Характер заражения местности зависит от многих факторов - способа попадания химических веществ в атмосферу (разлив, взрыв, пожар); от агрегатного состояния заражающих агентов (капельножидкие, твердые частицы, газы); от скорости испарения химических веществ с поверхности земли и т. д.

В конечном счете, зона химического заражения АОХВ включает 2 территории: подвергающаяся непосредственному воздействию химического вещества и над которой распространяется зараженное облако.

Указанные и многие другие факторы, характеризующие зону химического заражения, необходимо учитывать при планировании аварийно-спасательных работ по ликвидации последствий аварий на химически опасных объектах.

Общие требования к организации и проведению аварийно-спасательных работ при авариях на химически опасных объектах устанавливает Государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 22.8.05-99.

Лекция 16. Аварии с выбросом радиоактивных веществ

Радиационно-опасные объекты (РОО)

Основные опасности при авариях на РОО

Радиационно-опасными называют объекты народного хозяйства, использующиевсвоейдеятельности источники ионизирующего излучения.

В настоящее время почти в 30 странах мира эксплуатируется около 450 атомных энергоблоков (общая мощность более 350 ГВт), из них 46 (1992 г) - в странах СНГ (общая мощность более 30 МВт). Общее количество вырабатываемой атомными станциями электроэнергии в мире составляет около 20%, в Европе - почти 35%.

За всю историю атомной энергетики (с 1954 г) во всем мире было зарегистрировано более 300 аварийных ситуаций (за исключением СССР). В СССР, кроме аварии на ЧАЭС, другие аварии были неизвестны. Наиболее крупные выбросы РВ приводятся в таблице 23 [32].

Кроме опасности, которые создают аварии на АЭС, существуют еще многие реальные источники радиоактивного заражения. Они непосредственно связаны с добычей урана, его обогащением, переработкой, транспортировкой, хранением и захоронением отходов. Опасными являются многочисленные отрасли науки и промышленности, использующие изотопы: изотопная диагностика, рентгеновское обследование больных, рентгеновская оценка качества технических изделий; радиоактивными иногда являются некоторые строительные материалы.

В соответствии с вышеизложенным Минздравом России в 1999 г. были утверждены нормы радиационной безопасности (НРБ-99) на основании следующих нормативных документов: Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» №3-ФЗ от 09.01.96 г.; Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» №52-ФЗ от 30.03.99 г.; Федеральный закон

Таблица

Выбросы РВ, представляющие угрозу для населения

Год, место	Причина	Активность, МКи	Последствия
1957, Южный Урал	Взрыв хранилища с высоко активными отходами	20,0	Загрязнено 235 тыс. км2 территории
1957, Англия, Уиндскейл	Сгорание графита во время отжига и повреждения твэлов	0,03	РА облако распространилось на север до Норвегии и на запад до Вены
1945-1989	Произведено 1820 Ядерных взрывов; из них 483 в атмосфере	40,0 по С8137 и 8г90	Загрязнение атмосферы и по следу облака
1964	Авария спутника сЯЭУ	-	70% активности выпало в Южном полушарии
1966, Испания	Разброс ядерного топлива двух водородных бомб	-	Точные сведения отсутствуют
1979, США	Срыв предохранительной мембраны первого контура теплоносителя	0,043	Выброс 22,7 тыс. тонн загрязненной воды, 10% РА веществ выпало в атмосферу
1986, СССР, Чернобыль	Взрыв и пожар четвертого блока	50	Несоизмеримы со всеми предыдущими

«Об использовании атомной энергии» №170-ФЗ от 21.11.95 г.; Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» №2060-1 от 19.12.91 г.; Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасности источников излучений, принятые совместно: Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций; Международным агентством по атомной энергии; Международной организацией труда; Агентством по ядерной энергии организации экономического сотрудничества и развития; Панамериканской организацией здравоохранения и Всемирной организацией здравоохранения (серия безопасности №115), 1996 г.; Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методических документов. Руководство Р 1.1.004-94. Издание официальное. М. Госкомсанэпиднадзор России. 1994 г.

Радиационные аварии по масштабам делятся на 3 типа:

локальная авария - это авария, радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием;

местная авария - радиационные последствия ограничиваются зданиями и территорией АЭС;

общая авария - радиационные последствия которой распространяются за территорию АЭС.

Основные поражающие факторы радиационных аварий

воздействие внешнего облучения (гамма- и рентгеновского; бета- и гамма-излучения; гамма-нейтронного излучения и др.);

внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа- и бета-излучение);

сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

-комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

После аварии на радиоактивном следе основным источником радиационной опасности является внешнее облучение. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм практически исключено при правильном и своевременном применении средств защиты органов дыхания.

Внутреннее облучение развивается в результате поступления радионуклидов в организм с продуктами питания и с водой. В первые дни после аварии наиболее опасны радиоактивные изотопы йода, которые накапливаются щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

Через 2-3 месяца после аварии основным агентом внутреннего облучения становится радиоактивный цезий, проникновение которого в организм возможно с продуктами питания. В организм человека могут попасть и другие радиоактивные вещества (стронций, плутоний), загрязнение окружающей среды которыми имеет ограниченные масштабы.

