Аэрометеорологические источники чрезвычайных

Ситуаций

Аэрометеорологические (метеорологические) ИЧС весьма разнообразны по механизму воздействия на население и объекты. Рассмотрим лишь ветровые атмосферные явления, опасные для современных городов, жизнеобеспечение которых существенно

зависит от состояния транспортных, энергетических и информационных коммуникаций. К таким явлениям относятся сильные ветры: местные бури (грозовые шквалы), смерчи, циклоны. Общей для них является вихревая природа образования.

Ветер — это горизонтальное движение воздушных масс относительно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения атмосферного давления. Движение это всегда направлено из области высокого давления в область низкого.

Основной характеристикой, определяющей действие ветра, является его скорость. Кинетическая энергия движущихся масс воздуха при столкновении ветра с любой преградой переходит в нагрузку ветрового давления (впоследствии в действие смещающей силы), которое и является основным поражающим фактором для людей и объектов. При этом чем больше площадь соприкосновения с преградой, тем выше нагрузка при одной и той же скорости ветра. Разрушительная сила ветра описывается шкалой Ф. Бофорта (табл. 2.2).

В зимнее время на людей неблагоприятно воздействует сочетание сильного ветра и отрицательных температур. Сильный ветер — со скоростью свыше 14 м/с (50 км/ч). Критическая скорость ветра для создания чрезвычайной ситуации в городе 25 — 30 м/с.

Шквал — резкое кратковременное усиление ветра до 20 — 30 м/с и выше, сопровождающееся изменением его направления.

Ураган — ветер разрушительной силы и значительной продолжительности со скоростью более 35 м/с, вызывающий повреждение построек и коммуникаций.

Сезон шквальных бурь в Москве и Петербурге — с апреля по сентябрь. В это же время нередки и ураганные ветры.

Смерч (в Северной Америке — торнадо — «крутящийся») — это сравнительно маломасштабный атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся по земной поверхности. В момент полного развития представляет собой гибкую воздушную «трубу» с воронками на верхнем и нижнем основаниях, спускающуюся из кучевого дождевого облака. Диаметр столба от десятков до сотен метров, высота — до нижней кромки облака (1 — 2 км и более).

Воздушные массы в «трубе» вращаются против часовой стрелки с большой скоростью и поднимаются вверх по спирали, втягивая снизу пыль, воду и разные предметы, перенося их на большие расстояния. Вследствие центробежной силы «труба» стремится расшириться, что создает в ней пониженное давление (0,2 — 0,5 нормального).

Длительность существования смерча — от нескольких минут до нескольких часов. За это время он может пройти до 100 — 200 км при средней скорости движения 30 — 60 км/ч. Ширина захватываемой полосы при этом составляет от нескольких сотен метров до 1 км.

Таблица 2.2 Шкала силы ветра по Ф. Бофорту

Балл	Скорость ветра		Название ветра	Возможные разрушения под действием ветра
Балл	м/с	км/ч	Название ветра	Возможные разрушения под действием ветра
0-7,0	19	68	От штиля до сильного ветра	Несущественные
8,0	19-23	68-83	Буря	Ломает тонкие ветки деревьев. Опасен для судов
9,0	23-26	83-94	Сильная буря	Повреждение легких построек, крыш, печных труб
10,0	26-30	94-108	Полная буря	Вырванные с корнем деревья. Значительное повреждение легких построек
11,0	30-35	108-126	Шторм	Массовое повреждение легких построек
12,1	35-42	126-151	Ураган	Сильный ветровал деревьев, повал телеграфных столбов, значительно разрушает деревянные постройки
12,2	42-49	151-176	»	В деревянных поселках — разрушение более 50 % домов, в более прочных постройках — крыш, окон, дверей
12,3	49-58	176-209	»	Полное разрушение деревянных поселков, сильное повреждение каменных домов
12,4	58-70	209-252	»	Полное уничтожение леса, сильное повреждение каменных поселков
12,5	Более 70	Более 252	»	Разрушение большинства каменных домов, штормовой нагон воды выше 55 м

Главное «оружие» смерча — огромная скорость вращения его «стенок». Удар вращающейся стенки смерча способен разрушить капитальные строения. Еще один поражающий фактор смерча — перепад давлений от нормального с внешней стороны стенки до

пониженного внутри смерча, вызывающий взрывной характер разрушения сооружений, которые попадают в зону действия смерча. Тяжесть разрушений зависит от скорости ветра в смерче и при скорости выше 60 м/с (более 216 км/ч) они становятся от значительных до опустошительных (100— 130 м/с, или 360 — 470 км/ч).

