Захист населення при аваріях та повенях

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

Кафедра організації і технології будівництва та охорони праці

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА З ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ

Варіант № 15

Виконала: студентка групи №502-ЕФ

Поліщук М.О.

Перевірила:Харченко М.О.

Полтава 2014

Зміст

1. Оцінка інженерного захисту працівників об'єкта

2. Прогнозування хімічної обстановки при аварії на ХНО

3. Попереднє прогнозування повеней

1. Оцінка інженерного захисту працівників об'єкта

Інженерний захист працівників об`єкта - це захист з використанням інженерних споруд: сховищ, протирадіаційних укриттів (ПРУ). Він досягається завчасним проведенням інженерних заходів щодо будівництва й обладнання захисних споруд з урахуванням умов розташування об'єкта і вимог будівельних норм та правил.

Оцінка інженерного захисту працівників об`єкта полягає у визначенні показників, які характеризують здатність інженерних споруд забезпечити надійний захист людей, що можливо при виконанні наступних умов:

- загальна місткість захисних споруд дозволяє укрити найбільшу працюючу зміну;

- захисні властивості споруд відповідають нормативним значенням (забезпечують захист людей від надлишкового тиску ударної хвилі та іонізуючих випромінювань);

- системи життєзабезпечення захисних споруд забезпечують життєдіяльність персоналу протягом встановленого терміну безперервного перебування людей у спорудах.

Варіант № 15

На балансі потенційно-небезпечного об'єкта числиться сховище, котре на даний момент перебуває в занедбаному стані. Необхідно обстежити дане сховище і оцінити інженерний захист працівників об`єкта на випадок надзвичайної ситуації при наступних даних:

*Площа основного приміщення сховища Sосн = 935 м2

*Чисельність найбільшої працюючої зміни Nзм = 1930 чол.

*Чисельність керівного складу підприємства - 8 чол.

*Розташування нар - двохярусне.

*Процентне співвідношення чоловіків і жінок - 50:50.

*Товщина бетонного перекриття сховища - 35 см.

*Товщина шару грунту на перекритті - 60 см.

*Сховище знаходиться в промисловому районі міста Полтава.

*Кількість будівель, розташованих поруч зі сховищем - 2.

*Щільність забудови - 5%.

*Матеріал стін наземної частини будівлі - цегляна кладка.

*Товщина стін наземної частини будівлі - 64 см.

*Площа прорізів в огороджуючих конструкціях будівлі - 40%.

*Для системи вентиляції передбачені вентилятори ЕРВ-600/300 і ЕРВ-72.2.

Розв'язання

І. Об'ємно-планувальні рішення сховища

Згідно п. 2.1 ДБН В 22.5-97 у сховищі передбачені такі приміщення:

основні:

ь приміщення для розташування людей;

ь пункт управління;

ь медичний пункт;

допоміжні:

ь фільтровентиляційне приміщення;

ь приміщення для захищеної ДЕС;

ь санвузли;

ь приміщення для зберігання продовольства;

ь тамбури-шлюзи;

ь тамбури.

1. Приміщення для розміщення людей

Згідно з п. 2.2. ДБН норматив площі приміщення при двохярусному розташуванні нар складає 0,5 м²/люд.Тоді у сховищі можна розмістити:

N = S_осн/0,5 = 935/0,5 = 1870 осіб<N_зм.

Отже, шістдесят людей із найбільш чисельної зміни в сховищі не розмістяться.

2. Пункт управління.

Згідно з п.2.6?ДБН він передбачається для N>600 осіб. При нормативі 2 м²/люд. і максимальній кількості управлінців площа пункту управління складає

3. Медичний пункт.

Згідно п. 1.4 ? ДБН площа медпункту має бути:

Крім того, в сховищі слід передбачити ~4 санітарні пости загальною площею .

4. Фільтровентиляційне приміщення.

Згідно з п. 2.8?ДБН ФВП слід розташовувати біля зовнішніх стін сховища. Один стандартний комплект (ФВК) забезпечує чистим повітрям 150 осіб і займає площу 10 м². Тому:

5. Приміщення для ДЕС.

