Введение
Раздел «Защита населения и территорий в чрезвычайной ситуации (ЧС)» дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» посвящен изучению чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени, существующему порядку обеспечения безопасности людей в условиях действия опасных факторов ЧС. Важной составляющей действий при ЧС является обеспечение устойчивости работы предприятий или восстановление их функционирования.
Данная работа имеет своей целью дать практику студентам по расчету и определению:
Размеров очага ядерного поражения и зон радиоактивного заражения.
Радиационной обстановки в зоне радиоактивного заражения.
Размеров зон химического заражения от СДЯВ (составить схему).
Устойчивости работы объекта к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва и принятия решения на ведение аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР).
Термины и понятия
| Авария | – происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически невыгодно. | |
| Гражданская оборона | – система общегосударственных оборонных мероприятий, осуществляемых в мирное и военное время при возникновении ЧС для защиты населения, а также проведения АСДНР. | |
| Катастрофа | – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей или пропажей без вести людей. | |
| Очаг поражения | – это территория, на которой под воздействием поражающих факторов ЧС произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений, повреждения, разрушения зданий и сооружений. | |
| Очаг химического поражения (ОХП) | – территория, над которой распространялось облако, зараженное отравляющими веществами (СДЯВ) с концентрациями, превышающими ПДК. | |
| Очаг ядерного поражения (ОЯП) | – характеризуется следующими поражающими факторами: избыточное давление (степень разрушения); электромагнитный импульс (ЭМИ); световой импульс; радиоактивное заражение. | |
| СДЯВ | – сильно действующее ядовитое вещество. | |
| Устойчивость работы предприятия | – способность предприятия выпускать продукцию при возникновении ЧС и быстрое восстановление нарушений в работе при их возникновении. | |
| Чрезвычайные ситуации (ЧС) | – происшествие техногенного, экологического происхождения, заключающееся в резком отклонении от нормы протекающих процессов или явлений и оказывающих значительное отрицательное воздействие на жизнедеятельность человека, функционирование экономики, социальную среду и природную среду. | |
| Конвекция | Состояние атмосферы, при котором температура воздуха в нижних слоях увеличивается, что способствует перемешиванию воздуха. | |
| Инверсия | Состояние атмосферы, при котором температура воздух в нижнем слое ниже, а расположенный над ним слой имеет более высокую температуру, что препятствует перемешиванию воздуха. | |
| Изотермия | Состояние атмосферы, при котором температура воздуха в нижних слоях по высоте одинакова. | |
| Эпицентр взрыва | Это проекция центра взрыва на землю. | |
| Отдельный пожар | Пожар, охватывающий один дом или группу зданий. | |
| Сплошной пожар | Массовый пожар, когда огнем охвачено более 90% зданий. | |
| Световое излучение | Представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, инфракрасные и видимые лучи, наиболее выражено при ядерном воздушном взрыве. |
Исходные данные комплексного задания
В качестве расчетной модели используется условная территория окрестностей расположения г. Снов, представленная на карте схеме.
Описание ЧС
По г. Снов нанесен воздушный (или наземный) ядерный удар мощностью q1, с эпицентром (центром), расположенным на расстоянии R1 км севернее объекта №1. Наземный ядерный удар мощностью q2 нанесен по объекту №2, расположенному на расстоянии R2 км южнее объекта №1.
В результате ядерного удара по г. Снов, расположенный в окрестностях которого объект №1 оказался в зоне средних разрушений и зоне сплошных пожаров. Железобетонные здания полудили средние разрушения, а кирпичные – сильные. Защитные сооружения не пострадали, но часть находится под завалами. Люди нуждаются в срочной помощи.
В то же время произошла авария на объекте №38 с утечкой СДЯВ. Объект № 38 расположен на расстоянии R3 км южнее объекта №1.
Направление ветра с юга на север.