Смерч способен поднимать и переносить на большие расстояния людей, животных, камни, деревья, автомашины и другие предметы массой в десятки тонн. «Бомбардировка» поднятыми предметами опасна и для весьма прочных сооружений.

Ниже приведены максимальные и минимальные значения некоторых характеристик смерчей:

Характеристика	Минимальное значение	Максимальное значение
Высота видимой части, м	10-100	1500-2000
Диаметр у земли, м	1-10	1500-2000
Диаметр у облака, км	1	1,5-2,0
Линейная скорость стенок, м/с	20-30	100-300
Толщина стенок, м	3	________
Длительность существования, мин	1-10	300
Длина пути, м	10-100	5- 10⁵
Площадь разрушения, м²	10-100	4- 10⁸
Максимальная масса поднятых предметов,		300
Скорость перемещения, км/ч	0	150
Давление внутри смерча, атм	0,2-0,5	—

На территории России смерчи относятся к наиболее распространенным вихревым ветрам. Они не наблюдаются только на Севере и в горных районах; наиболее вероятны в местностях, где часто происходят грозы и сильные дожди. Потенциально опасному воздействию смерчей подвержено около 80 % числа городов России, в том числе Москва и Санкт-Петербург; только в XX в. смерчи «проходили» по городам России не менее 50 раз.

Защита от смерчей достаточно проблематична: они возникают внезапно, в пути неоднократно меняют направление и траекторию их движения предсказать практически невозможно. Наилучшая и единственная защита от смерчей — укрытие в убежище, подвале или в прочном здании.

Циклоны по месту рождения подразделяются на среднеширот-ные и тропические. Циклоны, скорость ветра в которых более 35 м/с, в Европе называются ураганами, в Китае и Японии — тайфунами.

Циклон (тайфун, ураган) — это большой атмосферный вихрь с низким давлением в его центре и скоростью движения от 100 до 200 км/ч.

Среднеширотные циклоны имеют диаметр около 1000 км, существуют до 3 — 4 нед, за которые проходят расстояния до

5 — 7 тыс. км над сушей со скоростью 30 — 40 км/ч. Обычно они ответственны за изменение погоды, проявляясь обильными дождями, снегопадами, метелями.

Основное разрушительное действие на прибрежные районы оказывают тропические циклоны, зарождающиеся над океанами. Они имеют меньшие размеры, но, как правило, гораздо большую скорость ветра, в 75 % случаев от штормовой (от 30 м/с, или 110 км/ч) до ураганной. Тропические циклоны смещаются со скоростью 400 — 700 км/сут, они существуют обычно от 5 до 15 сут, проходя за это время расстояние до 2—2,5 тыс. км.

Ежегодно возникает в среднем около 50 тропических циклонов ураганной силы, в том числе около 20 — в западной части Тихого океана, откуда они движутся к берегам Азии, вплоть до Приморья, Камчатки, Курил, Сахалина.

Поражающими факторами тропических циклонов являются:

сильные и продолжительные ливни, сопровождающие воздушные вихри и вызывающие наводнения и затопления;

ветровое давление;

штормовые волны на море (высотой до 10 м).

К другим аэрометеорологическим явлениям, способным создать ЧС парализующего типа в крупных городах, относятся сильные продолжительные снегопады и морозы.

Первые создают серьезные помехи в движении транспорта, работе специальных служб, служб жизнеобеспечения (так, при толщине снежного покрова в городе от 10 до 20 см могут наблюдаться серьезные помехи в движении транспорта, а при толщине снежного покрова 30 см и более движение транспорта парализуется).

При понижении температуры воздуха от -30 до -35 "С резко возрастает число аварий на транспорте, в системах электро- и теплоснабжения, что приводит к существенным нарушениям в жизнеобеспечении населения.

2.4. Гидрометеорологические опасности

Наиболее распространенным гидрометеорологическим ИЧС является наводнение.

Наводнение — это затопление пониженных частей речной поймы, береговой зоны водоема или местности, обычно свободных от воды, происходящее из-за подъема уровня воды в реках и водоемах. Обычно этот подъем вызывается естественными причинами. По повторяемости подъемы воды подразделяются на низкие, случающиеся раз в 5— 10 лет, высокие — раз в 10 — 50 лет, выдающиеся — раз в 50—100 лет, катастрофические — реже одного раза в 100 лет.

