Оцінка збитків від наслідків надзвичайних ситуацій.

Поняття про збиток, як результат прояву небезпек.

Аналіз впливу різних природних явищ на людину, суспільство й об'єкти матеріальної культури, аварій у сфері виробничої діяльності суспільства свідчать, що вини часто супроводжуються людськими жертвами. До того ж, можуть завдавати шкоди здоров'ю людей, довкіллю, значні матеріальні втрати і порушувати умови життя населення, тобто утворювати сукупний соціально – економічний збиток. У загальному випадку до економічних наслідків небезпечних подій належать: скорочення основних виробничих потужностей у результаті їх повного або часткового руйнування, втрати об'єктів соціально культурної сфери, вилучення з господарського обороту с/г, лісових і водяних угідь, скорочення трудових ресурсів і робочої сили; зниження рівня життя населення, непрямі збитки і збитки втраченої вигоди в сфері матеріального виробництва і послуг, витрати суспільства на ліквідацію їхніх наслідків тощо. Економічний збиток диференціюється на прямий, посередній, збиток від втраченої вигоди, втрати на ліквідацію наслідків небезпечних ситуацій.

Прямий збиток складається з господарського і демографічного. Елементи прямого господарського збитку: руйнування будинків культурно – побутового призначення, виробничих, адміністративних господарських будинків і споруд, вихід з ладу транспортних засобів, верстатів, устаткування: втрата запасів сировини і матеріалів, готової продукції, сільськогосподарських, лісових, водяних угідь; зниження обсягу виробництва. Елементи прямого демографічного збитку: зменшення трудових ресурсів за рахунок загибелі населення, міграційного відтоку з зони НС, скорочення робочої сили внаслідок тимчасової втрати працездатності.

Непрямий збиток утворюється в результаті дії вторинних вражаючих чинників НС. До елементів непрямого збитку належать: економічні втрати суб'єктів господарської діяльності, списання, як безнадійної, кредиторської заборгованості потерпілих від НС підприємств, компенсації, матеріальна допомога й інші одноразові виплати потерпілим, додаткові витрати, що пов'язані зі зміною маршрутів транзитних транспортних потоків. Збиток від втраченої вигоди відбивається у недоодержанні прибутку чи очікуваних результатів у зв'язку зі зривом виробничих програм, програм розвитку виробництва і сфери послуг.

Витрати на ліквідацію НС та її наслідків поділяються на:

• – ліквідацію НС (передислокацію сил та засобів, витрату запасів, додаткові виплати залученим до ліквідації НС, медичну допомогу тощо);
• – відновлення СГ і населення (медичну і психологічну реабілітацію, санаторно-курортне лікування тощо).

Зони збитку, потенційної небезпеки і ризику.

Після вибору або розрахунку характерних n-мірних полів фізичних параметрів (концентрацій, температур, тиску, потоків енергії і т.п.) можна визначити розміри зон негативного впливу, тобто перевести фізичні параметри чи їх інтегральні значення в наслідки з використанням граничних критеріїв впливу. Побудову таких зон доцільно здійснювати на картографічній основі (наприклад, на генплані СГ, регіону), що дозволить окотурити зони, у межах яких буде мати місце той чи інший ступінь ураження, аж до летального виходу. Величина і геометрія площі потенційного враження можуть не тільки служити показником небезпеки того або іншого сценарію розвитку аварії, але і бути підґрунтям для розробки плану зменшення ступеня ураження і ліквідації наслідків НС.

Усі аварії, що відбуваються у техносфері, за їхнім вражаючим потенціалом можна умовно поділити на первинні і вторинні. До первинних належать аварії, котрі пов'язані з викидом токсичних речовин, пожежами, вибухами, вогненними кулями, тобто аварій "прямої дії", виникнення яких саме по собі може призвести до фізичного ураження. До вторинних – аварії, дія яких виявляється тільки при наявності додаткових умов. Це вибухи парових хмар, які трапляються тільки в тому випадку, якщо на шляху їхнього дрейфу розташовані джерела займання визначеного типу і за умови, що останні функціонують постійно чи в момент підходу до них хмари, або вихідні речовини в результаті визначених фізико-хімічних процесів трансформуються в інші, з характерною токсичністю, чи вибухонебезпечністю.

У залежності від кінцевих цілей побудови зон ураження розрізняють зони (поля) збитку, потенційної небезпеки і ризику. Зона збитку це площа, котра обмежена лінією, у кожній точці якої з імовірністю, що дорівнює одиниці, має місце враження з заданим ступенем (граничний, летальний, середній ступінь руйнування і т.п.) при імовірності виникнення аварії даного типу, що дорівнює одиниці.

В ізотропній атмосфері зона збитку від механічного, теплового або радіаційного (іонізуючих випромінювань) ураження може бути в першому наближенні подана у вигляді сфери з радіусом, який залежить від ступеня ураження й умов, за які відбувається аварія рис. 6.2.

