Лекция «Прогнозирование и оценка обстановки в интересах подготовки к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей, а также территории от опасностей, возникающих при ведении военных действий или в условиях чс»

ФАКУЛЬТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ

1. Прогнозирование и оценка обстановки в городе и на объекте экономики в условиях ведения военных действий.

2. Прогнозирование и оценка обстановки в городе и на объекте экономики при возникновении ЧС природного и техногенного характера.

Заключение.
Литература:

1. Шойгу С.К., Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л. и др. Безопасность России. Учебник. –М.: Знание, 1999.

2. Обеспечение мероприятий и действий сил ликвидации ЧС. Учебник. Часть 2. Книга 2. /Под ред. Шойгу С.К. –Калуга: ГУП «Облиздат», 1998.

3.Алтунин А.Г. Гражданская оборона. Учебник. –М.: Воениздат, 1985.

4. 
   Рудаков А.П. Гражданская оборона области. Учебник. –М.: Воениздат, 1986.
   
5. 
   Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебное пособие. /Под ред. Фалеева М.И. –Калуга: ГУП «Облиздат», 2001.
   
6. 
   Ткачев В.Д., Хлобыстин С.И., Белицкий В.И. и др. Обеспечение ликвидации ЧС. Учебное пособие. Часть 1. –М.: ВИУ, 2002.
   

8. 
   Оценка обстановки в городе и области при воздействии ОМП. Учебное пособие. -Новогорск: ВЦОК ГО, 1986.
   

ВВЕДЕНИЕ

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

Например, в силу того, что невозможно определить заранее достоверно, какая интенсивность колебания земной коры будет действовать в районе расположения здания или какая величина давления во фронте воздушной ударной волны будет действовать на сооружение, эти поражающие факторы с разной вероятностью могут принимать различные значения.

Кроме того, даже при воздействии одинаковой нагрузки на здания, будет существовать некоторая вероятность их разрушения. На вероятность разрушения зданий влияют отклонения в прочности материалов, размеров строительных элементов от проектных величин, различие в условиях изготовления разных элементов и другие факторы.

Поражение людей будет зависеть как от перечисленных факторов, так и от ряда других случайных событий. В частности, от вероятности размещения людей в зоне риска, плотности расселения в пределах населенного пункта и вероятности поражения людей обломками при получении зданиями той или иной степени повреждения.

Итак, можно сделать вывод о том, что для оценки последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени, необходимо применять вероятностный подход.

Сформулируем основные факторы, влияющие на последствия чрезвычайных ситуаций:

интенсивность воздействия поражающих факторов;

размещение населенного пункта относительно очага воздействия;

характеристики грунтов;

конструктивные решения и прочностные свойства зданий и сооружений;

плотность застройки и расселения людей в пределах населенного пункта;

режим нахождения людей в зданиях в течение суток и в зоне риска в течение года.

Перечисленные характеристики кратко называют пространственно-временными факторами.

В качестве поражающего фактора при расчете последствий ЧС принимают фактор, вызывающий основные разрушения и поражения. Поражающие факторы ЧС мирного и военного времени и их основные параметры приведены в табл.1.1.

Таблица 1

Задача может решаться в мирное и военное время. В мирное время результаты решения данной задачи могут быть использованы при планировании, для выработки рекомендаций по устойчивости объектов и другим мероприятиям ГО, а также на учениях и штабных тренировках.

В военное время оценка обстановки проводится для принятия решений по ориентированию сил разведки и формирований для ведения аварийно-спасательных работ.
Степень поражения оэ и этапы оценки инженерной обстановки

Обстановка на территории города и ОЭ

Отношение площади города (ОЭ), называемой зоной поражения S_0,3, где избыточное давление во фронте воздушной ударной волны составляет Р_ф 30 кПа (0,3 кгс/см²), ко всей его площади S_г, называется ущербом или степенью поражения.

города, Д ударов, кт/км² шения застройки

0,2 Д < 0,5 1 - 4 средняя

0,5 Д < 0,8 4 - 9 сильная

Д 0,8 более 9 полная

Рассмотрим последовательность определения степени поражения при одиночном ядерном ударе противника.

