БЖД ЧС_Техногенные. Практические занятия по дисциплине Безопасность жизнедеятельности
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
Практические задания Практические задания Задание 1. Используя литературу и интернет ресурсы выберите ситуацию для расчета по возмещению ущерба. Охарактеризуйте последствия. Задание 2. Разработайте и предложите механизмы по возмещению ущерба по типу ЧС. Задание 3. Используя литературу и интернет ресурсы проведите статистические исследования в области возмещению ущерба в соответствии с типом ЧС. Задание 4. Предложите эффективные методы для возмещения ущерба в соответствии с типом ЧС. К РСЧС Практическая работа № 11. Превентивные меры защиты от ЧС Превентивные меры защиты от ЧС – это предпринимаемые заблаговременно по прогнозу времени и места возникновения опасных природных, техногенных и социальных явлений, а при отсутствии такой информации - на основе прогноза их частоты (или вероятности за заданный интервал времени) на определенной территории, меры по уменьшению риска ЧС и смягчению их негативных последствий. Превентивные меры защиты можно разделить по цели, уровню принимаемых решений на их осуществление, факторам риска и другим признакам. По цели превентивные меры защиты можно разделить на следующие группы (Рис. 11.1): -меры, направленные на предупреждение ЧС; -меры, направленные на смягчение последствий ЧС, если она все-таки произойдет; -меры общего характера – вводимые на государственном уровне механизмы, регулирующие определенные виды деятельности и отношения.  Рис. 11.1. Классификация превентивных мер защиты по целиПо уровню принимаемых решений превентивные меры защиты делятся на: -меры, предпринимаемые на государственном уровне (механизмы государственного регулирования безопасности, нормативно-правовое регулирование взаимоотношений различных субъектов в области безопасности, принятие решений на освоение новых территорий или отселение, принятие схем районирования территорий по повторяемости и силе опасных природных явлений, принятие строительных норм и правил, регламентирующих стойкость различных объектов по отношению к различным негативным факторам, организация аварийно-спасательных служб, формирование федеральных финансовых и материально-технических резервов, разработка планов взаимодействия для создания необходимых группировок сил и средств для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ); -меры, предпринимаемые на региональном уровне (нормативно-правовое регулирование безопасности на региональном уровне, формирование региональных финансовых и материально-технических резервов, обучение населения, проведение инженерно-технических мероприятий защиты, строительство сооружений инженерной защиты, создание региональных группировок сил спасения, разработка систем мониторинга опасных природных явлений и оповещения об их приближении, разработка и реализация планов мероприятий по смягчению последствий стихийных бедствий и их ликвидации, проведение аварийно-спасательных и восстановительных работ); -меры, предпринимаемые на коллективном уровне (воздействие на органы законодательной и исполнительной власти в соответствии с восприятием различными социальными группами природных и техногенных рисков); -меры, предпринимаемые на индивидуальном уровне (приобретение знаний, принятие решения на заселение или отселение). Превентивные меры защиты по факторам риска ЧС делятся на следующие группы: -меры по снижению опасности территории (срабатывание селевых озер, провоцирование землетрясений, вывод из эксплуатации, перепрофилирование или утилизация потенциально опасных объектов, предупреждение аварийных ситуаций, например, снижение аварийности на транспорте, борьба с преступностью и терроризмом); -меры по снижению угрозы для населения и объектов техносферы (рациональное размещение ТКНХ на основе инженерно-геологического районирования территории по опасности; рациональный выбор площадок для потенциально опасных объектов; установление санитарно-защитных зон; отселение людей из неблагоприятных для проживания (загрязненных) зон; ограничение времени работы с источниками негативных факторов и др.); -меры по снижению уязвимости объектов, которые делятся на меры по а) повышению защищенности, б) повышению стойкости; -меры по повышению эффективности систем безопасности, препятствующих