Исходные данные для комплексного индивидуального задания представлены в таблице 1.
| Исходные данные комплексного индивидуального задания Таблица 1 | Степень вертикальной устойчивости воздуха | Инверсия | Изотермия | Изотермия | Конвекция | Инверсия | Инверсия | Изотермия | Конвекция | Инверсия | Инверсия | Инверсия | Инверсия | Инверсия | Инверсия | Изотермия | Изотермия | Инверсия | Изотермия | Изотермия | Инверсия |
| Обвалованность ёмкостей | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Обвалован. | Обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | |
| Скорость ветра (м/с) | |||||||||||||||||||||
| R3 удаление (км) | |||||||||||||||||||||
| Количество СДЯВ (т) | |||||||||||||||||||||
| Вид СДЯВ | хлор | хлор | хлор | хлор | аммиак | серовод | серовод | хлор | аммиак | хлор | хлор | хлор | аммиак | серовод | хлор | хлор | хлор | хлор | хлор | хлор | |
| Скорость ср. ветра Vср. (км/ч) | |||||||||||||||||||||
| R2 удаление (км) | |||||||||||||||||||||
| q2 (кт) | |||||||||||||||||||||
| R1 удаление (км) | 10,8 | 10,5 | 11,5 | 9,5 | 8,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 8,3 | 5,5 | 5,3 | 4,9 | 4,9 | ||||||||
| Вид взрыва | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | н | в | |
| q1 (кт) | |||||||||||||||||||||
| № варианта | |||||||||||||||||||||
| Продолжение таблицы 1 | Степень вертикальной устойчивости воздуха | Инверсия | Инверсия | Изотермия | Инверсия | Конвекция | Инверсия | Изотермия | Инверсия | Изотермия | Инверсия | ||||||||||
| Обвалованность ёмкостей | Не обвалован. | Обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Не обвалован. | Для всех вариантов | Для всех вариантов | |||||||||
| Скорость ветра (м/с) | |||||||||||||||||||||
| R3 удаление (км) | |||||||||||||||||||||
| Количество СДЯВ (т) | |||||||||||||||||||||
| Вид СДЯВ | хлор | хлор | хлор | хлор | хлор | хлор | хлор | аммиак | хлор | серовод | Дзад | Косл | |||||||||
| Скорость ср. ветра Vср. (км/ч) | |||||||||||||||||||||
| R2 удаление (км) | |||||||||||||||||||||
| q2 (кт) | |||||||||||||||||||||
| R1 удаление (км) | 3,5 | 3,4 | 4,7 | 3,5 | 10,5 | 4,5 | 4,8 | 4,4 | 3,8 | ||||||||||||
| Вид взрыва | н | в | в | в | н | в | н | в | н | в | |||||||||||
| q1 (кт) | |||||||||||||||||||||
| № варианта |
Задание №1. Оценка очагов поражения в ЧС
Исходные данные:
q1 = 50 кт; R1 = 3,5 км; R3 = 8 км; b°= 180°;
VВ = 2 м/с на высоте 1 м; СДЯВ – хлор – 25 т;
вид взрыва – воздушный;
состояние атмосферы – инверсия;
местность – открытая;
ёмкость – не обвалована.
Примечание: Ш = 0,03 * Г - для инверсии;
Ш = 0,15 * Г - для изотермии;
Ш = 0,8 * Г - для конвекции.
Вопрос №1. Определить в какой зоне разрушений и пожаров окажется промышленный объект (ПО), площадь ОЯП, DРФ и UСВ на объекте.
В результате взрыва q1образуется 4 зоны разрушений (рис. 1) и 3 основных зоны пожаров (рис. 2).
Рис. 1. Зоны разрушений Рис. 2. Зоны пожаров
За границу очага ядерного поражения принимается условная линия, где
DРФ = 10 кПа,
следовательно площадь очага ядерного поражения
SОЯП = p * R 
Внешняя граница зоны отдельных пожаров - световой импульс (UСВ) составляет 100-200 кДж/м2 , внутренняя граница зоны отдельных пожаров - световой импульс составляет 400-600 кДж/м2 . Нижние границы соответствуют мощности до 100 кт, верхние – 100 кт и более.
Таблица 4.