Рис. 6.2. Геометричні форми зон теплового ураження

а – вогняна куля, вибух, пожежа; б – струменеве полум'я; – – 100% ураження; – 50 % ураження; – 1% ураження.

На (рис. 6.2, а) у відсотках зазначено ступінь летального ураження, причому коло зі ступенем летального ураження 1% відповідає зоні збитку граничного ураження. Для полум'я струменям при частковій розгерметизації резервуара чи трубопроводу високого тиску з наступним спалахом газу, що там знаходився, форма зони збитку відповідає кутовому сектору з довжиною факелу, котрий залежить від специфіки горіння (властивостей газу, тиску і діаметра газопроводу), і приблизним "кутом розкриття" факелу для вуглеводневого палива метанового ряду 15...20° (рис. 6.2, 6). Слід також уявляти, що за рахунок початкового імпульсу високошвидкісного струменя в місці розриву можливе виникнення коливань трубопроводу і його фрагментарне руйнування, що може значно розширити сектор прогнозованого враження.

У неізотропній атмосфері при оцінці масштабу і геометрії зон збитку аварій, котрі супроводжуються викидом токсичних, вибухонебезпечних або радіоактивних речовин необхідно враховувати процеси дрейфу хмари під дією вітру, різниці щільностей, температур і т.ін.

Для токсичних викидів, наприклад, токсичне навантаження за час τ визначається для кожної точки простору з полярними координатами r і Θ щодо джерела небезпеки у вигляді:

Визначивши величину токсидози D(r, Θ), можна знайти ймовірність ураження суб'єктів (у випадку їхнього перебування в зазначеній точці протягом заданого часу), використовуючи як аргумент пробіт- функцію та дані таблиць 3.11-3.13 додатку 3.

Під час розвитку аварій, форма і площа зони збитку від яких визначають параметри навколишнього середовища, необхідно враховувати весь спектр його можливих станів у межах характерного періоду їхніх змін (звичайно в розрізі року).

Метеорологічна інформація, використовувана при розрахунку дисперсії в моделях переносу, як правило, складається з даних по частоті повторюваності (, %) швидкостей вітру (U, м/с) за географічними напрямками (за М-румбовою схемою) у річному розрізі (табл. 3.14, 3.15. додатку 3), для гіпотетичного міста.

Кожна градація швидкості вітру характеризується, у свою чергу, деякою імовірністю реалізації кожного із шести можливих класів стійкості атмосферипри U (табл. 3.16 додатку 3), що залежить, згідно Пасквиллу, від вертикального градієнту температури.

Після систематизації метеопарамстрів за діапазонами швидкості L вітру і 6 класам стійкості атмосфери (k), застосувавши відповідні моделі, можна розрахувати для 6×L варіантів розподілу концентрацій за ха-

рактерними географічними напрямками (8 румбів). І задавши критерій негативного впливу (токсидоза, нижня межа спалаху хмари, імпульс тиску при вибуху хмари тощо), перейти від отриманих полів фізичних параметрів до зон потенційної небезпеки для суб'єкта.

Ймовірність появи збитку в деякій точці з полярними координатами (г, Θ) у v-м секторі М-румбовій сітці визначається не тільки формою "власної" зони збитку, але і можливим впливом полів інших секторів. У загальному випадку ймовірність появи збитку для всіх точок простору при одиничній імовірності вихідної події розглядається як сума ймовірностей реалізації різних варіантів зон збитку F(Q/, U, к), тобто:

де – ширина зони збитку в υ-му секторі для М градацій за напрямками сторін світу на відстані г від джерела небезпеки і при куті Θ у полярних координатах (рис. 6.3).

Рис. 6.3. До обчислення потенційної небезпеки в точці (r,Θ).

Підсумовування здійснюється спочатку за класами стійкості атмосфери при заданій швидкості вітру, потім за градаціями вп ру і наприкінці – за секторами.

Таким чином, у випадку впливу стану навколишнього середовища на механізм формування наслідків для кожного сценарію вихідного викиду з потужністю чи масою QA для побудови поля потенційної небезпеки необхідно аналізувати 6×L, варіантів зон збитку з урахуванням їхньої відносної імовірності реалізації за різними напрямками сторін світу.

Подання небезпеки у вигляді полів враховує не тільки сценарій і специфіку розвитку аварійних процесів, але і вплив усієї сукупності природно-клшатичних об'єктів регіону. Відповідно до аналізу конкретних технологічних об'єктів такі поля є необхідними первинними елементами, з яких "конструюється" поле ризику для конкретної території.

