Величины коэффициентов А1, А2, В1, В2, С3 в зависимости от класса стабильности атмосферы
Класс стабильности | А1 | А2 | В1 | В2 | С3 |
Конвекция | 0,112 | 0,000920 | 0,920 | 0,718 | 0,11 |
Изотермия | 0,098 | 0,00135 | 0,889 | 0,688 | 0,08 |
Инверсия | 0,0609 | 0,00196 | 0,895 | 0,684 | 0,06 |
Таблица 1.40
Величины коэффициентов С1, С2, D1, D2 в зависимости от размера шероховатости z0
z0, см | С1 | С2 | D1 | D2 |
1,56 | 0,000625 | 0,048 | 0,45 | |
2,02 | 0,000776 | 0,027 | 0,37 | |
2,73 | ||||
5,16 | 0,0538 | -0,098 | 0,225 | |
7,37 | 0,000233 | -0,0096 | 0,6 |
Величина σz, рассчитанная по формуле (1.134), не должна превосходить величины σz, указанной в табл.1.42, если это имеет место, то вместо величины, рассчитанной по формуле (1.134), следует использовать соответствующее данному классу стабильности значение из табл. 1.42.
Таблица 1.41
Шероховатость поверхности z0 в зависимости от типа местности,
Где происходит рассеяние
Тип местности | z0, см |
Ровная местность, покрытая снегом | 0,1 |
Ровная местность с высотой травы до 1 см | 0,1 |
Ровная местность с высотой травы до 15 см | |
Ровная местность с высотой травы до 60 см | |
Местность, покрытая кустарником | |
Лес высотой до 10 м | |
Городская застройка |
Таблица 1.42
Максимальное значение sz.
Класс стабильности атмосферы | sz,м |
Конвекция | |
Изотермия | |
Инверсия |
Пример 15.На водоочистной станции в 8 часов утра произошла авария, связанная с разрушением емкости, содержавшей Q0 = 10 т хлора, хранившегося под давлением. Емкость с хлором размещалась в поддоне с высотой стенок Н = 1,0 м. При прогнозировании последствий аварии принять следующие метеоусловия: инверсия, скорость ветра wв = 3 м/с, температура воздуха tв = +20оС. Плотность населения в полумиллионом городе Ргор = 2500 чел/км2. Население об аварии не оповещено.
Определить глубину распространения зараженного ОХВ воздуха через = 2 часа после аварии и структуру пораженного населения.
Р е ш е н и е
1. Принимая глубину слоя разлившегося хлора равной h = H - 0,2 = 1,0 - 0,2 = 0,8 (м) и ж = 1,558 (т/м3), найдем по формуле (1.126) время испарения
исп
0,8·1,558
исп = ------------------------- = 14,4 (ч).
0,052·1,67·1,0
2. Эквивалентное количество ОХВ в первичном облаке Qэ,1 определяем по формуле (1.124) с использованием данных табл.П.10
Qэ,1 = 0,18·1,0·1,0·1,0·10 = 1,8 (т).
3. Эквивалентное количество ОХВ во вторичном облаке Qэ,2 определяем по формуле (1.125) с использованием данных табл.П.10
Qэ,2 = (1 - 0,18) 0,052·1,0·1,67·1,0·20,8·1,0·10 / (0,8·1,553) 1 т.
Здесь коэффициент k6 принят равным k6 = τ0,8 = 20,8, т.к. <
исп.
4. Глубины зон заражения первичным Г1 и вторичным Г2 облаками определим по табл.П.7 в зависимости от скорости ветра wв = 3 м/с и соответствующего эквивалентного количества ОХВ путем интерполяции.
Для первичного облака: Qэ,1 = 1,8 т, интерполируя по данным табл.П.7, получим Г1 = 2,9 км.
Для вторичного облака: Qэ,2 = 1 т, по табл.П.7 имеем Г2 = 2,17 км.
Полная глубина зоны заражения Гзар по формуле (1.121) равна
Гзар = 2,9 + 0,5·2,17 = 4 (км).
Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Гпред при скорости переноса u=16 км/ч (табл.П.8, инверсия, скорость ветра wв = 3 м/с) по формуле (1.122) равно
Гпред = 16∙2 = 32 (км).
За истинную глубину зоны заражения принимаем величину
Г = min {Гзар, Гпред } , т.е. Г = min {4 км; 32 км } = 4 (км).
Площадь зоны фактического заражения Sзар находим по формуле (1.123)
Sзар = 0,081∙42∙20,2 = 1,49 (км2).
Так как скорость ветра wв более 2 м/с, то зона фактического заражения будет располагаться в секторе с углом 450 по направлению ветра.
Количество людей, попавших в зону фактического заражения, N, найдем по формуле (1.128)
N = 2500∙1,49 ≈ 3700 (чел.)
8. Определим число пораженных с учетом защищенности населения.
Для условий примера найдем среднее значение защищенности городского населения с учетом его пребывания открыто на местности, в транспорте, жилых и производственных зданиях. Так, как авария произошла в 8 часов, то согласно табл.П.3.1 22% населения находились в жилых зданиях с коэффициентом защиты по месту пребывания людей в течение 2 часов, равным 0,38 (табл.П.12), 50 % населения – в производственных зданиях с коэффициентом защиты 0,09, 28% - в транспорте и на улице без средств защиты.
Тогда среднее значение коэффициента защищенности составит
Кзащ = 0,22·0,38 + 0,5·0,09 + 0,28·0 = 0,13
Далее по формуле (1.129) определим число пораженных
Nпор = 3700∙(1 - 0,13) ≈ 3220 (чел.)
9. Согласно табл.1.37 можно ожидать следующее распределение пострадавшего населения по степеням тяжести поражения ОХВ
смертельные поражения
Nсм = 0,1 N = 0,1·3220 ≈ 320 чел
поражения тяжелый и средней степени тяжести
Nт. и ср. = 0,15 N = 0,15·3220 ≈ 485 (чел.)
легкие поражения
Nлег = 0,2 N = 0,2·3220 ≈ 645 (чел.)
пороговые поражения
Nпор = 0,55 N = 0,55·3220 ≈ 1770 (чел.)
10. Для определения пространственного распределения зон заражения с разной степенью поражения людей приближено можно принять:
глубина зоны, где могут быть смертельные поражения
Гсм = 0,3 Г = 0,3·4 = 1,2 (км);
глубина зоны, где могут быть поражения не ниже средней степени тяжести
Гт и ср.= 0,5·4 = 2 (км);
глубина зоны, где могут быть поражения не ниже легкой степени
Глег = 0,7·4 = 2,8 (км).
Контрольные задания
1. На предприятии произошла авария, связанная с утечкой Q0 , т ОХВ. Емкость с ОХВ размещалась на поддоне с высотой стенок Н м. Расстояние до жилых домов города R, м, плотность населения в городе Ргор чел/км2, в загородной зоне Рз.з чел/км2. Температура воздуха +20°С, скорость ветра w, м/с.
Определить глубину распространения зараженного ОХВ воздуха и степень поражения населения через = 2 часа послед аварии.