросы. Т. е.  заблаговременное прогнозирование ложится в основу разработки планов действий по ликвидации ЧС, целевых программ по предупреждению ЧС, устойчивости функционирования ОХД и т. д.

     Второй  этап – аварийное  прогнозирование, которое осуществляется непосредственно после  возникновения ЧС и основывается на конкретных данных. На этом этапе по результатам прогнозирования и последующей оценки обстановки в короткие сроки уточняются  плановые или определяются основные экстренные меры по защите и спасению людей, локализации источника ЧС (зоны ЧС), организации управления силами и средствами. Аварийное прогнозирование, таким образом, является основой эффективного реагирования на ЧС.

     Третий  этап – непрерывное уточнение принятых решений по данным разведки. Анализ потенциальных источников опасности на территории Донецкой области определяет необходимость прогнозирования возможной обстановки по следующим видам ЧС :

• прогнозирование химической обстановки при авариях на химически опасных объектах  ХОО с выбросом (утечкой) ОХВ;
• прогнозирование инженерной обстановки при  взрыве газовоздушных  смесей на взрыво – пожароопасных объектах и в быту;
• прогнозирование пожарной обстановки при возникновении  массовых пожаров техногенного и природного происхождения;
• прогнозирование гидродинамической обстановки при наводнения, паводках, разрушениях плотин и т. д.;
• прогнозирование обстановки при снежных заносах и обледенениях;
• прогнозирование обстановки при ураганах, смерчах и бурях;
• прогнозирование эпидемиологической обстановки при возникновении эпидемий, эпизоотий, эпифитотий.

     Особое  место занимает прогнозирование  возможной медицинской обстановки, которая осуществляется по каждому виду обстановки, при любой ЧС, по соответствующим методикам. 
Далее рассмотрены  методологические основы прогнозирования возможной обстановки при угрозе или возникновении ЧС. Для ЧС с выбросом (утечкой) ОХВ предложена конкретная методика прогнозирования.

2. Прогнозирование обстановки при аварии на промышленном объекте и транспорте с выбросом (выливом) опасного химического вещества.

     Методика  прогнозирования последствий вылива (выброса) ОХВ при авариях на промышленных объектах и транспорте может быть использована для расчетов на морском транспорте, если облако ОХВ, при аварии на нем, может достичь прибрежной зоны.

     Методика  используется только для ОХВ, которые  сберегаются в газообразном или  жидком состоянии под давлением и, которые в момент выброса (вылива) переходят в газообразное состояние и создают первичное или вторичное облако ОХВ. Методика предусматривает проведение расчетов для планирования мероприятий для защиты на высотах до 10 м. над поверхностью земли, в приземном слое воздуха.

     2.1. Термины и определения,  используемые в  методике.

     - опасное химическое вещество (ОХВ) – химическое вещество непосредственное или опосредованное воздействие которого может причинить гибель, острое или хроническое заболевание или отравление людей и (или) причинить вред окружающей среде.

     - авария с ОХВ – это событие техногенного характера, происшедшее на химически опасном объекте вследствие производственных, конструктивных, технологических или эксплуатационных причин или от случайных внешних воздействий, приведшее к повреждению технического оборудования, устройств, сооружений, транспортных средств с выливом (выбросом) ОХВ в атмосферу и реально угрожают жизни, здоровью людей.

     - облако ОХВ – смесь паров и мелких капель ОХВ с воздухом в объемах (концентрациях), опасных для окружающей среды (поражающих концентрациях для человека).

     - первичное облако ОХВ – это пароподобная часть ОХВ, находящаяся в какой-либо емкости над поверхностью сниженного ОХВ и выходящий в атмосферу непосредственно при разрушении емкости без испарения с подстилающей поверхностью.

     - вторичное облако ОХВ – это облако ОХВ, возникающее в течение определенного времени, вследствие испарения ОХВ с подстилающей поверхности (для легколетучих веществ) время развития вторичного облака после окончания действия первичного облака практически равно нулю, а для других веществ оно зависит от свойств ОХВ, состояния обваловки и температуры воздуха.

     - Зона химического заражения (ЗХЗ) – территория включающая участок химического заражения на котором фактически разлито ОХВ и участки местности, над которыми образовалось облако ОХВ.   

     - Зона возможного химического заражения (ЗВХЗ) – территория, в пределах которой под влиянием изменения направления ветра может возникнуть перемещение облака ОХВ с опасными для человека концентрациями.

     - Прогнозируемая зона химического заражения (ПЗХЗ) – расчетная зона в пределах ЗВХЗ, параметры которой приблизительно подобны по форме эллипсу.