З урахуванням габаритів установленого обладнання і вимог його експлуатації площа приміщення для захищеної ДЕС має бути:

6. Санвузли.

Згідно п.2.9 ДБН їх проектують роздільними для чоловіків і жінок. Кількість санітарних приладів приймається з розрахунку 1 унітаз на 75 жінок і 1 унітаз з пісуаром на 150 чоловіків. З урахуванням проходів до кабінок і тамбура, де встановлений умивальник, на 1 прилад припадає 3 м². Тоді:

7. Станція перекачки фекальних вод.

Вона передбачається у випадку, коли магістральна каналізація знаходиться вище рівня підлоги сховища (сховище дуже заглиблене). Її стандартна площа

Згідно з п.2.10б? станцію перекачки розташовують за межею зони герметизації сховища.

8. Приміщення для зберігання продуктів згідно п. 2.10а?ДБН має бути:

9. Визначаємо необхідну кількість входів у сховище.

Згідно п. 2.11 ДБН кількість входів має бути не менше двох. Кількість входів залежить також від пропускної спроможності дверей. В розрахунках приймається, що при нормативному терміну заповнення сховища 8 хв. стандартні двері шириною 0,8 м можуть пропустити 200 осіб, а двері шириною 1,2 м - 300 осіб.

Отже, в нашому випадку можна прийняти 1870/300~6 входів з шириною дверей 1,2 м.

10. Аварійний вихід.

Згідно вимог п. 2.18* ДБН при N› 600 один із входів у сховище обладнується як аварійний (евакуаційний) вихід у вигляді тунеля з внутрішнім розміром 1,2х2 м. При цьому вихід зі сховища в тунель слід передбачати крізь тамбур, обладнаний герметичними дверима розміром 0,8х1,8 м.

11. Тамбури-шлюзи.

Згідно п.2.15 ДБН для сховищ місткістю більше 600 осіб слід передбачати на двох із входів влаштування однокамерних тамбурів-шлюзів. Площа кожного має бути 10 м² (оскільки двері шириною 1,2 м). Таким чином:

12. Тамбури.

Згідно п. 2.16?ДБН всі входи у сховище, крім тих, що обладнані тамбурами-шлюзами, повинні облаштовуватися тамбурами. Стандартна площа одного тамбура 3,25 м². Отже, нам слід передбачити 4 тамбури загальною площею

13. Визначаємо загальну площу зони герметизації.

14. Визначаємо внутрішній об'єм сховища (згідно п.2.2 ДБН):

15. Визначаємо мінімальну висоту приміщень зони герметизації, яка згідно п.2.3?ДБН при двохярусному розташуванні нар має бути в межах від 2,15 до 2,9 м.

16. Визначаємо загальну площу сховища:

ІІ. Розрахунок протирадіаційного захисту сховища

Згідно з п. 6.1* ДБН огороджуючі конструкції сховища повинні забезпечувати ослаблення радіаційного впливу до допустимих норм.

Ступінь ослаблення радіаційного впливу виступаючими над поверхнею землі стінами і покриттями сховища визначається за формулою:

,

де А - потрібна ступінь ослаблення відповідно класу сховища;

- коефіцієнт ослаблення дози гама-випромінювання перешкодою із і-шарів матеріалу, що дорівнює добутку значень для кожного шару;

- коефіцієнт ослаблення дози нейтронів перешкодою із і-шарів матеріалу, що дорівнює добутку значень для кожного шару;

- коефіцієнт умов розташування сховища, що враховує зниження дози проникаючої радіації в забудові і послаблення радіації наземною частиною будівлі.

Оскільки товщина бетонного перекриття сховища 25 см, а шару ґрунту на ньому 70 см, то за табл. 26* ДБН:

ь для бетону:, ;

ь для ґрунту:, .

Тоді , .

Коефіцієнт умов розташування сховища за табл.27* і 27а* складає:

.

Отже: .

Таким чином, сховище за своїми захисними властивостями належить до 1 класу.

2. Прогнозування хімічної обстановки при аварії на ХНО

На території залізничної станції "Супрунівка" (м. Полтава) знаходяться ємності із загальним об'ємом 4,5 м³, в яких зберігається СДЯР - сірчаний ангідрид. Ємності обваловані, висота обвалування Н=1 м.