Наводнения вызываются: весенним таянием снега, сильными дождями и ливнями (паводки), заторами льда в руслах рек, нагонными ветрами — на морских берегах и в устьях крупных рек.

В России сильные наводнения испытали около 150 городов, еще около 680 подвержены риску легких наводнений, всего же под угрозой наводнений находится около 70 % российских городов. В среднем каждый год затапливается (подтапливается) до 20 городов, при этом в той или иной степени нарушаются нормальные условия жизнедеятельности до 1 млн жителей.

В исключительные годы (например, в 1926 г., 1966 г.) площадь затоплений может достигать 2 — 2,5%, в средние — около 0,3% площади страны. По удельному (на единицу площади) материальному ущербу наводнения уступают только землетрясениям. Средний многолетний ущерб от наводнений в России составляет около 1 млрд долл. в год, из которых 35 % приходится на коммунальное, 27 % — на сельское хозяйство, 14% — на промышленность, 8 % — на дороги.

Глава 3 ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

3.1. Общая характеристика

Опасность техносферы для населения и окружающей среды обусловливается наличием в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве, военной инфраструктуре большого числа так называемых потенциально опасных объектов.

Потенциально опасный объект (ПОО) — это объект, в котором запасена значительная энергия (например, гидротехническое сооружение с гигантскими массами воды) и (или) в котором используют, производят, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаро-, взрывоопасные, опасные химические и биологические вещества.

По характеру возможных ЧС, возникающих в результате аварий на ПОО, обычно выделяют шесть групп таких объектов:

радиационно опасные объекты (РОО);

химически опасные объекты (ХОО);

пожаровзрывоопасные объекты (ПВОО);

биологически опасные объекты (БОО);

гидродинамически опасные объекты (ГДОО);

объекты жизнеобеспечения и транспорт.

В России насчитывается около 45 тыс. подобных объектов. Считается, что в зонах потенциальной угрозы техногенных ЧС про-

живает до 55 % населения нашей страны, или около 80 млн чел. В Российской Федерации от источников техногенной опасности погибает и получает травмы значительно большее количество людей, чем от природных ЧС, а среднегодовой ущерб может достигать 400 млрд руб.

Опасность ПОО — свойство объекта, состоящее в потенциальной способности в процессе эксплуатации при определенных условиях причинить ущерб человеку и окружающей среде. В этом смысле каждый ПОО есть источник опасности, которая может привести к возникновению ЧС. Размер ущерба, который может быть причинен объектом техносферы, называется потенциалом угрозы, различаемым для случая нормальной эксплуатации объекта и экстремальной ситуации на нем.

Потенциал опасности объекта — верхний предел потенциала угроз.

Экстремальная ситуация возникает при авариях на ПОО.

Авария — опасное техногенное происшествие, создающее на объекте или определенной территории угрозу жизни или здоровью людей, приводящее к материальному ущербу и ущербу окружающей природной среде.

Катастрофа — крупная авария, повлекшая человеческие жертвы, материальный ущерб и ущерб окружающей среде в значительных размерах.

Инициирующими, или исходными, причинами для аварий могут быть как внешние, так и внутренние (по отношению к ПОО) события.

К внутренним событиям относятся отказы технических устройств, ошибочные действия персонала (так называемый человеческий фактор), некачественные конструирование и строительство, а к внешним — опасные природные явления, диверсии, воздействие современных средств поражения (в Югославии в 2000 г. авиационным ударам НАТО подверглись нефтехранилища, нефтеперерабатывающие заводы, химические и другие опасные производства).

Отказы технических устройств возникают по причине невозможности достичь их 100% надежности из-за естественных процессов старения, износа, разрегулирования, действия климатических и других эксплуатационных факторов. Вероятность возникновения аварий на технических системах повышается из-за значительной степени износа основных производственных средств. К 2000 г. износ оборудования в большинстве отраслей промышленности, на транспорте и на объектах сферы жизнеобеспечения в РФ достиг 70 %, износ сети нефтепроводов и газопроводов превысил 63%.

Анализ статистических данных по авиакатастрофам и авариям на промышленных предприятиях, на морском транспорте пока-

зывает, что технические причины ответственны за 20 — 30% всех техногенных происшествий.

Вклад человеческого фактора в аварийные ситуации на ПОО составляет 70 —80 %. Этот фактор сыграл роковую роль и в возникновении Чернобыльской катастрофы.