     - Химически опасный объект (ХОО) – промышленный объект предприятие или его структурное подразделение, на котором находятся в наличии (изготовляются, перерабатываются, перевозятся, загружаются или разгружаются, используются в производстве, размещаются или складируются постоянно или временно, уничтожаются) одно или несколько ОХВ (к ХОО не относится железная дорога).

     - Химически опасная административно-территориальная единица (ХАТЕ) – административно-территориальная единица, к которой относятся области, районы, а также любые населенные пункты областей, попадающие в зону возможного химического заражения (ЗВХЗ) при авариях на химически опасных объектах.

     2.2. Сфера применения  методики прогнозирования.

     Данная  методика может быть использована для  долгосрочного (оперативного) прогнозирования  и аварийного прогнозирования при авариях на ХОО и транспорте, а также для определения степени химической опасности ХОО и ХАТЕ.

     Долгосрочное (оперативное) прогнозирование осуществляется заблаговременно для определения  возможных масштабов заражения  при авариях на ХОО, определения  состава необходимых сил и средств  противодействия, необходимых для локализации и ликвидации аварии, защиты населения и территорий. На основе данных долгосрочного прогнозирования составляются соответствующие планы (локализации и ликвидации аварий, реагирования на ЧС). Аварийное прогнозирование осуществляется при возникновении аварии с выбросом (выливом) ОХВ в атмосферу (на грунт) для принятия конкретных решений по реагированию на аварийное событие

     2.3. Принятые допущения и условности исходные данные для прогнозирования.

     В настоящей методике приняты следующие  допущения:

• емкости при авариях разрушаются полностью.
• Толщина слоя жидкого ОХВ при свободном разливе принимается равной 5 см (Н = 0,05 м) по всей площади разлива.
• Достоверное время действия результатов прогнозирования –        4 часа.

     Для долгосрочного (оперативного) прогнозирования  используются следующие исходные данные:

• Тип ОХВ – реальный для данного объекта.
• Количество ОХВ – 70% от паспортной емкости (максимально единичной на данном объекте).
• Условия хранения – реальные для данного объекта (свободно, в обваловке, в поддон).
• При прогнозировании последствий аварии на продуктопроводах (аммиакопроводах) количество ОХВ принимается реальное между отсекателями (300~500 тонн).  
• Плотность населения – средняя для данной местности.
• Метеоусловия:
• скорость ветра в приземном слое Vв <=1м/сек;
• температура воздуха +20  градусов С;
• степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия;
• распространение зараженного воздуха – равномерное во всех направлениях – 360 градусов.
• При разливе ОХВ в поддон (обваловку) высота слоя ОХВ равна: h = H-0,2 м, где Н – высота поддона (обваловки) в м.
• размещение емкостей – на открытом воздухе или в помещениях с улавливателем ОХВ.

     Для аварийного прогнозирования используются следующие исходные данные:

• Тип ОХВ – реальный.
• Количество ОХВ – фактически выброшенное в атмосферу, разлитое на грунт.
• Условия хранения – фактическое.
• Плотность населения – среднее для данной местности.
• Метеоусловия:

• скорость ветра – фактическая на момент аварии;
• температура воздуха – фактическая на момент аварии;
• степень вертикальной устойчивости – фактическая на момент аварии;
• распространение зараженного воздуха – фактическое, исходя из направления ветра;
• угол распространения зараженного облака при Vв <= 1м/сек. – 360 градусов; при Vв= 1 м/сек. – 180 градусов; при 1м/сек. < Vв < 2 м/сек. – 90 градусов и при Vв > 2м/сек. – 45 градусов;

• При разливе в поддон (обваловку) высота слоя ОХВ равна h = Н – 0,2 м, где Н – высота поддона (обваловки).

• Площадь населенных пунктов, которые могут попасть в прогнозируемую зону возможного химического заражения – фактическая.
• Направление ветра – фактическое.

     Перечисленный перечень исходных данных требует некоторых пояснений. На ХОО может находиться несколько емкостей с ОХВ одинаковой или различной вместимости. По условиям хранения и требованиям безопасности ёмкости с ОХВ располагаются на территории объектов на расстояниях, исключающих взаимное влияние их друг на друга в аварийных ситуациях. Вероятность неодновременного возникновения аварийной ситуации на нескольких емкостях предельно мало. Исходя из этого для расчета и принимается количество ОХВ в единичной, максимальной по вместимости, емкости, считая, что емкость заполнена на 70% паспортной вместимости.

