close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Document

код для вставкиСкачать
ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОСОЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
В УСЛОВИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Калугин В.Д.1, Тютюник В.В.1, Черногор Л.Ф.2, Шевченко Р.И.1
Национальный университет гражданской защиты Украины, post@nuczu.edu.ua
2 Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, info@karazin.ua
1
1
УСЛОВИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОПАСНОСТИ И
ОЦЕНКА ИХ НЕГАТИВНОГО ПРОЯВЛЕНИЯ
Опасность (событие):

П
Т
С

F   F ,F ,F ,
F

П
(1)
- природные факторы;
F
Т
- технические факторы;
F
C
- социальные факторы
Степень опасности (риск):

R   P ,U ,U
F
C
M
,
(2)
F - вероятность возникновения опасности;
P
U
C
- социальный ущерб;
M - материальный ущерб;
U
ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
ИСТОЧНИКОВ ОПАСНОСТИ
2
Источники природной опасности:

(3)

FA  x , y   t    FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t  ,
P
– источники атмосферного происхождения (1’);
FA  x , y   t 
– источники гидросферного происхождения (2’);
FA  x , y   t 
– источники литосферного происхождения (3’)
Лит .
Источники техногенной опасности:
И ст оч н и к
и н т егр ал ь н ой
оп асн ост и
1
3 
4 
T
A (x,y )
– высвобождение других видов энергии (4”)
Источники социальной опасности:
y
S
ПО
(4)
FA  x , y   t 


FA  x , y   t    FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t  ,
FA  x , y   t 

– пожары (3”);
Энерг .

j
Энерг .
FA  x , y   t 
Пож .

i
Пож .
– аварии на промышленных объектах и
транспорте (1”);
Взр .
FA  x , y   t  – взрывы (2”);
4 
x
Взр .
Ав .
5 
3
Ав .
FA  x , y   t 
2 
П о в ер х н о сть
З ем л и

FA  x , y   t    FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t , FA  x , y   t  ,
1
2 
Лит .
FA  x , y   t 
Гидр .
3
Гидр .
– источники космосферного происхождения;
Атм .
1
Атм .
FA  x , y   t 
Кос .
2
Кос .
ПО
НП
СН
Н
НСП
(5)
– психологические особенности социума и особенности воспитания (1”’);
СН
 t  – неблагоприятное положение социума (2”’);
F
FA  x , y   t  – социальная несправедливость (3”’);
НСП
Н
FA  x , y   t  – негативные социальные процессы, приводящие к
FA  x , y   t  – напряженность в межгрупповых,
межконфессиональных и
разрушению этических принципов и социальной
междунациональных отношениях (4”’);
стойкости социума, законопослушности (5”’)
НП
A  x ,y 
3
ЧАСТЬ 1.
ОЦЕНКА
ТЕРРИТОРИАЛЬНОВРЕМЕННОГО ПРОЯВЛЕНИЯ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
ПРИРОДНОГО И
ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УКРАИНЫ ПО СРЕДНИМ
ПОКАЗАТЕЛЯМ КОЛИЧЕСТВА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА СОГЛАСНО
СТАТИСТИЧЕСКИМ ДАННЫМ ЗА 2002 – 2012 ГОДЫ
4
M N П 
40
M N П 
– математическое ожидание
среднегодового количества ЧС
природного характера в регионе;
– математическое ожидание
среднегодового количества ЧС
техногенного характера в
регионе;
35
M N Т 
Г р ан и ц а р авн о зн ачн о го
соо тн о ш ен и я м еж д у Ч С
30
25
M
Укр .
 N П  – математическое ожидание
среднегодового количества ЧС
природного характера в Украине;
20
1
14
M
15
   45
13
10
24
П
M
У кр .
25
9
 N П 5
3
П
19
0
5
M
12
8
20
4
П , Т
22
18
T
У кр .
среднегодового количества ЧС
техногенного характера в
Украине;
5
17
11
16
0
2
 N Т  – математическое ожидание
0
15
21
6
7
Укр .
M N T 
10
T
15
20
25
30
35
– средние
квадратичные
отклонения
40
N T 
(нумерация областей приведена в алфавитном порядке)
КОМПЛЕКСНАЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ВРЕМЕННАЯ ОЦЕНКА
ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОЙ
ОПАСНОСТИ

5
Z i – вектор средней интенсивности суммы
 M  N П   M  N T   S in  
40

Zi
Зон а н и зк ой
и н тен си вн ости Ч С
35
Зон а п овы ш ен н ой
и н тен си вн ости Ч С
30
Л и ни я сред н ей
и н тен си вн ости Ч С
25
Зон а к ри ти ческ ой
и н тен си вн ости Ч С
20
ЧС природного и техногенного характера
в і-ом регионе;
– характеризует интенсивность ЧС
природного и техногенного характера в
і-ом регионе;
 
 i  arctg M N П
i
 M N T 
(6)
i

Z ср . – вектор математического ожидания
средней интенсивности возникновения ЧС
в Украине;
15
10

Z ср .