Характер распределения радиоактивных веществ в организме:

- накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);

- концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний и др.);

равномерно распределяются по органам и системам (тритий, углерод, инертные газы, цезий и др.);

- радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100-200 раз. На рис. 9 представлены места накопления радионуклидов в организме человека.

Основными параметрами, регламентирующими ионизирующее излучение являются экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы.

Экспозиционная доза - основана на ионизирующем действии излучения, это - количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1 см³ воздуха образуется 2,08 * 10⁹ пар ионов. В международной системе СИ единицей дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) * 1Кл/кг = 3876 Р.

Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - Грей (Гр). 1 Гр = 100 рад.

Эквивалентная доза (ЭД)- единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же биологические эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв). 1 Зв равен 100 бэр.

Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.

В современных условиях человек сталкивается с превышением этого среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего излучения, установлены значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая при длительном воздействии не вызывает у человека нарушения общего состояния, а также функций кроветворения и воспроизводства. Для ионизирующего излучения установлена ПДД 5 бэр в год.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения - до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения.

Для оценки отдаленных последствий действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7-55 мбэр/год.

При общем внешнем облучении человека дозой в 150-400 рад развивается лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.

При облучении дозами 100-1000 рад в основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой болезни. При общем или локальном облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой болезни с превалированием токсемии.

При остром облучении в дозах более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть «под лучом» при облучении в дозах более 20000 рад. При попадании в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, например радий-226 (²²⁶Ка), плутоний-239 (²³⁹Рп). На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 (⁸⁹8г) и стронций-90 (⁹⁰8г) - кости; цезий-137 (¹³⁷Сз) - мышцы. Места депонирования наиболее опасных радионуклидов представлены на рис. 9.

Особую опасность имеют быстро резобрирующиеся радионуклиды с равномерным распределением в организме, например тритий (3 Т) и полоний-210 (²¹⁰Ро).

Деятельность людей на зараженной местности значительно затруднена из-за медленного спада радиоактивности. Мероприятия по ограничению облучения населения регламентируются Нормами радиационной безопасности НРБ-99.

Лекция 17. Аварии с выбросом биологически опасных веществ

Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения

Биологическое оружие - это боеприпасы и приборы, снабженные патогенными микроорганизмами, предназначенными для заражения населения, окружающей среды (воздуха, воды, почвы), растений, животных, запасов продовольствия, фуража с целью нанесения ущерба в живой силе и экономического ущерба противнику.

К боевым свойствам биологического оружия относятся бесшумность действия; возможность производить значительный эффект в ничтожно малых количествах; продолжительность действия (вследствие эпидемического распространения); способность проникать в негерметизированные объекты; обратное действие (возможность поражения стороны, применившей оружие); сильное психологическое воздействие, способность вызывать панику и страх; дешевизна изготовления.

Основными способами применения БО остаются:

аэрозольный - наиболее перспективный, позволяющий заражать обширные территории и все объекты окружающей среды;

распространение на местности зараженных переносчиков инфекционных заболеваний (клещей, насекомых, грызунов);

диверсионный - путем заражения питьевой воды и пищевых продуктов.

Теоретики биологического оружия предъявляют к биологическим агентам, планируемым в качестве средств нападения следующие требования: устойчивость в окружающей среде, высокая вирулентность (способность вызывать заболевания в небольших количествах), способность вызывать заболевания как у людей, так и у животных, высокая контагиозность (т.е. способность легко передаваться от больных здоровым), способность проникать в организм различными путями и вызывать соответствующие формы заболевания; способность вызывать заболевания^ трудно поддающиеся лечению.

В настоящее время биологические средства на падения делятся на следующие группы:

средства поражения людей - сибирская язва, чума, туляремия, натуральная оспа, холера, сыпной тиф, Ку-лихорадка, сап, мелиоидоз, геморрагические лихорадки, ботулизм и др.

средства поражения сельскохозяйственных животных - сибирская язва, чума свиней, чума крупного рогатого скота, энцефаломиелит лошадей, сап, бруцеллез, ящур и др.

средства поражения сельскохозяйственных растений - ржавчина зерновых, фитофтороз картофеля, вирус свивания ботвы картофеля и свеклы, ржавчина кофе и др.

Не исключено применение комбинированных рецептур, а также применение биологических средств в сочетании с отравляющими веществами, либо на территории, зараженной РВ.

В результате применения БО возникает очаг биологического поражения (ОБП) - территория, на которой в результате применения биологических средств произошло массовое заражение людей, животных и растений инфекционными заболеваниями.

Размеры очага поражения зависят от вида мик роорганизмов, способа применения, метеорологических условий и рельефа местности.

Границы ОБП чаще всего определяются границами населенных пунктов. / Для расчета санитарных потерь наибольшее значение имеют вид возбудителя, его устойчивость в окружающей среде, площадь заражения, численность населения на зараженной территории, обеспеченность населения средствами защиты, -подготовленность населения к действиям при ЧС, в частности в очаге биологического поражения.

Основные принципы защиты населения при чрезвычайных ситуациях в мирное и военное время

Порядок подготовки населения в области защи ты от чрезвычайных ситуаций утвержден Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 1995 г. №738.

Аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения.