перерастанию аварийных ситуаций в аварию; -меры по снижению ущерба от ЧС (снижение потенциала опасности на объекте, заблаговременная организация аварийно-спасательных и других неотложных работ). В интересах защиты населения проводится зонирование территории страны по видам и степеням возможных опасностей. Для каждой зоны разрабатываются типовые варианты защиты. Превентивные меры по смягчению последствий ЧС предусматривают: -поддержание в готовности аварийно-спасательных формирований, создание аварийно-спасательных средств; -создание запасов материальных средств; -подготовку эвакуационных мероприятий; -организацию системы первоочередного жизнеобеспечения; -обеспечение населения средствами защиты. Превентивные меры защиты населения и территорий от ЧС природного характера. Население осваивает новые, в том числе опасные, районы в стремлении к новым ресурсам и высотам социально-экономического развития; приспосабливается к имеющимся опасностям на данной территории ввиду экономических преимуществ проживания на ней. Приспособление означает деятельность людей по уменьшению негативных последствий от опасных природных явлений. Процесс адаптации к риску включает в себя конкретное восприятие риска той или иной группой населения, использование имеющихся технологий реагирования на проявления риска в данных условиях проживания людей и адаптацию общества к проявлениям риска при различных экономических альтернативах. Условия осуществления превентивных мер защиты Критериями обоснования превентивных мер защиты являются следующие. 1) Критерий экономической обоснованности W – С > 0. 2) Критерий временной реализуемости tреал < tупр,. т.е. время на реализацию мер защиты tреалдолжно быть меньше времени упреждения tупр, обеспечиваемого системами предупреждения об угрозе. В противном случае при выполнении первого условия меры защиты реализуются возможно раньше. 3) Критерий достаточности: объем принимаемых мер защиты должен обеспечивать уровень безопасности, удовлетворяющий условию Q0(t) (Q0(t))п, где (Q0(t))п- приемлемый уровень риска (индивидуальной вероятности смерти за интервал времени tот рассматриваемого источника опасности). Исходя из этого условия проводится нормирование воздействующих на человека негативных факторов. В частности, устанавливаются пределы доз облучения, предельно допустимые концентрации и т.д. Рассмотрим первое условие (Рис. 2). Пусть С – экономический эффект от функционирования объекта за интервал времени t, W – математическое ожидание ущерба от аварий на объекте за тот же промежуток времени (если имеется информация о частоте аварий, то W = t  , где - средний ущерб от одной аварии), а Ш – штрафные санкции за нарушение требований безопасности на объекте за тот же интервал времени. Если затраты на содержание системы безопасности (конкретные профилактические мероприятия) составят С = С – С’, где С’ – экономический эффект от функционирования объекта с учетом затрат на содержание систем безопасности, то благодаря этому получимW = W –W’, Ш = Ш – Ш’, где Wи Ш – предотвращенный ущерб и предотвращенные санкции в результате принятых профилактических мер, W’ и Ш’ – математическое ожидание ущерба от аварий и ожидаемый размер штрафных санкций и ущерба от них в случае реализации профилактических мер за интервал времени t.  Рис. 11.2. Схема взаимодействия объекта, систем его безопасности и надзорных органов. С учетом введенных обозначений условие продолжения функционирования объекта запишется в виде C’ – W’ - Ш’ > 0, а условие целесообразности конкретных профилактических мер – W+ Ш - С > 0. Предупреждение чрезвычайных ситуаций состоит в предпринимаемых заблаговременно организационных, инженерно-технических и других мероприятиях по снижению возможности возникновения ЧС. Предупреждение ЧС основано на: а) мониторинге окружающей природной среды, потенциально опасных объектов, диагностике состояния зданий и сооружений с точки зрения их устойчивости к воздействию поражающих факторов опасных природных и техногенных явлений; б) прогнозировании опасностей и угроз возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и последствий воздействия их поражающих факторов на население, объекты экономики и окружающую природную среду. Превентивные меры по предупреждению (снижению возможности возникновения) ЧС предусматриваются по следующим