Zi
5
i
0
0


Z ср .  M N П
Зон а сред н ей
и н тен си вн ости Ч С
ПТ
 ср .
5
 П Т
10
ПТ
15
20
 M  N П   M  N T   C o s  
25
Зона низкой интенсивности ЧС:




Z ср .   П  Т  Z i  Z ср .  П  Т
2
Зона средней интенсивности ЧС:



ПТ

Z ср . 
 Z i  Z ср .  П  Т
2
2
30
35
 
ср .
  M N 
 ср .  arctg M N П
Tср .
ср
 M N 
Tср .
(7)
(8)
40
(9)
(10)
Зона повышенной интенсивности ЧС:




Z ср .  П  Т  Z i  Z ср .   П  Т
2
Зона критической интенсивности ЧС:


Z i  Z ср .   П  Т
(11)
(12)
КОМПЛЕКСНАЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ВРЕМЕННАЯ ОЦЕНКА
ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ
6
КОЭФФИЦИЕНТ ОТНОСИТЕЛЬНОГО
ПРЕОБЛАДАНИЯ ЧС
КОЭФФИЦИЕНТ ИНТЕНСИВНОСТИ ЧС
Зона низкой интенсивности ЧС:
П Т
ПТ
1 
 kZ  1

i
Z ср .
2  Z ср .
k 
(13)
35
(14)
(15)
kZ
i
30
Зон а отн оси тельн ого
б алан са Ч С
20
   60
0
15
  балан с  45
0
10

Z ср .
Зона критической интенсивности ЧС:

 1  П  Т
Z ср .
Зон а п овы ш ен н ого
п реоб лад ан и я Ч С
п ри родн ого х арак тера
н аван таж ен н я
25
Зона повышенной интенсивности ЧС:
ПТ

1
 k Z  1  П  Т

i
2  Z ср .
Z ср .
(17)
 баланс
 M  N П   M  N T   S in  
40
Зона средней интенсивности ЧС:

ПТ
1  П Т  k Z  1 

i
2  Z ср .
2  Z ср .
i
i
5
   30
 M  N П   M  N T   C os  
 ср .
0
(16)
0
5
0
Зон а п овы ш ен н ого
п реоб лад ан и я Ч С
тех н огенн ого х арак тер а
10
15
20
25
30
35
40
ОЦЕНКА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ
РЕГИОНОВ УКРАИНЫ
7
Зона низкой
интенсивности ЧС
0,51  k Zi  0,75
Зона средней
интенсивности ЧС
0,75  k Zi  1,24
Зона повышенной
интенсивности ЧС
1,24  k Zi  1,48
Зона критической
интенсивности ЧС
k Zi  1,48
Ивано-Франковская обл.
Зона повышенного
преобладания ЧС
природного характера
1,33  k i  2
k Z i  0 , 72
k  i  1,57
Черновицкая обл.
k Z i  0 ,57
k  i  1,55
Волынская обл.
k Z i  0 ,55
k  i  1, 46
Закарпатская обл.
k Z i  0 , 66
k  i  1, 21
Житомирская обл.
k Z i  0 , 71
k  i  1, 05
Черниговская обл.
Николаевская обл.
k i  1,17
k  i  1,13
k Zi  0,93
k Z i  1,36
АР Крым
k Z i  1,55
k  i  1, 22
Херсонская обл.
k Zi  0,93
k i  1,07
Ровненская обл.
k Zi  0,83
Зона относительного
баланса ЧС
0,67  k i  1,33
k i  1,01
Винницкая обл.
k Zi  1,02
Тернопольская обл.
k Z i  0 ,51
k  i  0 ,93
Полтавская обл.
k Z i  0 ,57
k  i  0 ,86
Хмельницкая обл.
k Z i  0 , 63
k  i  0 , 78
k i  1,00
Одесская обл.
k Zi  1,17
k i  0,94
Кировоградская обл.
k Zi  0,77
Львовская обл.
k i  0,94
k Z i  1,54
k  i  0 ,85
Запорожская обл.
k Zi  1,13
k i  0,72
Харьковская обл.
Зона повышенного
преобладания ЧС
техногенного характера
k Z i  1,16
k  i  0 , 66
Черкасская обл.
k Z i  0 , 77
0  k i  0,67
k Z i  0 , 44
Сумская обл.
k  i  0,4
k  i  0 , 65
Киевская обл.
k Z i  0 ,89
k  i  0 ,58
Днепропетровская обл.
k Z i  1, 44
k  i  0 , 61
Луганская обл.
k Z i  1, 48
k  i  0 ,58
Донецкая обл.
k Z i  2 , 66
k  i  0 ,33
8
1
2
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ЧАСТИ
В
работе
предложен
подход,
позволяющий