Для складання планів реагування і захисту населення виконати:

1) попереднє (довгострокове) прогнозування хімічної обстановки, яка може скластися в результаті аварії з викидом СДЯР на даному підприємстві;

2) аварійне прогнозування хімічної обстановки, якщо вилилося 4,1 т сірчаного ангідриду і відомі метеорологічні дані на момент аварії:

ь Напрямок і швидкість вітру: західний, 3,5 м/с.

ь Температура повітря: -10^оС.

ь Час аварії і погодні умови: день, ясно.

Стримування розповсюдження отруйної хмари (забудовою, лісосмугою тощо) і час приходу її до житлових кварталів визначити за картою.

В розрахунках прийняти, що частка людей, котрі вміють користуватися найпростішими засобами захисту складає 5%.

Для довідки: Загальна площа м. Полтави - 103,5 км², кількість населення - 310 тис.чол. Густина сірчаного ангідриду у рідкому стані 1,462 т/м³.

Розв'язання

Попередній (довгостроковий) прогноз

1. Приймаємо такі метеорологічні умови на момент можливого виникнення аварії:

- швидкість вітру в приземному шарі v = 1 м/с;

- температура повітря t = +20 ^оС;

- СВСП - інверсія.

2. Визначаємо масу СДЯР на момент аварії, що прогнозується (з урахуванням заповнення ємкостей на 70% від їхнього об'єму):

т = 0,7Vг = 0,7•4,5•1,462 = 4,6 т.

3. Визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на ХНО (табл. 12). Для цього виконуємо лінійну інтерполяцією:

Г_табл = (6,45-4,85)/3•0,6+4,85 = 5,17 км.

4. Враховуємо поправку на можливе обвалування ємності (табл. 1). Оскільки за умовою задачі висота обвалування Н=1м,

Гґ = 5,17 / 2,5 =2,07 км

· Примітка. Якщо ємність обвалована, слід зменшити табличне значення глибини Г_табл, поділивши її на величину відповідного коефіцієнта k з табл. 1: Гґ = Г_табл/k.

5. Враховуємо поправку на перешкоду на шляху поширення хмари. За картою визначаємо, що об'єкт знаходиться за межами міста, в сільській забудові. Із табл.3 дізнаємося, що кожен кілометр сільської забудови зменшує при інверсії поширення хмари в 3 рази. Отже:

Гґґ = Гґ- Гґ/3 = 2,07 - 2,07/3 = 1,38 км.

6. Визначаємо ширину ПЗХЗ:

Ш_ПЗХЗ = 0,3·Г^0,6 = 0,3·1,38^0,6 = 0,36 км.

7. Позначаємо на карті-схемі ЗМХЗ у вигляді кола радіусом 1,38 км, а в ньому, в найнебезпечнішому напрямку, куди може дути вітер (зона міської забудови), - ПЗХЗ у вигляді еліпса довжиною 1,38 км і шириною 0,36 км.

Размещено на http://www.allbest.ru/

8. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ) за формулою (1)

S_ЗМХЗ = 8,72·10^-3·Г²·ц = 8,72·10^-31,38²·360 = 5,98 км².

9. Визначаємо площу зони фактичного (прогнозованого) зараження (ПЗХЗ) за формулою (2)

S_ПЗХЗ = 0,081·Г²·4^0,2 = 0,081·1,38²·4^0,2 = 0,20 км².

10. Беручи до уваги середню щільність населення міста (310000/103,5 = 2995 чол./км²), визначаємо кількість населення, яке може опинитися в зоні прогнозованого хімічного зараження (ПЗХЗ):

N = 2995*0,20 = 600 осіб.

Припускаємо, що 50% населення перебуватиме в будівлях (600/2 = 300 чол.), а решта - 300 чол. - на вулицях (відкрита місцевість).

За умовами задачі лише 5% людей, що потрапляють в зону зараження, зможуть скористатися найпростішими засобами індивідуального захисту (ЗІЗ), які мають під рукою; це становитиме 300*0,05 = 15 осіб на вулицях і 15 осіб, що перебувають у будинках. Решта 300*0,95 = 285 особи на вулиці і 285 особи в будинках - самі собі допомогти не зможуть.

11. За таблицею 6 спрогнозуємо максимальну кількість людей, які можуть постраждати в зоні ПЗХЗ, перебуваючи на відкритій місцевості:

· без ЗІЗ (100%) - 285 чол.,

· у простіших ЗІЗ (50%) - 15*0,5 = 7 чол.

У будівлях:

· без ЗІЗ (50%) -285*0,5 = 142 чол.,

· у простіших ЗІЗ (30%) - 15*0,3 = 4 чол.

Таким чином, прогнозована кількість постраждалих становитиме 285+7+142+4 = 438 чол.

Структура втрат серед постраждалих найімовірніше розподілиться таким чином:

· 25% уражених отримають легкі отруєння, тобто 438*0,25 = 110 особи;

· 40% уражених отримають отруєння середньої тяжкості, тобто 438*0,4 = 175 осіб;

· 35% уражених отримають смертельні отруєння, тобто

438*0,35 = 153 осіб.

Викладені розрахунки зручніше проводити у вигляді таблиці, що наведена нижче:

Загальна чисельність населення в осередку ураження 600 чол., із них:
у будинках (50%) - 300 чол., із них:	на вулицях (50%) - 300 чол., із них:
в ЗІЗ (5%) - 15 чол.	без ЗІЗ (95%) - 285 чол.	в ЗІЗ (5%) - 15 чол.	без ЗІЗ (95%) - 285 чол.
постраждає (за табл.6):
30% - 4 чол.	50% - 142 чол.	50% - 7 чол.	100% - 285 чол.
разом постраждає:
438 чол., із них:
легкі отруєння отримають (25%) - 110 чол.
отруєння середньої тяжкості отримають (40%) - 175 чол.
смертельні отруєння отримають (35%) - 153 чол.

12. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до населених кварталів. За картою найближчий житловий масив знаходиться за 2 км від місця можливої аварії. За табл. 2 при інверсії швидкість переносу переднього фронту отруйної хмари становить 5 км/год. Тоді час t = 2/5 = 0,4 год. = 24 хв. За цей час слід встигнути попередити людей про небезпеку.

13. Визначаємо тривалість дії (випаровування) СДЯР. За таблицею 18 сірчаний ангідрид випаровується при висоті обвалування Н=1м у безвітряну погоду за 23,9 год.

Аварійне прогнозування

1. Для аварійного прогнозування приймаємо фактичні умови, які склалися на момент аварії, тобто:

· кількість ХНР: 4,1 т;

· характер виливу і висота обвалування Н=1м;

· напрямок і швидкість вітру: західний, 3,5 м/с;

· температура повітря: -10^оС;

· час аварії і погодні умови: день, ясно.

2. За таблицею 7 визначаємо СВСП, яка відповідає таким метеорологічним умовам. Це - Конвекція.

3. За таблицею 5 визначаємо, що для швидкості вітру 3 м/с кут сектора зони зараження ц=45^о.

4. За таблицею 12 шляхом інтерполяції визначаємо глибину розповсюдження хмари НХР, записавши попередньо проміжні значення Г_табл для температури +10^оС:

5 т - 2,65 км;

10 т - 4,03 км.

Г_табл = (4,03-2,65)/5*3+2,65 = 3,48 км.

5. Ураховуючи характер виливу отруйної речовини обваловано Н=1м, поправку на обвалування ємності (табл. 1) застосовуємо;

Гґ = Г_табл /К =3,48 / 2,5=1,39 км.

6. Оскільки розповсюдження хмари стримує сільська забудова навколо станції, враховуємо поправку на перешкоду (за табл.3):

Г = 1,39 - 1,39/2 = 0,70 км.

7. Площа ЗМХЗ за формулою (1) становить:

S_змхз=8,72·10^-3·0,7²·45 = 0,19 км².

8. Площа ПЗХЗ за формулою (2) становить:

S_пзхз= 0,235·0,7²·4^0,2 = 0,15 км².

9. Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення:

Ш_пзхз= 0,3·0,7^0,95 = 0,21 км.

10. Наносимо одержані дані на карту місцевості.

Размещено на http://www.allbest.ru/

11. Прогнозована кількість людей, котрі потрапили у фактичну зону зараження (ПЗХЗ), при щільності населення 2995 чол./км² буде:

N = 2995*0,15 = 450 осіб.

За умови перебування половини з них (225 чол.) на відкритій місцевості найпростішими засобами індивідуального захисту зможуть скористатися не більше 5%, тобто 255*0,05 = 11 чол. Із цієї кількості людей постраждає (табл. 6) 50%, тобто 11/2 = 6 чол.

З 95% людей, що опинилися на відкритій місцевості (це 225*0,95 = 214 чол.), постраждають усі (табл. 6). Перебуваючи в будівлях, найпростішими засобами захисту скористається 5% людей, тобто 11 чоловік. Із них постраждає лише 45%, тобто 11*0,45 = 5 чол. Кількість тих, хто не скористався засобами індивідуального захисту, перебуваючи в будинках, - 214 чол., із них постраждає половина: 214*0,5 = 107 чол.

Складаємо таблицю:

Загальна чисельність населення в осередку ураження 450 чол., із них:
у будинках (50%) - 225 чол., із них:	на вулицях (50%) - 225 чол., із них:
в ЗІЗ (5%) - 11 чол.	без ЗІЗ (95%) - 214 чол.	в ЗІЗ (5%) - 11 чол.	без ЗІЗ (95%) - 214 чол.
постраждає (за табл.6):
45% - 5 чол.	50% - 107 чол.	50% - 6 чол.	100% - 214 чол.
разом постраждає:
332 чол., із них:
легкі отруєння отримають (25%) - 83 чол.
отруєння середньої тяжкості отримають (40%) - 133 чол.
смертельні отруєння отримають (35%) - 116 чол.

12. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до житлового масиву. Враховуючи напрямок вітру вимірюємо за картою відстань від місця аварії до житлових кварталів. Вона становить 3,8 км. За таблицею 2 при конвенції швидкість переносу переднього фронту отруйної хмари становить 24,5 км/год. Тоді час t = 3,8/24,5 = 0,16 год., або 10 хв. За цей час слід встигнути попередити людей про небезпеку.

13. Час дії джерела забруднення для сірчаного ангідриду для реальних метеоумов становить 1,8год. (табл. 18). Це означає, що для рятувальників, котрі працюватимуть в протигазах, немає необхідності організовувати роботу для кількох змінних бригад, оскільки час перебування в засобах захисту шкіри (табл. 8) при температурі - 10⁰С становить 3 години і більше.

3. Прогнозування осередку ураження при повенях

Внаслідок сильних злив прогнозується розлив русла річки. Розрахувати параметри осередку ураження при повенях: висоту підйому паводкової води і ширину території, що може бути затопленою.

Вихідні дані:

1.Інтенсивність опадів І=6 мм/хв;

2.Площа водозбору F=3 км²;

3.Ухил річки і=0,009;

4.Коефіцієнт шорсткості заплави п=0,035;

5.Швидкість річки у звичайному стані V_зв=1,3 м/с;

6.Відстань від берега річки до будинку R=33 м.

7.Параметри русла річки у звичайному стані b_зв?d_зв?h_зв:22?17?2м

8.Кут нахилу берега річки ?= 5?

1. Викреслюємо поперечний переріз зони затоплення.

2. Визначаємо поперечний переріз русла річки у звичайному стані (приблизно, як площу трапеції):

w_зв = (22+17)/2•1,5 = 13 м².

3. Визначаємо витрати води у річці у звичайному стані:

інженерний захист аварія хімічний

4. Визначаємо максимальні витрати води у річці при сильних опадах:

При таких витратах рівень води піднімається і затоплює заплаву річки шириною L_зат.