2. Очерчивается зона с радиусом поражения, где давление составляет не менее 30 кПа.

3. Определяется площадь поражения города (ОЭ) по координатной сетке плана города.

4. Определяется степень поражения города, как отношение

где q - мощность боеприпаса в кт;

0,54 –расстояние, где давление для боеприпаса q=1 кт составляет 0,3 кгс/см².
2. Определяется зона поражения (1.4)
3. Вычисляется степень поражения города (ОЭ) Д=S_0,3/S_г . (1.5)

Этапы оценки обстановки

Оценку обстановки проводят в три этапа:

Первый этап - предварительная (заблаговременная) оценка.

Расчеты проводят в мирное время с целью планирования мероприятий ГО, определения сил и средств для ведения спасательных работ. Определение потерь населения и объемов аварийно-спасательных работ в городе на первом этапе прогнозирования производят при условии, что город получил степень поражения D=0,7.

Для оценки обстановки на первом этапе принимают, что к моменту нападения противника все защитные сооружения приведены в готовность и заполнены по нормам.

Обстановку на территории города (ОЭ) в очаге ядерного поражения принято оценивать показателями.

Показатели целесообразно разделить на две группы:

показатели, непосредственно характеризующие обстановку;

показатели, характеризующие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.
Показатели обстановки

в городе(на ОЭ)

К основным показателям обстановки в городе относят:

количество объектов экономики и зданий, получивших различные степени разрушения;

количество разрушенных и заваленных защитных сооружений;

количество защитных сооружений, требующих подачи воздуха;

количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий;

объем завалов;

количество аварий на коммунально-энергетических сетях (КЭС);

протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил.

Количество объектов экономики и зданий, а также защитных сооружений, получивших различный характер разрушения, вычисляется по формуле
, ед, (1.6)

где R - количество объектов, зданий или защитных сооружений в городе (на ОЭ), ед.

С - вероятность разрушения объектов экономики, зданий или защитных сооружений при степени поражения города D=0,7;

K_п - коэффициент пересчета, равный

На первом этапе прогнозирования коэффициент K_п принимается равным 1.

полные и сильные разрушения 0,70

средние разрушения, ед. 0,18
Количество убежищ:

разрушенных 0,7

заваленных 0,35
Количество укрытий:

разрушенных 0,45

заваленных 0,7
Примечания:

1. Доля полных и сильных разрушений (С), при степени поражения города (ОЭ) D=0,7, численно равна степени поражения города (ОЭ).

2. При Д>0,7 количество объектов и зданий, получивших средние разрушения, равно разности между общим числом объектов (зданий) и количеством объектов (зданий), получивших сильную и полную степени разрушения.

3. Количество объектов и зданий, получивших сильную и полную степени разрушения, распределяются в соотношении:

40% - полные разрушения;

60% - сильные разрушения.

Н - средняя высота застройки, м;

d - доля застройки на рассматриваемой площадке;

- объемный вес завала на 100 м³ строительного объема.
Количество аварий на КЭС определяется на основе данных о количестве аварий, приходящихся, в среднем, на 1 кв. км города (ОЭ), попавшего в зону с избыточным давлением Р30 кПа. Расчеты показывают, что в этой зоне будет от 3 до 4 аварий. Тогда общая численность аварий в пределах города (ОЭ) может быть определена по формуле

Р=S_г C K_п , (1.9)

где S_г - площадь города (ОЭ), км²;

С - коэффициент, принимаемый равным 0,28.

на системы теплоснабжения - 15%;

электроснабжения, водоснабжения и канализации - по 20%;

газоснабжения - 25%.

Кроме основных показателей, при оценке инженерной обстановки могут определяться вспомогательные показатели, к которым относятся: дальность разлета обломков, высота завала; структура завала и объемно-весовые характеристики обломков.

К основным показателям аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения относят:

численность пострадавших людей;

число пострадавших, оказавшихся в завале;

число людей оказавшихся без кровли;

потребность во временном жилье;

пожарная обстановка в зоне разрушений;

радиационная и химическая обстановка в очаге поражения.

