Оценка химической обстановки методом прогнозирования заключается в определении зоны распространения зараженного воздуха в случае аварии на химически опасном объекте (ХОО).
При обстановке оценки исходят из таких метеоусловий (степени вертикальной устойчивости, направление и скорость ветра), при которых глубина зоны заражения будет наибольшей. Направление и скорость ветра принимают самые неблагоприятные, т.е. считают, что в момент аварии ветер дул со стороны химически опасного объекта и при этом в результате аварии произошел разлив всего количества химических веществ.
В приземном слое воздуха могут наблюдаться следующие степени вертикальной устойчивости.
Инверсия – это такое состояние воздуха, когда отсутствуют восходящие потоки, а температура поверхности почвы ниже температуры воздуха. Возникает инверсия ночью, примерно за час до восхода солнца и удерживается час после восхода солнца, при малых (до 4 м/с) скоростях ветра и ясной погоде.
Конвекция – состояние воздуха, при котором сильно развиты восходящие потоки и температура поверхности почвы выше температуры воздуха, примерно, через два часа после восхода солнца и разрушается через 2-2,5 часа после захода.
Изотермия – промежуточное состояние воздуха, при котором восходящие потоки воздуха развиты очень слабо, а температура поверхности почвы и воздуха практически равны. Наблюдаются в любое время года и суток при пасмурной погоде.
При снежном покрове следует ожидать изотермию, реже инверсию. Степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха можно определить по данным прогноза погоды с помощью таблицы 1. Более точно степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха можно определить по скорости ветра на высоте 1 м (V1) и температурному градиенту .
(1)
где t 50 – температура воздуха на высоте 50 см;
t 200 – температура воздуха на высоте 200 см от поверхности земли.
При - инверсия;
- изотермия;
- конвекция.
Таблица 1
График для определения степени вертикальной устойчивости воздуха
по данным прогноза погоды
Скорость ветра | Ночь | День | ||||
ясно | полуясно | пасмурно | ясно | полуясно | пасмурно | |
0,5 | ||||||
0,6-2,0 | Инверсия | Конвенция | ||||
2,1-4,0 | Изотермия | Изотермия | ||||
Большое значение для определения величины зоны заражения имеют условия хранения емкостей ХВ. Они могут находиться на открытых местах, могут быть обвалованы или заглублены. В случае, если емкость обвалована или заглублена, глубина распространения облака воздуха, зараженного ХВ будет в 1,5 раза меньше, по сравнению с глубиной распространения ХВ при разрушении емкости, находящейся на открытом месте. Также на глубину ХВ оказывает значение топографические условия местности. На закрытой местности, например в лесу, глубина распространения ХВ будет в 3,5 раза меньше, по сравнению с открытой местностью.
Химическая обстановка оценивается следующими показателями:
1. глубиной зоны распространения воздуха зараженного в поражающей концентрации (Г);
2. шириной зоны распространения (Ш);
3. высотой подъема облака в районе аварии (Н);
4. возможными потерями рабочих, служащих и населения от ХВ в очаге поражения;
5. стойкостью (время испарения) ХВ;
6. временем подхода ХВ к соседним объектам (Тподх).
Глубина распространения облака зараженного воздуха с поражающей концентрацией ХВ на открытой местности в значительной мере зависит от степени вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха и определяется по формулам или по Приложению 2.
Глубина зоны со смертельной концентрацией ХВ составляет примерно ¼ часть глубины зоны с поражающей концентрацией.
Гсмк=¼ Гпк
При скоростях ветра отличных от 1 м/с, значение глубины необходимо умножить на поправочный коэффициент приведенный в табл. 2.
Таблица 2
Скорость ветра, м/с | ||||||
Поправочный коэффициент | ||||||
Инверсия | 0,6 | 0,45 | 0,38 | - | - | |
Изотермия | 0,71 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 0,41 | |
Конвенция | 0,7 | 0,62 | 0,55 | - | - |
Ширина зоны распространения облака воздуха зараженного ХВ, также зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха и определяется:
- при инверсии Ш=0,03 Г, км;
- при изотермии Ш=0,15 Г, км;
- при конвенции Ш=0,8 Г, км, где Г – глубина распространения.
Высота подъема облака в районе аварии определяется по формулам:
- при инверсии Н=0,01 Г, км;
- при изотермии Н=0,03 Г, км;
- при конвекции Н=0,14 Г, км.
Возможные потери рабочих, служащих и населения от ХВ в очаге поражения зависит от степени защищенности (обеспеченности противогазами убежищами) рабочих и служащих объекта и населения, проживающих поблизости и определяются по табл. 3.
Таблица 3
Возможные потери рабочих, служащих и населения от ХВ
в очаге поражения, %
Условия нахождения людей | Без противогазов | Обеспеченность людей противогазами, % | ||||||||
На открытой местности | 90-100 | |||||||||
В простейших укрытиях, зданиях |
Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения: легкая степень – 25%, средняя и тяжелая степень (с выходом из строя не менее чем на 2-3 недели и нуждающихся в госпитализации) – 40%, со смертельным исходом – 35%.
Стойкость (время испарения) ХВ определяет время его поражающего действия в очаге и определяется по табл. 4.
Таблица 4
Время испарения ХВ,
час при VI=I м/с
Наименование ХВ | Вид хранилища | |
Не обвалованное | Обвалованное | |
Хлор | 1,3 | |
Аммиак | 1,2 | |
Сернистый ангидрид | 1,3 | |
Сероводород | 1,0 |
При значениях скорости ветра отличных от I м/с, для определения времени испарения водится поправочный коэффициент, приведенный в табл. 5.
Таблица 5