Після виявлення на кожнім із прийнятих до розгляду об'єктів усіх видів аварій (сумарна кількість дорівнює N). специфіки їхнього виникнення і розвитку, розрахунку полів потенційної небезпеки цих аварій і визначення імовірності реалізації їхнього негативного потенціалу (- частота реалізації сценарію аварії) w1: рік-1, визначається за методами теорії ризику (побудовою дерева відмов, дерева подій тощо), за статистичними даними або експертними оцінками здійснюється побудова локальних(для кожного сценарію з конкретною прив'язкою до джерела небезпеки) і інтегральнихполів ризику на масштабованій картографічній основі:

(6.1)

Отримана карта(рис. 6.4) характеризує інтегральну ймовірність того чи іншого типу негативного впливу за умови, що суб'єкт впливу з імовірністю, котра дорівнює 1, знаходиться в конкретній точці простору в момент реалізації аварійного процесу. Ця величина і є характеристикою індивідуального ризику, під якою прийнято розуміти ймовірність (частоту виникнення) вражаючих впливів визначеного виду (смерть, травма, захворювання) для індивідуума, що виникає при реалізації визначених небезпек у визначеній точці простору.

Лінії, що оконтурюють поле ризику визначеної величини, відповідають потенційному територіальному ризику Яшт, під яким розуміють просторовий розподіл частоти реалізації негативного впливу визначеного рівня.

Якщо аналізу піддається не один об'єкт, а система технологічних об'єктів (сумарна кількість – J), розподілених по території, то запроваджує підсумовування полів потенційної небезпеки для кожного джерела з урахуванням їхнього взаємного розташування:

Завдяки незалежності побудови полівдля кожного об'єкта можна отримати оцінку впливу аварій на одному об'єкті на оточуючи його інший об'єкти. Це особливо важливо для розвитку подій з вибухами і пожежами, оскільки для цих випадків дуже ймовірний каскадний розвиток аварій (за принципом "доміно").

Рис. 6.4. Поля ризику на території регіону з джерелом небезпеки в центрі координат.

I-VIII – географічний напрям; 10, 100 – кількість суб'єктів впливу в точці на момент реалізації небезпеки; 1 – 4 – поля ризику з відповідними величинами індивідуального ризику 10-2; 10-3; 10-4; 10-5.

Експертні оцінки частоти техногенних аварій здійснюються з урахуванням розподілу їх на п'ять рівнів:

• – часте відмовлення – очікувана частота виникнення >1 рік-1;
• – імовірне відмовлення – очікувана частота виникнення 1... 10-2 рік-1;
• – можливе відмовлення – очікувана частота виникнення 10-2... 10-4 рік-1;
• – рідке відмовлення – очікувана частота виникнення 10-4...10 6 рік-1;
• – практично неймовірне відмовлення – очікувана частота виникнення < КГ6 рік-1.

Деякі статистичні дані щодо техногенних аварій наведено в табл. 3.11 додатку 3.

Отримані карти інтегральних показників потенційного ризику Rint(х, у) на території регіону за всіма характерними сценаріями розвитку подій і прийнятими до розгляду об'єктами використовуються (з урахуванням додаткової інформації про просторово-тимчасові розподіли людей у даному районі) для визначення абсолютного ризику для населення і диференціації груп населення за рівнями ризику. Знаючи функцію щільності розподілу населення N(x, у) для даного регіону, можна визна-

ЧИТИ величину колективного ризику, обумовлену як сумарну кількість смертей за рік від даного виду господарської діяльності в межах відповідної території , чол./рік:

Величина представляє кількісну оцінку небезпеки, котра використовується для порівняння ризиків і прийняття рішень щодо збільшення рівня безпеки по регіону в цілому. Так, у відзначених на рис. 6.3 точках з кількістю суб'єктів 10 і 100 величини індивідуального ризику будуть дорівнювати відповідно 10-3 і 10-4, але величини колективних ризиків у них будуть однакові.

Якщо на об'єкті (території) реалізуються плани дій в умовах НС, що містять завчасне оповіщення населення, його евакуацію з прогнозованих за метеоумовами зон ураження, з населенням було проведено роз'яснювальну роботу щодо дій в умовах НС, то необхідно враховувати визначену ймовірність запобігання небезпеки при її прояві. При розрахунках полів ризику необхідно вводити корегуючи коефіцієнти, котрі враховують ймовірність запобігання небезпеки (адекватні дії) чи, навпаки, ймовірність неадекватних дій . У цьому випадку рівняння (6.1) слід подавати у вигляді:

За своєю суттю величинахарактеризує динаміку середньостатистичного поводження суб'єкта. У випадку відсутності якого-небудь конкретного плану дій вумовах НС і непідготовленості населення можна припустити, що. При наявності плану такого роду системи оповіщення про аварію і підготовленість населення до дій в умовах НС

Практичний досвід показує, що після потрапляння τ у зону дії НС перші 5...10 хв. ідуть на прийняття людьми рішення щодо запобігання небезпеки (наприклад, вихід у задану точку збору і ін.), тому цей період можна віднести до періоду неадекватних дій. В інтервалі 10...30 хв. після оповіщення вже мають місце цілеспрямовані дії щодо запобігання небезпеки. Але слід враховувати, що незважаючи на наявність усіх необхідних систем і засобів, визначений контингент населення буде все одне реагувати неадекватно.