- аварии в канализационных системах с массовым выбросом загрязняющих веществ;

- аварии на тепловых сетях (системах горячего водоснабжения) в холодное время года;

- аварии в системах снабжения населения питьевой водой;

- аварии на коммунальных газопроводах.

Аварии на очистных сооружениях (ОС).

- аварии на ОС сточных вод промышленных предприятий с массовым выбросом загрязняющих веществ;

- аварии на ОС промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ.

Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения населения Тюменской области

Коммунальные системы жизнеобеспечения населения - это электроэнергетические, канализационные системы, водопроводные и тепловые сети. Аварии на них редко сопровождаются гибелью людей, однако они создают существенные трудности жизнедеятельности людей, особенно в холодное время года.

Аварии на электроэнергетических системах могут привести к долговременным перерывам электроснабжения потребителей и обширных территорий, нарушению графиков движения общественного электротранспорта, поражению людей электрическим током и т.д.

Аварии на канализационных системах создают угрозу массовому выбросу загрязняющих веществ и ухудшению санитарно-эпидемиологической обстановки. Аварии в системах водоснабжения нарушают обеспечение населения водой или делают воду непригодной для питья.

Аварии на тепловых сетях в зимнее время года приводят к невозможности проживания населения в неотапливаемых помещениях и его вынужденной эвакуации.

В течение 2007-2008г.г. на объектах жилищно-коммунального хозяйства в системах теплоснабжения, канализации, газоснабжения, водоснабжения Тюменской области периодически возникали аварийные ситуации и инциденты. Особенно неблагополучной складывалась обстановка в г.г. Тюмень, Ишим, Тюменском районе. Чрезвычайных ситуаций в связи с этим зарегистрировано не было.

Основными причинами аварийных ситуаций на объектах жилищно-коммунального хозяйства остаются - ветхость сетей и оборудования (40-50%), механическое повреждение трассы, недостаточная квалификация обслуживающего персонала, некачественный ремонт и т.д.

Характеристика систем жизнеобеспечения населения

Наименование объектов	Протяженность объектов, тыс. км всего/ в т.ч. муниципальных	Показатель аварийности ед. /тыс. км	Степень износа, %
	2008 г.	2007 г.	изменение %		Основных производственных фондов	Систем защиты
1	2	3	4	5	6	7
Системы жизнеобеспечения:
теплоснабжения;	1,95	2,25	-13,3	1027	45	38
энергоснабжения;	21,19	21,52	-1,5	27	30	47
водоснабжения;	4,71	4,58	+2,84	339	50	25
газоснабжения;	7,08	9,36	-24,36	н/д	15	20
канализации	1,35	1,31	+2,96	35	45	45

С учетом изложенных аргументов в 2009 году прогнозируется возникновение аварийных ситуаций и инцидентов на коммунальных системах жизнеобеспечения не выше местного уровня (территория муниципального образования).

На объектах ЖКХ меры по предупреждению чрезвычайных ситуаций связаны с осуществлением реконструкции и капитального ремонта теплоэнергетических систем и сетей жилищно-коммунального хозяйства, жилого фонда, находящегося в муниципальной собственности, а также принятием специальных программ по указанной проблеме.

На всех предприятиях и в организациях, обеспечивающих жизнедеятельность населения, имеются резервные агрегаты питания.

Для оперативной ликвидации аварийных ситуаций во всех муниципальных образованиях разработаны регламенты взаимодействия аварийно-диспетчерских служб предприятий ЖКХ со структурными подразделениями МЧС, отрядами пожарной охраны и сторонними организациями муниципальных образований. Заключены договоры по взаимодействию в условиях ЧС между муниципальными образованиями.

В процессе подготовки к осеннее - зимнему периоду в целях отработки четких и слаженных действий аварийных служб по ликвидации вероятных ЧС, связанных с аварийными ситуациями, в 2008 году были проведены учения по взаимодействию всех служб по сценарию «Остановка водозабора и прекращение подачи воды в систему водоснабжения котельных». В мае «проиграна» ситуация порыва магистрального трубопровода теплоснабжения центральной котельной. В августе состоялись учения по взаимодействию служб при остановке насосов на ГКНС в связи с отключением электроснабжения.

В настоящее время готовность объектов ЖКХ к отопительному сезону находится на постоянном контроле ГУ МЧС России по Тюменской области.

Как подготовиться к авариям на коммунальных системах

Аварии на коммунальных системах, как правило, ликвидируются в кратчайшие сроки, однако не исключено длительное нарушение подачи воды, электричества, отопления помещений. Для уменьшения последствий таких ситуаций создайте у себя в доме неприкосновенный запас спичек, хозяйственных свечей, сухого спирта, керосина (при наличии керосиновой лампы или примуса), элементов питания для электрических фонарей и радиоприемника.

Как действовать при авариях на коммунальных системах

Сообщите об аварии диспетчеру Ремонтно-эксплуатационного управления (РЭУ) или Жилищно-эксплуатационной конторы (ЖЭКа), попросите вызвать аварийную службу.

При скачках напряжения в электрической сети квартиры или его отключении немедленно обесточьте все электробытовые приборы, выдерните вилки из розеток, чтобы во время Вашего отсутствия при внезапном включении электричества не произошел пожар. Для приготовления пищи в помещении используйте только устройства заводского изготовления: примус, керогаз, керосинку, "Шмель" и др. При их отсутствии воспользуйтесь разведенным на улице костром. Используя для освещения квартиры хозяйственные свечи и сухой спирт, соблюдайте предельную осторожность.