Избыточные давления ударной волны при различных мощностях ядерного боеприпаса и расстояниях до центра взрыва
| Мощность боеприпаса, кт | Избыточное давление РФ, кПа | ||||||||||||||||||||||
| Расстояние до центра (эпицентра) взрыва, км | |||||||||||||||||||||||
| 0,2 | 0,25 | 0,32 | 0,47 | 0,54 | 0,61 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 2,7 | 3,5 | 4,5 | |||||||||
| 0,28 | 0,37 | 0,5 | 0,66 | 0,75 | 0,84 | 1,1 | 1,2 | 1,25 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 2,6 | 3,1 | 4,2 | |||||||||
| 0,23 | 0,32 | 0,4 | 0,59 | 0,68 | 0,77 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 3,8 | 4,4 | 6,5 | ||||||||
| 0,36 | 0,46 | 0,62 | 0,83 | 0,92 | 1,05 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,7 | 1,9 | 2,2 | 2,5 | 3,2 | 3,9 | 5,2 | |||||||
| 0,32 | 0,4 | 0,51 | 0,74 | 0,86 | 0,97 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,5 | 2,9 | 4,4 | 5,5 | 7,9 | |||||||
| 0,45 | 0,58 | 0,79 | 1,05 | 1,15 | 1,35 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 2,2 | 2,6 | 3,8 | 4,9 | 6,4 | |||||||||
| 0,36 | 0,46 | 0,58 | 0,85 | 0,98 | 1,1 | 1,37 | 1,57 | 1,67 | 1,85 | 2,07 | 2,27 | 2,8 | 3,35 | 4,95 | 6,35 | 9,1 | |||||||
| 0,52 | 0,67 | 0,9 | 1,2 | 1,35 | 1,5 | 1,7 | 1,83 | 1,93 | 2,1 | 2,3 | 2,55 | 2,93 | 3,6 | 4,4 | 5,65 | 7,3 | |||||||
| 0,43 | 0,54 | 0,69 | 1,15 | 1,3 | 1,7 | 1,9 | 2,3 | 2,6 | 3,4 | 4,2 | 7,55 | 11,5 | |||||||||||
| 0,61 | 0,79 | 1,05 | 1,45 | 1,6 | 1,8 | 2,1 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | 4,4 | 5,5 | 6,7 | ||||||||
| 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,3 | 3,6 | 4,3 | 7,5 | 9,5 | 14,3 | |||||||||
| 0,77 | 1,35 | 1,8 | 2,3 | 2,9 | 3,4 | 3,5 | 3,6 | 4,5 | 5,4 | 8,4 | 11,2 | ||||||||||||
| 0,65 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,7 | 3,3 | 3,6 | 4,2 | 4,6 | 5,6 | 6,8 | 9,5 | ||||||||||
| 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,5 | 2,9 | 3,4 | 3,7 | 3,9 | 4,2 | 4,6 | 5,1 | 5,7 | 8,8 | 10,7 | 14,2 | |||||||||
| 0,85 | 1,3 | 1,6 | 2,5 | 3,1 | 3,7 | 4,2 | 4,4 | 5,6 | 6,5 | 7,6 | 9,2 | 14,6 | |||||||||||
| 1,3 | 1,8 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 4,7 | 5,4 | 5,7 | 6,2 | 6,8 | 7,8 | 9,3 | 14,3 | 19,5 | ||||||||||
| 1,25 | 1,6 | 2,5 | 3,1 | 3,8 | 4,8 | 5,3 | 5,6 | 6,3 | 7,9 | 9,3 | 11,4 | 16,2 | 21,8 | 31,4 | |||||||||
| 1,7 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,2 | 5,2 | 6,3 | 6,7 | 7,2 | 7,7 | 8,5 | 9,6 | 11,6 | 15,3 | 24,5 | |||||||||
Примечание: верхнее значение – для воздушного взрыва, нижнее – для наземного.
Таблица 5.