формировать комплексные показатели Z
и
Zi ,
ср .
для распределения регионов по зонам интенсивности
ЧС и значениям соотношения ЧС природного и
техногенного характера.
Введены коэффициенты k Z i и k  i , с помощью
которых проведена сравнительная оценка отдельных
регионов. Данные коэффициенты использованы для
классификации
(типизации,
группировки,
районирования) регионов. Полученные результаты
необходимы для принятия решений по численности и
оснащению сил отдельных подразделений системы
ГСЧС.
9
ЧАСТЬ 2.
ОЦЕНКА
МАСШТАБОВ ПРОЯВЛЕНИЯ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
НА ОСНОВЕ ИХ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В
ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННО-СОЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ
(ПТС СИСТЕМЕ)
К осм осф ер а
Т ехно сф ер а

П о вер хно сть
З ем ли «У р о вень
м о р я »)
Н едр а З ем л и
М езо сф ер а
С тр ато сф ер а
Т р о по сф ер а

Т ер м о сф ер а
П оток эн ер ги и и з к осм осф ер ы
А тм осф ер а
10
ЧС
С о ц ио сф ер а
П от о к
эн ер ги и и з
н едр З ем л и
Б и осф ера
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ПТС СИСТЕМЫ –
ТЕРИТОРИИ УКРАИНЫ В РЕЖИМЕ ОТСУТСТВИЯ ЧС
11
E

ПТС
S

Укр .


, T  1  E К S
Укр .


Укр .
, T   2  E ВЗ S

,T ,
(18)
– величина энергии космического происхождения, приходящаяся на территорию Украины;
Укр .
E ВЗ S
, T  – величина энергии внутриземного происхождения, приходящаяся на территорию Украины
EК S
Укр .
,T

EК S
, T  PК  T ,
Источник
Мощность, Вт
Оптическое излучение Солнца
10
Солнечный ветер
17
10
S Укр .  6  10
11
м
2

12
5  10
Укр .
Энергия, Дж
14
5  10
S Земля  1 . 2  10
E ВЗ S
14
9
м
10
22
5  10
19
10
17
5  10
14
T  10 сек
2
5

(20)
, T  PВЗ  T ,
– поток энергии от источника «Недра Земли»;
– плотность потока энергии из недр Земли
P ВЗ  П ВЗ  S
П ВЗ
(19)
Укр .
– поток энергии от источника «Космосфера»;
– плотность потока энергии из космосферы
PК  П К  S
ПК

Укр .
Укр .
Источник
Поток тепла из недр
Земли
Мощность, Вт
3  10
13
1 . 5  10
11
Энергия, Дж
3  10
18
1 . 5  10
16
(21)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТАБИЛЬНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПТС СИСТЕМЫ
В УСЛОВИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧС
12
ПОКАЗАТЕЛЬ ОПАСНОСТИ:
Опасн .
k ЧСПТС
E
S
ЧС
ЧС
S
ЧС
,T
S
ЧС

,T 
E
E
 – величина энергии ЧС;
ЧС
S
S
ПТС
ЧС
,
, T
,T
ЧС
(22)
– площадь территории ПТС системы, попавшей под воздействие ЧС
ПОКАЗАТЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧС (СПЧС) :
Безоп.
k СПЧСЧС
СПЧС
E ПТС
S
ЧС
,T
S
ЧС
СПЧС

,T 

ЧС
E ПТС S
E
ЧС
 – энергетический уровень СПЧС
S
ЧС
,T
,T

,
(23)
ПОКАЗАТЕЛЬ КРИТИЧЕСКОГО УРОВНЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПТС СИСТЕМЫ :
Разрушен.