При нахождении на улице не приближайтесь ближе 5-8 метров к оборванным или провисшим проводам и не касайтесь их. Организуйте охрану места повреждения, предупредите окружающих об опасности и немедленно сообщите в территориальное Управление по делам ГО и ЧС.

Если провод, оборвавшись, упал вблизи от Вас - выходите из зоны поражения током мелкими шажками или прыжками (держа ступни ног вместе), чтобы избежать поражения шаговым напряжением.

При исчезновении в водопроводной системе воды закройте все открытые до этого краны. Для приготовления пищи используйте имеющуюся в продаже питьевую воду, воздержитесь от употребления воды из родников и других открытых водоемов до получения заключения о ее безопасности. Помните, что кипячение воды разрушает большинство вредных биологических примесей. Для очистки воды используйте бытовые фильтры, отстаивайте ее в течение суток в открытой емкости, положив на дно серебряную ложку или монету. Эффективен и способ очистки воды "вымораживанием". Для "вымораживания" поставьте емкость с водой в морозильную камеру холодильника. При начале замерзания снимите верхнюю корочку льда, после замерзания воды наполовину слейте остатки жидкости, а воду, образовавшуюся при таянии полученного льда, используйте в пищу.

В случае отключения центрального парового отопления для обогрева помещения используйте электрообогреватели только заводского изготовления. В противном случае высока вероятность пожара или выхода из строя системы электроснабжения. Помните, что отопление квартиры с помощью газовой или электрической плиты может привести к трагедии. Для сохранения в помещении тепла заделайте щели в окнах и балконных дверях, завесьте их одеялами или коврами. Разместите всех членов семьи в одной комнате, временно закрыв остальные. Оденьтесь теплее и примите профилактические лекарственные препараты от ОРЗ и гриппа.

Правила поведения при аварии на коммунальных объектах

Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения населения - электроэнергетических, канализационных системах, водопроводных и тепловых сетях редко сопровождаются гибелью людей, однако они создают существенные трудности жизнедеятельности, особенно в холодное время года. Аварии на электроэнергетических системах могут привести к долговременным перерывам электроснабжения потребителей, обширных территорий, нарушению графиков движения общественного электротранспорта, поражению людей электрическим током.

Аварии на канализационных системах способствуют массовому выбросу загрязняющих веществ и ухудшению санитарно-эпидемиологической обстановки. Аварии в системах водоснабжения нарушают обеспечение населения водой или делают воду непригодной для питья.

Аварии на тепловых сетях в зимнее время года приводят к невозможности проживания населения в неотапливаемых помещениях и его вынужденной эвакуации.

Лекция 18. Гидродинамическая авария: поражающий фактор и его параметры, последствия и характеристика зоны наводнения

Устойчивость и прочность гидротехнического сооружения проектируется на основе максимальных расчетных значений уровня воды водоема, скорости ветра, высоты волны.

Причинами разрушения (прорыва) ГТС могут быть природные явления или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов, ураганы и т.п.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, конструктивные дефекты или ошибки проектирования, нарушение режима водосбора и др.), а также в ЧС военного времени - современные средства поражения (ССП) и террористические акты].

Начальной фазой гидродинамической аварии (ГА) является прорыв плотины, который представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бъефа через проран в нижний бъеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва.

Проран - узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки, или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

Волна прорыва - волна, образующаяся во фронте проходящего в проран потока воды, имеющего значительную скорость движения и обладающего большой разрушительной силой.

Следовательно, поражающее действие волны прорыва ГА связано с распространением с большой скоростью воды, создающей угрозу возникновения ЧС.

Поражающий фактор ГА - волна прорыва гидротехнического сооружения. Основными параметрами ее поражающего действия являются скорость, высота и глубина волны прорыва, температура воды, время существования волны прорыва.

По своей физической сущности волна прорыва представляет собой неустановившееся движение потока воды, при котором глубина, ширина, уклон поверхности и скорость течения изменяются во времени (рис. 1).

Рис. 1. Волна прорыва и ее сущность

Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от объема и глубины водохранилища, площади зеркала водного бассейна, размеров прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бъефах, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы. В районе нулевого створа (тела плотины) высота волны прорыва (Н_вп) определяется по формуле:

Н_вп=0,6(Н - Н_нб)

где Н - глубина водохранилища у плотины, м;

Н_нб - высота нижнего бъефа, м.

Высота волны прорыва, как правило, находится в пределах 2-12м и может достигать 10-30м. Скорость распространения волны прорыва составляет 3-25 км/ч, а для горных и предгорных районов - до 100 км/ч.

Примечание. Скорость движения волны прорыва V=2,5-5 м/с принимается для зон катастрофического затопления и опасного затопления, а для участков возможного затопления - V=1,5-2,5 м/с.

При этом статическое давление потока воды - не менее 20 кПа (0,2 кгс/см²) с продолжительностью действия не менее 0,25ч.