Применительно к персоналу основную роль в возникновении аварий играют две причины:

нарушение правил и норм эксплуатации технических систем, невыполнение ремонтных, регламентных и профилактических работ, нарушение технологической дисциплины (64 % всех ЧС);

некачественное строительство и (или) несовершенство конструкции (технологических процессов) объектов техносферы (16% всех ЧС).

В ряде случаев техногенные ЧС прямо связаны с недостаточной квалификацией персонала, отсутствием опыта работы, психологической неподготовленностью к работе в экстремальных ситуациях.

Техногенные (как и любые другие) ИЧС характеризуются местом, временем их проявления и мощностью.

По степени рассредоточенности в пространстве техногенные ИЧС подразделяются на сосредоточенные (отдельные компактно размещенные объекты) и распределенные в пространстве (железные дороги, магистральные трубопроводы и др.). Места размещения (координаты) сосредоточенных объектов известны, следовательно, известны и координаты потенциального ИЧС. Неопределенность координат ИЧС свойственна как распределенным объектам (например, место возможного разрыва трубопровода), так и подвижным компактным объектам (все виды транспортных аварий).

Для всех видов техногенных ИЧС возникновение аварий во времени — процесс случайный, т.е. во всех случаях время возникновения аварий (катастроф) заранее неизвестно.

Потенциал опасности — характеризует мощность техногенного ИЧС и реализуется при аварии в виде формирования совокупности поражающих факторов, присущих природе данного конкретного ИЧС, например: радиационных (поля излучений), механических (ударные нагрузки, осколочные поля), термических (тепловые поля), химических (избыточные концентрации токсичных веществ). Воздействие этих факторов на окружающую среду, людей, объекты приводит к возникновению ущерба, величина которого прямо зависит от накопленного потенциала опасности ПОО.

Любая авария характеризуется исходными событиями, путями протекания и последствиями.

Основными фазами развития аварий являются:

1) накопление отклонений от нормального состояния или процесса в технических системах (механических повреждений, износа, отклонений от заданных режимов эксплуатации, ошибок систем контроля и т.п.);

2) инициирование чрезвычайной ситуации (аварии, катастро
фы), в результате которой объект или часть его переходят в неста
бильное состояние, т.е. возникает аварийная ситуация: ЧС еще не
произошла, но ее предпосылки налицо; при этом отклонения от
условий нормального функционирования уже носят необратимый
характер;

3) развитие аварии, когда персонал и автоматические систе
мы теряют контроль над процессами, происходящими на объек
те, и начинается неуправляемое высвобождение энергии, опа
сных веществ, при котором формируются ПФ, представляющие
угрозу для персонала объекта;

4) выход ПФ за пределы объекта, действие вторичных ПФ,
представляющих угрозу для населения и природной среды.

Действие техногенных ИЧС на поражаемые объекты, так же как и природных ИЧС, характеризуется механизмом воздействия, его продолжительностью и интенсивностью. Механизм воздействия (виды ПФ) зависит от типа ПОО и свойств среды, в которой формируются ПФ. В зависимости от природы конкретного ИЧС основными ПФ могут быть ионизирующие излучения; радиоактивное загрязнение, химическое, биологическое заражение природной среды; механические и тепловые воздействия. Интенсивность этих факторов зависит, как уже отмечалось, от накопленного потенциала опасности (мощности ИЧС) и определяет масштабы зон их поражающего воздействия при аварии.

По уровню воздействий, возможности и времени реализации негативных последствий факторы аварии можно подразделить на поражающие и вредные. При наличии вредных факторов условия жизнедеятельности считаются опасными, при наличии поражающих факторов — чрезвычайно опасными.

Последствия действия вредных факторов обычно проявляются с некоторой вероятностью, существенно зависят от уровня действовавших ПФ: Например, для условий радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды действие на людей ионизирующих излучений и химических токсичных веществ через некоторое время после аварии может рассматриваться уже как вредный фактор при длительном пребывании на загрязненной местности.

В России в среднем в год возникает от 1000 до 1500 чрезвычайных ситуаций, источниками которых (по данным за 1996—2004 гг.) в основном явились аварии: в зданиях жилого и социально-бытового назначения (28 — 32%); на промышленных объектах (24 — 25%); крупные транспортные (15 — 18%); на объектах жизнеобеспечения (7 — 8%); химические (5 — 7%); на магистральных трубопроводах (5—7%).

В 1995 — 2000 гг. из всех случившихся ЧС техногенного характера 74,2% составили локальные (объектовые), 21,2% — местные

(район, город). Около 70% погибших приходится на транспортные аварии.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 710; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!