Укр.
k ЧСПТССПЧС S
S
Укр .

,T 
– площадь территории Украины
E
ПТС
S
S , T 
S
, T E
E
Укр.
ЧС
ЧС
СПЧС
ПТС
Укр.
(24)
, T
,
13
ЭНЕРГЕТИКА СПЧС СИСТЕМЫ И ЧС
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧС:
СПНС
E ПТС
S
Укр .

,T 
 dN
N
Q Техн .  t 
N
Техн .
Техн .
Техн .
 Q Техн .  t dt ,
(25)
T
– энергетическая производительность техногенного источника;
– количество техногенных источников
Мощность, Вт
АЭС
Фактическая
Проектная
Запорожская
5 . 7  10
9
6  10
9
Ровненская
4 . 6  10
9
4 . 8  10
9
Хмельницкая
3 . 8  10
9
4  10
9
Южно-Украинская
3 . 8  10
9
4  10
9
Общая мощность
17 . 9  10
9
18 . 8  10
9
17 . 9  10
14
18 . 8  10
14
Общая энергия (Дж) за
T  10 сек
5
Общая мощность, Вт
 30  10
30  10
Гидроэлектростанции
мощностью более 10 МВт
Гидроэлектростанции
мощностью менее 10 МВт
4 . 5  10
9
0 . 05  10
9
4 . 6  10
9
4 . 6  10
14
Общая энергия (Дж) за
Энергетический
показатель
Общая энергия (Дж) за T  10 сек
Мощность, Вт
Общая мощность
Тепловые электростанции
5
Гидроэлектростанции
T  10 сек
5
(26)
9
14
ЭНЕРГИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ:
E
Q ЧС  t 
ЧС
S
ЧС

,T 
 dS
S
– поток энергии от ЧС
ЧС
ЧС
 Q ЧС  t dt ,
T
(27)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОСНОВНЫХ ЧС
ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА И ПОКАЗАТЕЛИ СТАБИЛЬНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПТС СИСТЕМЫ
14
Энергия,
Дж
Источники
Мощность,
Вт
Продолжительность,
сек

Опасн.
k ЧСПТС S
ЧС государственного уровня ( SЧС
Падение природных
космических тел
(размер10 – 100 м ** )
10
14
 10
10
 10
16
 10
15
 10
Падение
искусственных
космических тел ***
10
Вулкан ****
10
Землетрясение
10
17
10
13
11
10  10
17
10
17
10
17
1  10
9
10  10
15
10  10
16
10  10
 10
7
11
 10
13
 10
2  10
2
3
2
5
2
2  10
2
8
,T
S
 200
4
2


Безоп.
k СПЧСЧС S
ЧС
,T


Разрушен.
k ЧСПТС СПЧС  S
6
5  10
3
 5  10
7
3
5  10  50
2  10
1
 5  10
3
 5  10
2
5  10
 20
5  10
2  10
2



,T
8
 200
 2  10
5
2  10
6
2  10
4
2
2
 20
Примечание:
СПЧС
Укр .
15
Укр .
19
5
* E ПТС
, T  5  10 Дж; T  10 сек
, T  5  10 Дж; E ПТС S
Укр . S
** Тела падают на Землю один раз за 10 – 1000 лет.
*** Ситуация возникает во время неконтролируемого падения космических аппаратов.
**** В Украине нет действующих вулканов. Опасность составляют вулканы, которые находятся за пределами государства.

Укр .
Укр . *
)
 2  10
2  10
2  10
ЧС
6

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОСНОВНЫХ ЧС
ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА И ПОКАЗАТЕЛИ СТАБИЛЬНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПТС СИСТЕМЫ
15
Источники
Энергия,
Дж
Мощность
Вт
Продолжительность,
сек