Характер воздействия на объект поражающего фактора определяется гидродинамическим давлением потока воды (гидропотоком), высотой, глубиной и скоростью потока воды, уровнем и временем затопления, деформацией речного русла, загрязнением гидросферы, почв, грунтов, размыванием и переносом грунтов.

Основным последствием гидродинамической аварии является катастрофическое затопление местности.

Катастрофическое затопление - это бедствие из-за гидродинамической аварии, являющееся результатом разрушения плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения. Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

· максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

· расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ (местность);

· максимальной глубиной затопления участка местности;

· длительностью затопления территории;

· границами зоны возможного затопления.

Катастрофическое затопление распространяется со скоростью волны прорыва и приводит через некоторое время после прорыва плотины к затоплению обширных территорий слоем воды более 0,5-10м. При этом образуются зоны затопления. Так, в РФ при разрушениях или авариях на ГТС (плотины, дамбы, перемычки, шлюзы и т.п.) в зоне затопления окажутся десятки миллионов человек, тысячи населенных пунктов, предприятий, сооружений, сельскохозяйственных земель и др. Возможный ущерб от такой гидродинамической аварии в РФ составит 250 млрд рублей.

Недавние катастрофы на реках РФ - прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) на р. Каква в 1993 г. (общий ущерб - 63,3 млрд руб.), разрушение плотины Тирлянского водохранилища в 1994 г. (Башкортостан) на притоке р. Белой (суммарный ущерб 52,3 млрд руб.), наводнение в Приморье (сентябрь 1994 г.), в Якутии (1999 г. и 2001 г.). Наводнение в Краснодарском крае (июль 2002 г.) привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114000 человек и причинило материальный ущерб на сумму в 15 млрд руб. Прорыв плотины Горьковской ГРЭС представляет опасность как для г. Н. Новгорода, так и для области. При прорыве плотины ГРЭС возможно образование зоны катастрофического затопления с общей площадью 1210 км², в которую частично попадают 5 городов и 61 населенный пункт с численностью населения 188600 человек. Высота подъема воды в г. Н. Новгороде составит 0,3-1,9м. Частично подтапливаются Сормовский и Московский районы. Время прихода волны прорыва к г. Н. Новгороду - 3,5ч. Время наступления максимального уровня воды в городе - 48-51ч, время спада воды до нормального уровня - 10-12 суток. Высота подъема воды у плотины ГРЭС - 15-17м.

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой водой. В зависимости от последствий воздействия потока воды из-за разрушения ГТС на территории возможного затопления выделяют зону катастрофического затопления (ЗКЗ). Часть зоны затопления, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовые потери людей, разрушения зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей и называется зоной катастрофического затопления. На ее внешних границах высота гребня волны прорыва (Н_вп) превышает 1м (рис.1), а скорость ее движения - более 10 м/с. Время, в течение которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4ч до нескольких суток. Параметры зоны затопления зависят от размеров водохранилища, напора воды и других характеристик конкретного гидроузла, а также от гидрологических и топографических особенностей местности.

Основные поражающие факторы катастрофического затопления - разрушительная волна прорыва, водный поток и спокойные воды, затопившие территорию суши и объекта. Воздействие волны прорыва на ОЭ, людей во многом аналогично действию ударной волны ядерного взрыва. Существенными отличиями этих поражающих факторов являются гораздо меньшая скорость и более высокая плотность вещества (воды) у волны прорыва.

Зона катастрофического затопления определяется заранее на стадии проектирования ГТС. В границах этой зоны выделяют участок возможного (вероятного) чрезвычайно опасного затопления, т.е. территорию, через которую волна прорыва проходит в течение 1ч после аварии на ГТС. На этой территории возможны наибольшие потери среди населения, сильные разрушения ОЭ и жилых построек. Параметры волны прорыва на данном участке принимаются: высота гребня волны (рис. 1) - более 4м, а скорость движения - свыше 2,5 м/с [7, 9]. Для каждого водохранилища (особенно объемом 50 млн м³), на котором авария приводит к высоте подъема воды более 1м, по результатам прогноза разрабатываются атласы или карты затопления и характеристики волны прорыва].

Весьма важным является прогнозирование развития и масштабов возможных последствий гидродинамических аварий на подпорных ГТС. Перечень основных прогнозируемых параметров аварии (волны прорыва) на водоподпорных ГТС, определяющих размеры бедствия и ущерб в зоне возможного затопления.

Чрезвычайную ситуацию, вызванную гидродинамической аварией, относят к федеральным ЧС.

Наиболее предпочтительный способ определения параметров волны прорыва - использование ЭВМ и программного обеспечения “Волна - 2”, разработанного во ВНИИ ГОЧС. Это позволяет спрогнозировать последствия прорыва гидроузлов, сопровождающегося образованием волны прорыва. Последствиями такой гидродинамической аварии станут разрушения зданий, сооружений, дорог, мостов, потенциально опасных объектов (ПОО) и др., находящихся в зоне воздействия этой волны. По результатам анализа и оценки возможной обстановки, используя программу “Волна - 2”, органом управления ГОЧС могут быть представлены предложения по профилактике и предупреждению гидродинамической аварии.

Таким образом, основным следствием гидродинамической аварии (ГА) является образование зоны катастрофического затопления местности. Поражающий фактор ГА - волна прорыва. Важные параметры ее поражающего действия на объект экономики - высота и скорость движения (течения) волны прорыва. Нагрузки на ОЭ и его элементы (здания, оборудование, сети КЭС и т.п.) при ГА создаются действием волны прорыва - гидропотока воды, критическими параметрами которого служат высота и скорость волны прорыва, а также глубина воды перед ГТС. Это и необходимо учитывать при оценке устойчивости ОЭ, определении ее критерия при возникновении ГА. Возможные степени разрушения ОЭ в зависимости от высоты (h) скорости (V) движения (течения) волны прорыва определяются по

Лекция 19. Современные средства поражения

Оружие массового поражения - оружие большой поражающей способности, предназначенное для нанесения массовых потерь или разрушений. Поражающие факторы ОМП, как правило, в течение определённого времени после его применения могут наносить урон противнику и оказывать сильное морально-психологическое воздействие. Объектами поражения ОМП являются люди, продукты их труда, природная среда обитания (почвенный покров, растения, животные, климатические и геофизические элементы). Основные принципы применения ОМП - внезапность и массирование на решающих направлениях. К существующим видам ОМП относятся химическое, биологическое (бактериологическое) и ядерное оружие.

К видам оружия массового поражения (ОМП) относятся: ядерное, химическое и биологическое оружие, способное уничтожать массы людей и животных, вызывать разрушения, наносить масштабный ущерб окружающей среде.

История создания и развития оружия массового поражения

Несмотря на то, что химические средства и дымовые завесы успешно использовались в ходе боевых действий в течение нескольких тысячелетий, большинство военных историков считают началом использования химического оружия в первой мировой войне 22 апреля 1915 года, когда немецкие войска применили хлор против французских войск на участке фронта у реки Ипр (Бельгия). Французы оказались беззащитными перед токсичным газом. Более 5000 солдат погибли, около 10000 человек получили поражения.

В последующих военных действия химическое оружие получило более широкое применение. Наряду с другими менее токсичными веществами использовались фосген, синильная кислота, хлор и иприт. Общие потери воюющих сторон в первой мировой войне от химического оружия составили более I миллиона человек, что позволило отнести его к оружию массового поражения.

В период до второй мировой войны развитие и совершенствовании этого оружия в капиталистических странах не прекращалось. В фашистской Германии были синтезированы новые отравляющие вещества (ОВ) нервнопаралитического действия. Не имея цвета и запаха, эти OB были в 75 раз токсичнее иприта. Открытие этих ОВ произошло случайно. В 1936 году в ходе использования инсектицидов (химические вещества, применяемые в борьбе с вредными насекомыми) доктор Герхард Шрадер синтезировал фосфорорганический эфир, который стал известен и производился под названием табун. В 1938 гиду аналогичные исследования привели к созданию значительно более токсичного вещества - зарина. Третье ОВ нервнопаралитического действия, известное под названием зоман, было получено в 1944 году. Все три ОВ смертельны для человека после воздействия в течение нескольких минут.

Только неотвратимость мощного ответного удара антигитлеровской коалиции и стремительное наступление Красной Армии в 1944-1945 гг. против немецко-фашистских войск сорвали планы Гитлера по массовому использованию химического оружия. Тщательно готовились к химической и, особенно, бактериологической войне японские милитаристы.

После второй мировой войны центром разработки химического оружия стали США. В 60-х годах арсенал химического оружия США пополнился новыми ОВ: Ви-Экс, Би-Зед, Си-Эс. США использовали химическое оружие в ходе войны в Корее (1950-1952 гг.). В еще более широких масштабах армия США применяла химические средства поражения в войне во Вьетнаме (1961-1972 гг.).

Биологическое оружие появилось также в первую мировую войну. Именно тогда для решения военных задач Германия предприняла первую попытку применения возбудителей инфекционных болезней в значительных масштабах. В годы второй мировой войны такую же попытку предприняла Япония. В 1952 г. американское командование производило над территорией Кореи и Китая практическую проверку некоторых боеприпасов и способов применения биологических средств.

Несмотря на подписание Конвенций о запрещении разработки, производства и накопления запасов биологического (1972 г.) и химического (1993 г.) оружия всегда следует иметь ввиду, что в случае возникновения острой ситуации в ходе вооруженного конфликта нет никакой гарантии, что противник не применит химическое или биологическое оружие для изменения соотношения сил в свою пользу.

Ядерное оружие было создано в конце второй мировой войны в США в результате работы физиков ряда стран, эмигрировавших из Европы в США (А. Эйнштейн, Э. Ферми, Р. Опенгеймер, Л. Сциллард и др.). После первого испытательного взрыва 16 июля 1945 г. американские правящие круги предприняли варварские бомбардировки с самолета В-29 японских городов Хиросима (6 августа 1945 г.) и Нагасаки (9 августа 1945 г.), в результате которых погибло около 250 тыс. мирных жителей. Известно, что боевое применение двух атомных бомб мощностью по 20 кг каждая, разрушивших два японских города, не являлось военной необходимостью, а служило только демонстрацией мощи нового вида оружия и носило политический характер. Рассчитывая на длительное монопольное владение ядерным оружием, США решили его использовать для политического шантажа прежде всего Советского Союза, пересмотра в своих интересах итогов второй мировой войны.