5. Для подальших розрахунків можна скористатися емпіричними формулами гідродинаміки, що пов'язують параметри затоплення (висоту підняття паводкової води h і ширину розливання води L) зі швидкістю течії води v через збільшений поперечний переріз русла річки w, яка вийшла з берегів. Висота паводку описується залежністю:

; (1.1)

де v - швидкість руху паводкової води, м/с;

n - коефіцієнт шорсткості заплави;

і - ухил річки.

Швидкість руху води можна знайти за формулою нерозривності потоку

; м/с. (1.2)

Для визначення невідомої в цій формулі площі поперечного перерізу w, через який іде паводок, скористаємося емпіричною залежністю:

; м². (1.3)

Однак у цій формулі є невідома величина ч - змочений периметр поперечного перерізу затопленої території, м. Тож подальший розрахунок ведемо методом послідовних наближень.

6. Припустимо, що затоплення сягає L_зат = 100 м. Це відповідає висоті підняття рівня води:

7. Визначаємо приблизно змочений периметр території, що знаходиться на заданому перерізі під водою:

ч ? 100+2•2 +17+5,2 = 126,2 ? 126 м

Тоді площа перерізу, через який іде паводок, становить:

Швидкість руху паводкової води:

Висота паводку:

Отже ширина розливання річки L_зат = 100 м прийнята занадто великою.

8. Тепер задаємося завідомо малою шириною розливання річки. Припустимо, що L_зат =20 м. Це відповідає висоті підняття паводкової води:

Тоді змочений периметр:

ч ? 20+2·2 +17+1,05 = 42,05 ? 42 м

Площа поперечного перерізу, через яку проходить максимальний потік:

Швидкість руху води .

Висота паводку :

.

Отже, ширина затопленої території менша ніж 20 м і більша ніж 100 м.

9. Для одержання шуканої величини затопленої території L і висоти підняття води у річці H складаємо рівняння залежності підняття рівня води h_під від ширини розливання річки L_зат:

а) з геометричних міркувань, це буде рівняння прямої, що проходить через точки А₁ і В₁ з координатами А₁(20; 1,05) і В₁(100; 5,2). З аналітичної геометрії відомо, що рівняння прямої, котра проходить через дві точки з координатами (х₁; у₁) і (х₂; у₂) має вигляд:

у(х₂ - х₁) - х(у₂ - у₁) - у₁х₂ + х₁у₂ = 0.

Позначивши за у величину h_під, а за х - L_зат, одержуємо:

h_під(100-20) - L_зат(5,2-1,05) - 1,05•100 + 20•5,2 = 0.

Після спрощення рівняння має вигляд:

80h_під - 4,15L_зат - 1 = 0 (1.4)

б) аналогічно, враховуючи одержані за формулами гідродинаміки потоку (1.1 - 1.3) значення висоти підняття русла річки h_під при ширині розливання L_зат 100 м і 20 м, складаємо рівняння прямої, що проходить через точки А₂ і В₂ з координатами А₂(20; 2,9) і В₂(100; 1,4):

80h_під + 1,5L_зат - 262 = 0 (1.5)

Розв'язуючи систему двох рівнянь (1.4) і (1.5) з двома невідомими, знаходимо висоту підняття води h_під і ширину затоплення L_зат території в результаті повені:

L_зат =46,5 м;

h_під=2,4 м.

10. На заданому плані місцевості наносимо прогнозовану ширину затоплення території і визначаємо об'єкти, що підпадають в осередок ураження.

Висновок: оскільки об'єкт знаходиться на відстані 65 м від берега річки (65м?46,5м), в зону затоплення він не потрапляє.

Список використаної літератури

1. Основи цивільного захисту: навчальний посібник/ В.О. Васійчук, В.Є. Гончарук, С.І. Качан та ін. Львів : Вид-во Львівської політехніки, 2010. 384 с.

2.Стеблюк М.І. Цивільна оборона/ М.І. Стеблюк: Підручник. К., 2003. 455 с.

3.Шоботов В.М. Цивільна оборона/ В.М. Шоботов: Навч. посібник. К. : Центр навч. л-ри, 2004. 439 с.

4.Смирнов В.А. Цивільний захист: навч. посібник / В.А. Смирнов, С.А. Дикань. К.: Кафедра, 2013. 300 с.

Размещено на Allbest.ru

...