Потери в очагах поражения подразделяют на безвозвратные и санитарные. В сумме они составляют общую величину общих потерь населения. Эти характеристики являются основными показателями медицинской обстановки.

Для расчета потерь необходимо иметь исходные данные:

численность населения в убежищах и их степень защиты;

численность населения в укрытиях и их степень защиты;

численность незащищенного населения.

Математическое ожидание потерь (в дальнейшем будем называть - потери) населения в городе на первом этапе прогнозирования может быть определено по формуле
, чел (1.11)

где N_i - численность населения по i- му варианту защищенности, чел;

С_iмф - вероятность (в долях) поражения населения от мгновенных поражающих факторов при степени поражения города Д=0,7 с давлением на границе зоны поражения Р_ф=30 кПа;

n - число вариантов защищенности.

кПа

200 0,25 0,21

100 0,36 0,28

50 0,46 0,37

35 0,54 0,43

20 0,60 0,47

Перекрытая щель 0,67 0,53

Открытая щель 0,82 0,67

Незащищенные 0,95 0,70
Санитарные потери определяются как разность между общими и безвозвратными потерями.

При прогнозировании потерь (на втором этапе) уточнение потерь для защищенного населения можно производить по формуле

если степень поражения города не превышает 0,8, то значение С_iмф в формуле (1.11) для безвозвратных потерь численно равно степени поражения города

С_iмф=Д при Д 0,8. (8.13)

При других значениях Д значение С_iмф определяется по эмпирической формуле

С_iмф=0,5 Д + 0,4. (8.14)

Величина С_iмф при определении санитарных потерь среди незащищенного населения на втором этапе прогнозирования определяется по табл. 8.4, в зависимости от величины безвозвратных потерь.

Санитарные 0,05 0,15 0,20 0,25 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10

площадь зоны массовых пожаров, км²;

протяженность фронта огня в очагах ядерного поражения, км.

Расчеты рекомендуется проводить по формуле Р=S_г C K_п , в которой коэффициент С принимается по табл.1.5, а К_п по табл.1.6. Коэффициент С получен из условия, что в среднем на 1 кв.км. города (ОЭ), попавшего в зону с избыточным давлением более 30 кПа, ожидаются пожары на площади 0,9 км² и приходится около 4,5 км фронта огня.

Таблица 1.5

Значение коэффициента С для определения показателей пожаров
Показатели пожаров Коэффициент С

Площадь зоны массовых пожаров, км² 0,62

Протяженность фронта, км 3,1
Таблица 1.6

Значение коэффициента К_п для определения показателей пожаров
Степень пора-

жения города, Д 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 2,0

Принято считать, что здания могут получить полное, сильное, среднее и слабое разрушение. Полное разрушение характеризуется разрушением и обрушением от 50 до 100% объема зданий, сильное - разрушением от 30 до 50% объема зданий, среднее - до 30%, при этом подвалы сохраняются, часть помещений здания пригодна для использования. Слабое разрушение характеризуется разрушением второстепенных элементов здания (оконных, дверных заполнений и перегородок), при этом здание, после небольшого ремонта может быть использовано. При оценке характера разрушений в очаге поражения необходимо учитывать, что наиболее стойким к воздействию взрыва являются кирпичные здания с массивными стенами, с большим количеством внутренних перегородок, а также промышленные здания со стальным или железобетонным каркасом. Панельные здания при тех же условиях получают большую степень разрушения.

Радиус разрушения здания можно определить по формуле:

(1.15)
где К - коэффициент с размерностью м ^3/2/кг^1/2 .
В формуле (8.15) коэффициент К, зависящий от применяемого ВВ и материала строительной конструкции, принимается равным:
при расчете разрушений отдельного здания:

К=0,6 – для кирпичных;

К=0,25 – для железобетонных конструкций;
при оперативном определении характера разрушений на объекте экономики принимается усредненное значение К=0,50,6.

Толщина стен принимается равной:

d=0,3 м – для панельных зданий и d=0,5 - для кирпичных зданий.

Таблица 1.7