В 1949 г. российские ученые во главе с И.В. Курчатовым успешно решили задачу, создав и испытав атомную бомбу. В 1953 г. в СССР (на год раньше, чем в США) была испытана первая в мире термоядерная бомба большой мощности. Была ликвидирована монополия США на ядерное оружие. Более того, в 1952 году к странам, уже владеющим ядерным оружием, присоединилась Англия, в I960 г. - Франция и в 1964 г. - Китай. В 1974 г. подземный ядерный взрыв осуществила Индия. В 1979г. испытательный ядерный взрыв в Южной Атлантике проведен совместно ЮАР и Израилем. Активно ведутся работы по созданию ядерного оружия в Пакистане.

В настоящее время техническими возможностями для создания ядерного оружия располагают многие страны: Япония, ФРГ, Швеция, Италия и др.

Стремясь сохранить ядерное превосходство, США в конце 70 - начале 80-х гг. создали нейтронные боеприпасы, а 6 августа 1981г., в день 36-й годовщины атомной бомбардировки Хиросимы, президентом США было принято решение о полномасштабном их производстве.

В настоящее время наступил новый этап в развитии военного дела. Набирает силу процесс осознания мировым сообществом того положения, что во всеобщей или даже ограниченной ядерной войне не будет победителя; последствия такой войны губительны для человечества в целом. Не меньшую угрозу создает также мировая война с применением обычных вооружений. Количественный и качественный их рост, наличие на вероятных театрах военных действий многочисленных источников повышенной опасности: атомных электростанций, химических, биологических, нефтегазовых предприятий, тепловых электростанций, гидросооружений и др. объектов, - в случае их разрушения будет означать гибель целых континентов.

Реализация современной военной доктрины России на практике ставит перед ВВС, перед военной наукой ряд принципиально новых, важных и сложных задач, в том числе и по изысканию эффективных способов РХБЗ ВВС. Успешное решение задач РХБЗ авиационных частей и соединений во многом определит способность инженерно-авиационной службы обеспечить в заданные сроки подготовку авиационной техники к боевому вылету в условиях применения противником ЯХБО.

Ядерное оружие

Ядерное оружие основано на использовании внутриядерной энергии, высвобождающейся при реакции, имеющей характер взрыва.

Если взрыв происходит на земле или довольно близко от ее поверхности, то часть энергии взрыва передается поверхности Земли в виде сейсмических колебаний. Возникает явление, которое по своим особенностям напоминает землетрясение. В результате такого взрыва образуются сейсмические волны, которые через толщу земли распространяется на весьма большие расстояния. Разрушительное действие волны ограничивается радиусом в несколько сот метров.

В результате чрезвычайно высокой температуры взрыва возникает яркая вспышка света, интенсивность которой в сотни раз превосходит интенсивность солнечных лучей, падающих на Землю. При вспышке выделяется огромное количество тепла и света. Световое излучение вызывает самовозгорание воспламеняющихся материалов и ожоги кожи у людей в радиусе многих километров.

При ядерном взрыве возникает радиация. Она продолжается около минуты и обладает настолько высокой проникающей способностью, что для защиты от нее на близких расстояниях требуются мощные и надежные укрытия.

Мощность взрыва ядерных боеприпасов принято характеризовать весом обычного взрывчатого вещества - тротила, взрыв которого по своему разрушающему действию примерно эквивалентен взрыву ядерных боеприпасов. Такая величина, как правило, выражается тысячами тонн (килотоннами) или миллионами тонн (мегатоннами) тротила и носит название тротилового эквивалента ядерного заряда.

Так, например, на японские города Хиросима и Нагасаки были сброшены бомбы с тротиловым эквивалентом по 20 килотонн. Мощность взрыва такой бомбы приравнивалась к мощности одновременного взрыва 20000 тонн тротила.

Ядерные взрывы подразделяются на воздушные, наземные, подводные и подземные. Воздушные взрывы могут быть произведены на высоте несколько сот метров, наземные (надводные) - у поверхности земли (воды), подземные (подводные) - под землей (водой).

Ядерный взрыв обладает четырьмя поражающими факторами: ударной волной, световым излучением, проникающей радиацией и радиоактивным заражением местности.

Ударная волна. При ядерном взрыве в небольшом шарообразном пространстве выделяется почти мгновенно огромное количество энергии, что приводит к резкому повышению температуры и давления окружающего воздуха.

Стремительное расширение сжатых раскаленных газов создает на его внешней поверхности сильное уплотнение. Оно быстро распространяется в атмосфере подобно волнам на поверхности воды от брошенного камня. Волна уплотнения перемещается настолько быстро, что ее называют ударной волной. Половина всей энергии ядерного взрыва передается ударной волне. Большая часть разрушений, вызванных ядерным взрывом, приходится на ее долю. Распространяется она со сверхзвуковой скоростью. Степень разрушительной силы ударной волны определяется величиной избыточного давления в ее фронте, за единицу измерения которого взято давление в килограммах на один квадратный сантиметр площади (кг/см2). Очень тяжелые травмы людей, находящихся вне укрытий, возникают при давлении свыше 1 кг/см2.