Опасн.
k ЧСПТС S
ЧС
,T


Безоп.
k СПЧСЧС S
ЧС
,T


Разрушен.
k ЧСПТС СПЧС  S
Укр .
,T
ЧС регионального уровня (SЧС  SРегион ) *****
Молния:
одинарная
суммарная ******
10
10
4 10
12
 10
17
 4 10
10
 10
12
12
 4 10
10
19
4 10
Сильный ветер
10
17
Циклон
10
19
2  10
Ураган
10
18
10
10
 10
10
14
Смерч
10
Цунами
Лесной пожар
(площадь пожара
100 км2)
14
10
14
12
10
13
7
10  10
12
10
15
 10
9
10
5
10
5
8
13
 10
2  10
10
 5  10
1
10
5
5  10
10
3
10
1
4
 5  10
 5  10
6
5  10
2
 5  10
1
 5  10
4
3
6
 2  10
8  10
3
 8  10
3
4
4  10
2
4
2  10
2
2  10
2
3
5
2  10
2  10  20
2  10
2  10
3
2  10
7
5
 2  10
2  10
5  10
5  10
5
5  10
2
1
2  10
1  10
1
2
2
 20
5  10
10  10
10  10
4
5
5  10
13
11
5  10
1
 2  10
2  2  10
1
4
8
2  10
2  10
3
6
 2  10
1
7
 2  10
 2  10
3
1
5
Примечание:
, T   2  10 Дж; T  10 5 сек
***** E ПТС S Регион , T   2  10 18 Дж; E ПТС S
(при условии равного распределения энергии
между регионами)
****** S Регион  24  10 3 км 2 – средняя площадь региона; F Молния  6 – средняя частота ударов молнии на км2 за год
СПЧС
Регион
14

16
1
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ЧАСТИ
В работе предложен подход для оценки степени опасности
жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций на основе
энергетических показателей процессов функционирования ПТС
системы, процессов формирования и развития источников
опасностей
и
процессов
функционирования
системы
предупреждения и ликвидации ЧС. Это позволило определить:
показатель
опасного
влияния
ЧС
на
процесс
жизнедеятельности;
показатель влияния системы безопасности на источники
опасностей;
показатель надежного
условиях ЧС.
2
функционирования
системы
в
Результаты расчетов энергий основных источников опасностей
позволили существенно дополнить основы формирования
комплексной системы безопасности в условиях проявления
чрезвычайных ситуаций (с целью локализации разрушительного
воздействия на режим нормального функционирования ПТС
системы).
17
ЛИТЕРАТУРА
1. Тютюник В.В. Основні принципи інтегральної системи безпеки при
надзвичайних ситуаціях / В.В. Тютюник, Р.І. Шевченко // Зб. наук. праць
Харківського університету Повітряних Сил. – Х.: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2008.
– Вип. 3(18). – С. 179 – 180.
2. Андронов В.А. Комплексні показники оцінювання стану природнотехногенної небезпеки адміністративно-територіальних одиниць України /
В.А. Андронов, Ю.П. Бабков, В.В. Тютюник, Р.І. Шевченко // Проблеми
надзвичайних ситуацій. – Х.: НУЦЗУ, 2010. – Вип. 12. – С. 9 – 20
3. Тютюник В.В. Системний підхід до оцінки небезпеки життєдіяльності при
територіально-часовому розподілі енергії джерел надзвичайних ситуацій /
В.В. Тютюник, Л.Ф. Чорногор, В.Д. Калугін // Проблеми надзвичайних
ситуацій. – Х.: НУЦЗУ, 2011. – Вип. 14. – С. 171 – 194.
4. Калугін В.Д. Системний підхід до оцінки ризиків надзвичайних ситуацій в
Україні / В.Д. Калугін, В.В. Тютюник, Л.Ф. Чорногор, Р.І. Шевченко // ВосточноЕвропейский журнал передовых технологий. – 2012. – 1/6 (55). – С. 59 – 70.
18
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Калугин Владимир Дмитриевич
доктор химических наук, профессор, профессор кафедры специальной
химии и химической технологии Национального университета
гражданской защиты Украины, г. Харьков, Украина
Черногор Леонид Феоктистович
доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры
космической радиофизики Харьковского национального университета
имени В.Н. Каразина, г. Харьков, Украина
Тютюник Вадим Владимирович
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, докторант
научно-исследовательской лаборатории управления в кризисных
ситуациях Национального университета гражданской защиты Украины,
г.Харьков, Украина
Шевченко Роман Иванович
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, начальник
научно-исследовательской лаборатории управления в кризисных
ситуациях Национального университета гражданской защиты Украины,
г.Харьков, Украина
Документ
Категория
Презентации по психологии
Просмотров
10
Размер файла
1 262 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа