3.5. Пример прогнозирования и решения задачи по оценке химической обстановки

Задача 1. В результате аварии на химически опасном объекте произошел выброс АХОВ при следующих исходных данных (согласно полученному варианту задания):

тип АХОВ – хлор;

количество АХОВ , Q₀ = 96 тонн;

условия хранения АХОВ – жидкость под давлением;

высота обвалования, Н = 2 м;

время после аварии N = 4 ч;

метеоусловия : изотермия; температура воздуха Т_в = 10⁰С; скорость ветра, V₁₀ = 2 м/с.

Расстояние до населенного пункта, L=5, км .

Необходимо:

1.Определить эквивалентное количество вещества по первичному облаку.

2.Определить эквивалентное количество вещества по вторичному облаку.

3.Определить продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ.

4.Расчитать глубину заражения первичным и вторичным облаком АХОВ.

5. Рассчитать полную глубину зоны заражения.

6.Определить площади зоны возможного и фактического заражения.

7.Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту.

8. Нанести зону химического заражения на схему.

Решение.

1. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее в первичное облако:

Q_Э1 = К₁К₃К₅К₇Q₀ = 0,1810,230,896 = 3,18 т ,

где: К₁ = 0,18; К₃ =1; К₅ = 0,23; К₇ = 0,8 (Приложение 2).

2. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее во вторичное облако, по формуле:

Q_Э2 = (1-К₁) К₂К₃К₄К₅К₆К₇Q₀/(h) = (1 – 0,18) 0,05211,330,233,03196/(1,81,553) = 1,357 т,

где: К₂ = 0,052; К₄ =1,33; К₇ = 1; h = H – 0,2= 2 – 0,2 = 1,8 м;  = 1,553 т/м³ (приложение 2).

3. Продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения (в часах) с площади разлива и находится по формуле:

ч ,

К₆ = N^0,8 = 4^0,8 = 3,03.

4. Вычисляем глубину распространения первичного и вторичного, облаков АХОВ с применением формул интерполирования: для скорости ветра в 2 м/с (Приложение 3).

Тогда глубина распространения первичного и вторичного облаков АХОВ составит:

, км;

, км;

5. Вычисляем общую глубину распространения облаков зараженного АХОВ воздуха :

Г = Г₁ + 0,5Г₂ = 5,336 + 0,53,249 = 6,96 км.

Находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс (Г_п) :

Г_п = N  W = 4  12 = 48 км/ч.

В рассматриваемом случае N=4 ч, скорость переноса переднего фронта облака зараженного АХОВ воздуха - V=12 км/ч (табл.3.2).

Так как Г < Г_п, общая глубина распространения зараженного АХОВ воздуха составит – Г = 6,96 км.

6. Определяем площади возможного и фактического заражения по формулам:

S_в = 8,7510^-3Г² = 8,7510^-36,96²90= 38,15 км² ,

где S_в – площадь зоны, км²; Г – глубина зоны, км;  =90⁰- угловые размеры зоны, град.

Угловые размеры зоны определяются в зависимости от скорости ветра V согласно данным, приведенным в табл. 3.4.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, заряженной АХОВ в опасных пределах. Она рассчитывается по формуле:

S_ф = К_вГ²N^0,2=0,133∙6,96²∙4^0,2 = 8,5 км² ,

где К_в – коэффициент , зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, который принимают равным: 0,133 при изотермиии; N – время, прошедшее после аварии, ч.

Ширина зоны химического заражения АХОВ приближенно может быть определена по СВУ и по колебаниям направления ветра: при изотермии – 0,15 глубины зоны.

Ш = 0,15Г =0,15∙6,96 = 1,044 км.

Высота подьема облака АХОВ (Н_об) зависит от глубины распространения и СВУ. Для закрытой местности Н_об определяется по формулам:

Н_об = 0,015Г= 0,015∙6,96 =0,1км – при изотермии;

7. Время подхода (t_п) заражающего воздуха к определенному рубежу (населенному пункту) зависит от средней скорости переноса переднего фронта облака (W) (табл. 3.2) воздушным потоком и определяется выражением:

t_п = L/W = 5/12= 0,4 часа или около 25 минут;

где L – расстояние (в км) от источника заражения до заданного рубежа.

8. Нанесение зоны химического заражения согласно рис. 3.1.

Вывод: полная глубина зоны химического заражения хлором составляет 6,96 км, что является угрозой для населенного пункта, так как расстояние от ХОО до населенного пункта 5 км. Время подхода заражающего воздуха составляет 25 минут при ширине зоны химического заражения АХОВ 1,044 км.