По мере удаления от места взрыва избыточное давление постепенно снижается и степень разрушений уменьшается. Так, при взрыве атомных бомб в городах Хиросима и Нагасаки в радиусе 800-1000 м были разрушены все здания, в радиусе 1000-1500 м здания получили сильные и средние разрушения, в радиусе 1500-2500 м преобладали в основном слабые разрушения, а далее 2500 м - частичные.

Кроме непосредственного воздействия ударной волны поражения могут быть нанесены разлетающимися обломками зданий, камнями и другими предметами. На характер действия волны оказывает также влияние рельеф местности и зеленые насаждения. В японском городе Нагасаки, расположенном на холмах, постройки были разрушены на значительно меньшей площади, чем в Хиросиме, находящейся на ровной местности.

Необходимо отметить одну способность ударной волны. Она может, как вода, «затекать» в закрытые помещения не только через окна и двери, но также через небольшие отверстия и даже щели. Это приводит к разрушению перегородок и оборудования внутри здания и поражению находящихся в нем людей.

При ядерном взрыве мощностью 3 мегатонны (Мт) можно получить легкие травмы на расстоянии 6-10 км от центра взрыва, средние - 5-7 км, тяжелые - 4 км. Лучшей защитой от ударной волны являются подземные и заглубленные сооружения.

Световое излучение

Огромная масса энергии, высвобождаясь внезапно при ядерном взрыве, образует огненный светящийся шар. Температура его примерно такая, как внутри Солнца. На световое излучение расходуется около одной трети (30-35%) энергии ядерного взрыва.

Интенсивное световое излучение способно воспламенять горючие материалы, вызывать многочисленные пожары и ожоги кожи, поражение глаз и временное ослепление у людей и животных находящихся на открытом месте в радиусе многих километров от эпицентра ядерного взрыва.

Поражающее действие светового излучения определяется световым импульсом, измеряемым в килокалориях на квадратный сантиметр (кал/см2) поверхности, перпендикулярной к направлению его распространения. Световой импульс уменьшается с увеличением расстояния от центра взрыва.

Ожоги первой степени (легкие) вызываются световым импульсом 2-4 кал/см2, второй степени (средние) - 4-10 кал/см2 и третьей степени (сильные) - 10-15 кал/см2. Световое излучение распространяется только прямолинейно, и любая непрозрачная преграда может служить защитой от его воздействия.

В туман, дождь или снегопад поражающее действие светового излучения незначительно.

Проникающая радиация

Ядерные взрывы, кроме ударной волны и светового излучения, характеризуются еще одним поражающим фактором - радиацией. Она может воздействовать на людей различно: у одних вызвать мгновенную смерть, других привести к тяжелым заболеваниям, у третьих оставить в организме трудно обнаруживаемые повреждения. Проникающая радиация - это невидимый и неощутимый поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва. Действует она в течение короткого времени: 10-15 сек с момента взрыва.

Гамма-лучи и нейтроны, распространяясь в любой среде, ионизируют ее атомы. В результате ионизации атомов человеческого организма в нем нарушается нормальная жизнедеятельность клеток и органов, что приводит к заболеванию лучевой болезнью. Степень воздействия радиоактивного излучения на организм человека зависит в основном от его дозы, а также от общего физического состояния. По полученной дозе облучения различают три степени лучевой болезни:

А) легкую (первую) степень - при дозе облучения от 100 до 200 рентген (р);

Б) среднюю (второй) степени - при дозе облучения от 200 до 300 р;

В) тяжелую (третью) степень - при дозе облучения свыше 300 р.

При небольших дозах облучения признаки лучевой болезни могут проявиться через несколько часов, а при 400р и выше - сразу же после облучения. К первым признакам болезни относятся: тошнота, рвота, понос, головная боль, общее недомогание и слабость.

Защита от проникающей радиации основана на физической способности различных материалов ослаблять интенсивность радиоактивных излучений. Чем тяжелее материал и толще его слой, тем надежнее защита. Так, в два раза ослабевает радиация при прохождении через слой бетона 10 см, слой земли 14 см, слой дерева 25 см. Люди, которые при взрыве находятся в укрытии, получают значительно меньшую дозу радиации, чем вне укрытия на том же расстоянии.

Радиоактивное заражение местности

Во время ядерного взрыва радиоактивные частицы (продукты деления ядер боевого заряда, нераспавшиеся частицы) находятся в огненном шаре. Поднимаясь вверх, шар обволакивается туманом и дымом и превращается через несколько секунд в клубящиеся облако. Восходящие потоки воздуха захватывают с земли почву, мелкие предметы, материалы, увлекая их с облаком, и они становятся радиоактивными. Так, при наземном ядерном взрыве огромное количество пыли поднимается на высоту 10-12 км и более. Наиболее крупные частицы выпадают из облака непосредственно в районе взрыва в течение первых 30-40 мин после взрыва. Но большая часть их остается в облаке и перемещается воздушными потоками на сотни и тысячи километров от места взрыва.

Формы и размеры радиоактивного «следа» зависят от вида и мощности ядерного взрыва, направления и скорости ветра на различных высотах. Скорость оседания частиц радиоактивной пыли находится в прямой зависимости от их плотности и размеров.

Радиоактивными веществами могут быть заражены воздух, местность, здания, сооружения, водоемы, посевы, пастбища и все наземные предметы.