Световые импульсы при различных мощностях ядерного боеприпаса и расстояниях до центра взрыва (при слабой дымке)
| Мощность боеприпаса, кт | Световые импульсы, кДж/м2 | ||||||||||||||||
| Расстояние до центра взрыва, км | |||||||||||||||||
| 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,3 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 3,2 | 3,5 | 4,2 | 4,6 | 6,3 | |||||
| 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,4 | |||
| 1,4 | 1,7 | 2,3 | 2,7 | 2,8 | 3,1 | 3,3 | 3,6 | 3,7 | 3,9 | 4,2 | 4,6 | 6,5 | 8,2 | ||||
| 0,8 | 1,3 | 1,5 | 1,6 | 1,9 | 2,1 | 2,15 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,4 | 3,8 | 4,2 | 5,4 | ||||
| 1,7 | 2,1 | 2,7 | 3,2 | 3,4 | 3,7 | 4,3 | 4,5 | 4,7 | 5,8 | 6,9 | 9,5 | 10,6 | |||||
| 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,9 | 3,2 | 3,6 | 4,1 | 4,6 | 5,2 | 6,6 | |||
| 2,1 | 2,5 | 3,3 | 3,9 | 4,2 | 4,5 | 4,9 | 5,2 | 5,4 | 5,6 | 6,4 | 7,7 | 9,1 | 10,5 | 11,2 | 11,9 | 12,7 | |
| 1,2 | 1,4 | 1,8 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,9 | 3,1 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 4,3 | 4,9 | 5,6 | 6,4 | 7,8 | ||
| 2,7 | 3,3 | 4,4 | 5,2 | 5,5 | 5,9 | 6,3 | 6,6 | 6,8 | 16,4 | ||||||||
| 1,5 | 1,8 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | 3,8 | 3,9 | 4,1 | 4,4 | 4,8 | 5,4 | 6,1 | 8,1 | 9,6 | |||
| 4,1 | 6,4 | 7,7 | 8,6 | 8,8 | 10,6 | 11,2 | 13,6 | 14,8 | 15,8 | 16,6 | 17,6 | 18,6 | |||||
| 2,6 | 3,1 | 4,8 | 4,9 | 5,1 | 5,6 | 6,2 | 6,6 | 6,8 | 7,2 | 7,8 | 8,6 | 10,1 | 12,4 | ||||
| 4,8 | 5,8 | 7,7 | 9,5 | 9,7 | 10,5 | 11,6 | 12,5 | 20,5 | 24,2 | ||||||||
| 2,8 | 3,4 | 4,5 | 5,3 | 5,7 | 5,9 | 6,4 | 7,2 | 7,5 | 8,4 | 8,7 | 11,3 | 12,7 | 14,7 | 17,2 | |||
| 6,9 | 8,4 | 13,8 | 14,5 | 15,5 | 16,5 | 16,9 | 17,5 | 29,5 | 31,2 | ||||||||
| 4,2 | 5,1 | 6,6 | 7,9 | 8,4 | 8,8 | 9,3 | 10,4 | 11,5 | 12,2 | 14,5 | 18,3 | 19,7 | 23,8 | ||||
| 13,3 | 17,3 | 20,6 | 24,6 | 30,5 | 38,8 | ||||||||||||
| 6,8 | 8,2 | 10,8 | 12,8 | 13,2 | 16,5 | 27,8 |
Примечание: верхнее значение – для воздушного взрыва, нижнее – для наземного.
Решение:
1. По таблице 4 (исходя из q1, DРФ = 10, 20, 30, 50 кПа и вида взрыва) находим радиусы зон разрушений R10, R20, R30, R50, а по таблице 5 (исходя из q1 и вида взрыва UСВ = 100-400, 200-600) находим радиусы зон пожаров (R100-R400; R200-R600) и сравнивая значения с R1 = 3,5 км определим в какой зоне разрушений и пожаров окажется ПО.
| R10 = 4,5 | } | ПО в зоне слабых разрушений |
| R20 = 2,7 | ||
| R30 = 2 | ||
| R50 = 1,3 | ||
| R100 = 6,3 | } | ПО в зоне отдельных пожаров |
| R400 = 3,2 |
Если q1 > 100 кт, то находим R200 и R600.
Так как q1 = 50 кт < 100 кт, то для верхних пределов (R200-R600) данные не находим.
Полученные результаты наносим на схему (рис. 3).
Рис. 3. Схема зон очага ядерного поражения относительно ПО
2. По таблице 4 (исходя из q1 и R1) находим избыточное давление на объекте.
DРФ= 15 кПа => подтверждается нахождение ПО в зоне слабых разрушений.
3. По таблице 5 (исходя из q1 и R1) находим световой импульс на объекте:
UСВ = 320 кДж/м2 => подтверждается нахождение ПО в зоне отдельных пожаров.
4. Находим площадь очага ядерного поражения
SОЯП = p * R = 3,14 * 4,52 = 64 км2.