     Условия хранения ОХВ определяет время его  испарения с площади разлива, которая, преимущественно зависит  от толщины слоя ОХВ и его физико-химических свойств – плотности, температуры испарения, летучести и т.п. и практически не зависит от его количества напрямую. В данной методике диффузионные процессы не учитываются. Таким образом, время испарения свободно разлитого ОХВ значительно меньше испарения из обваловки или из поддона. Следовательно, наиболее опасным является свободный разлив, при котором в короткое время в зоне аварии достигаются высокие, поражающие и смертельные концентрации ядовитых веществ.

     Скорость  ветра и его устойчивость в  приземном слое оказывает существенное и, во многих случаях, определяющее влияние на динамику распространения ОХВ и масштабы ЧС. Наиболее благоприятные условия для нарастания опасных концентраций ОХВ в зоне аварии возникают при отсутствии ветра или его минимальных проявлениях (штиль).

       Исходя из принципа «максимально  возможной опасности» и принимают  в расчетах долго-срочного прогнозирования  скорость ветра 1 м/сек. С повышением  скорости ветра, с одной стороны  усиливаются процессы рассеивания  зараженного воздуха за счет  увеличения глубины его распространения в сторону ветра и возникновения вихревых (турбулентных) потоков, а с другой стороны уменьшается концентрация ОХВ в воздухе (в единице объема) с поражающими и или близкими к ним значениями.

       При скоростях ветра более  8 м/сек. (умеренный ветер) расчеты практически не производятся ввиду быстрого рассеивания зараженного воздуха. Опасность, при этом, представляет лишь зона непосредственно прилегающая к источнику выброса (вылива). Следует также отметить, что порывистый (шквальный) ветер способствует более интенсивному рассеиванию зараженного воздуха, в том числе и по высоте. Степень вертикальной устойчивости оказывает значительное влияние на распространение ОХВ в атмосфере, характер и интенсивность перемещения воздушных масс по высоте. В метеорологии различают три степени вертикальной устойчивости воздуха:

     Инверсия  – это такое состояние воздуха при котором температура ее нижних, приземных слоев. При этом практически отсутствует перемещение приземного воздуха (зараженного) в верхние слои, т.е. зараженный воздух задерживается в приземном слое, что способствует нарастанию и сохранению высоких концентраций ОХВ в приземных слоях воздуха. Инверсия характерна для ранних утренних часов в ясную погоду до восхода солнца и в короткий период после восхода (1~1,5 часа). Такое состояние возникает после ясного солнечного дня в безветренные или слабоветренные ночи, в результате интенсивной теплоотдачи земной поверхности за предыдущий день. Это приводит, к охлаждению как земли, так и приземного слоя воздуха.

     Инверсионный  слой теплого воздуха образующийся в верхних слоях препятствует движению воздушных масс по вертикали. Инверсия способствует сохранению высоких концентраций ОХВ.

     Изотермия характеризуется относительно стабильным температурным градиентом по высоте, примерным равенством температур по вертикали. Изотермия наиболее типична для пасмурной погоды, а также для утренних часов (через 1,5 - 2 часа после восхода солнца (сменяет инверсию) и вечерних часов после захода солнца (сменяет конвекцию)). При изотермии проявляется некоторая активизация перемещения воздушных масс по вертикали ,что несколько уменьшает концентрацию ОХВ в приземном слое.

     Конвекция – это состояние атмосферы, при котором возникают интенсивные восходящие потоки воздуха (конвективные потоки), за счет прогревания земной поверхности и приземного слоя. Теплый воздух энергично стремится вверх, увлекая в верхние слои ОХВ в составе зараженного воздуха. Конвекция возникает в ясные безоблачные (малооблачные) дни через 3 - 4 часа после восхода солнца ,достигая максимального значения после полудня .Конвекция способствует быстрому рассеиванию зараженного воздуха в верхние слои атмосферы и, тем самым активному снижению концентрации ОХВ в районе аварии и в облаке его распространения.

     Температура воздуха оказывает определенное влияние на характер распространения  ОХВ в атмосфере. Однако, поскольку  температура испарения основных ОХВ на предприятиях Донецкой области –хлора и аммиака находится в пределах –330 ;-340С, изменения температуры в пределах от –200 С до +200С, существенного влияния на характер распространения ОХВ в атмосфере не оказывает. Расчеты показывают, что изменение температуры от –200С до+200С увеличивает глубину распространения ОХВ на 7 - 9%.При долгосрочном прогнозировании, температура принимается +200С, т.е. берется наиболее благоприятное условие для распространения зараженного воздуха.  Толщина слоя свободного разлива является исходной для определения времени открытого испарения ОХВ с площади разлива. При этом не учитывается характер подстилающей поверхности и адсорбционные качества материала покрытия (песок, грунт, щебень, асфальт, бетон и т.п.), т.е. подстилающая поверхность, представляется гладкой без адсорбционных свойств.