направлениям: -исключение (снижение частоты) инициирующих событий для ЧС; -снижение вероятности перерастания опасного явления в ЧС (инициирующего события в аварию). Снижение частоты инициирующих событий (опасных природных, техногенных и социальных явлений) для ЧС достигается путем проведения следующих мероприятий: -инженерно-геологическое районирование территории и в соответствии с его результатами рациональное размещение ТКНХ, в частности, рациональный выбор площадок для потенциально опасных объектов; -предупреждение (снижение силы) некоторых опасных природных явлений; -профилактика возникновения аварий (диагностика оборудования, планово-предупредительные ремонты, техническое обслуживание); -борьба с терроризмом и преступностью. К мерам второй группы относятся: -инженерная защита от опасных природных и техногенных явлений; -физическая защита потенциально опасных объектов от опасных социальных явлений, проведение мероприятий по повышению надежности персонала; -обеспечение защищенности объектов (снижение уровней действующих от опасных явлений нагрузок); -снижение уязвимости объектов к воздействию негативных факторов опасных природных и техногенных явлений; -устойчивое строительство; -обеспечению эффективности (в частности, надежности) систем безопасности, препятствующих перерастанию аварийных ситуаций в аварию. Физическая защита в социальной среде Одним из источников опасности для объектов техносферы является сама социальная среда. Это проявляется в вооруженных нападениях в ходе военных конфликтов, действиях террористических и экстремистских групп, несанкционированных (злоумышленных и ошибочных) действиях, что может привести к социотехногенным ЧС. Поэтому эксплуатация потенциально опасных объектов должна проводиться при условии их физической защиты от поражающих воздействий и несанкционированных действий. В настоящее время в условиях возрастания угрозы совершения актов технологического и ядерного терроризма должна совершенствоваться и физическая защиты потенциально опасных объектов. Применительно к ядерно- и радиационно- опасным объектам физическая защита - это совокупность организационных мероприятий, инженерно-технических средств и действий подразделений охраны с целью предотвращения диверсий или хищений ядерных материалов. Например, физическая защита ядерных установок, радиационных источников, пунктов хранения, ядерных материалов и радиоактивных веществ (в дальнейшем объектов использования атомной энергии) предусматривает единую систему планирования, координации, контроля и реализации комплекса технических и организационных мер, направленных на решение следующих задач: а) предупреждение несанкционированного доступа - проникновения лиц, не имеющих права доступа, в охраняемые зоны, здания, сооружения, помещения или в грузовые отсеки транспортных средств, перевозящих ядерные материалы; б) своевременное обнаружение несанкционированного действия, под которым понимается совершение или попытка совершения диверсии, хищения ядерных материалов, несанкционированного доступа, проноса (провоза) запрещенных предметов, вывода из строя средств физической защиты; в) задержка (замедление) проникновения нарушителя (лица, совершившего или пытающегося совершить несанкционированное действие, а также лица, оказывающего ему содействие в этом); г) пресечение несанкционированных действий; д) задержание лиц, причастных к подготовке или совершению диверсии или хищения ядерного материала. Обеспечение физической защиты осуществляется на всех этапах проектирования, сооружения, эксплуатации и вывода из эксплуатации объектов Для обеспечения физической защиты привлекаются органы внутренних дел и службы безопасности. В связи с этим профилактическая работа по отношению к опасным природным и техногенным явлениям сводится в основном к принятию мер по снижению ущерба, наносимого ими людям и окружающей природной среде. Комплекс заблаговременных мер по смягчению возможных последствий чрезвычайных ситуаций в случае их наступления включает: -локализацию зон возможного воздействия поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций; -подготовку к ликвидации ЧС (поддержание в готовности системы управления, сил и средств территориальных и функциональных подсистем РСЧС к ликвидации последствий ЧС; создание запасов материальных средств; подготовку к проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ, поддержание в готовности аварийно-спасательных формирований, совершенствование аварийно-спасательных средств; создание страхового фонда документации); -подготовку объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях чрезвычайных ситуаций; -защиту населения (обеспечение средствами защиты, подготовку эвакуационных мероприятий, организацию первоочередного жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций). Основными заблаговременными мероприятиями, обеспечивающими создание действенных предпосылок для успешной ликвидации в последующем ЧС, являются: -подготовка должностных лиц, органов управления, формирований и населения к действиям в ЧС; -создание группировок сил, нацеленных на защищаемые территории; -проведение необходимого технического оснащения органов управления и сил РСЧС; -поддержание в готовности органов управления, сил и средств РСЧС; -создание резервов материальных ресурсов для ликвидации ЧС; -планирование возможных действий по ликвидации ЧС; -организация взаимодействия между подсистемами и звеньями РСЧС; -осуществление постоянного контроля за обстановкой в стране (регионе, на территории субъекта РФ), связанной с ЧС. Успех ликвидации чрезвычайной ситуации в решающей степени зависит от организации действий органов управления и сил РСЧС, эффективности управления проведением аварийно-спасательных и других неотложных работ. Контрольные вопросы 1. Что понимается под превентивными мерами защиты от ЧС? Назовите признаки их классификации. 2. Приведите примеры превентивных мер защиты от ЧС по основным факторам риска. 3. Назовите способы снижения частоты аварий. 4. Сформулируйте условия осуществления превентивных мер защиты. 5. Всегда ли выполняется принцип обоснования при принятии решения на осуществление мер защиты? Какие существенные факторы он не учитывает? 6. Если время возникновения опасного явления (повторяемость равна 1 году) неизвестно, а срок действия мер защиты ограничен (равен 1 месяцу), то когда, на Ваш взгляд, целесообразно начать их осуществление? 7. Можно ли снизить опасность территории? Каким образом? Приведите 2-3 примера для Вашей территории (живете, учитесь, работаете). 8. Приведите примеры инженерных мероприятий защиты населения и мероприятий защиты территории. 9. Назовите основные способы повышения безопасности объектов техносферы по факторам риска. 11. Перечислите основные принципы, которых необходимо придерживаться при проектировании потенциально опасных объектов. 11. Что понимается под физической защитой ядерно- и радиационно- опасных объектов? Практические задания Задание 1. В соответствии со схемой на рис. 11.2. «Схема взаимодействия объекта, систем его безопасности и надзорных органов» приведите пример объекта и охарактеризуйте системы его безопасности и взаимодействие с надзорными органами. Задание 2. Используя литературу и интернет ресурсы найдите пример объекта, систем его безопасности и надзорных органов. Оцените эффективность их взаимодействия. Предложите мероприятия по улучшению управления ситуацией с целью предотвращения или ликвидации ЧС. К РСЧС Практическая работа № 12. Методы прогноза развития ЧС Для принятия решений на осуществление превентивных мер защиты необходимы также прогнозы времени возникновения и (или) повторяемости стихийных бедствий, а также аварий и катастроф на потенциально опасных объектах. Например, во Всероссийском центре мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера осуществляется подготовка долгосрочных прогнозов: стратегического планирования (на год); циклических ЧС на осенне-зимний период; циклических ЧС, обусловленных весенним снеготаянием и природными пожарами; среднесрочных прогнозов ЧС на месяц; краткосрочных декадных прогнозов ЧС; оперативных ежедневных прогнозов; экстренных предупреждений. При составлении прогнозов используются данные Росгидромета, Авиалесоохраны, Минздрава, Минсельхозпрода России, ИЗМИРАН. Прогноз возникновения ЧС основывается на прогнозе возможности возникновения инициирующих их событий и уязвимости рассматриваемой территории. Инициирующими событиямидля возникновения ЧС являются проявления характерных для рассматриваемой территории источников опасности (опасные явления): опасные природные явления - землетрясения, ураганы, наводнения и т.д., опасные техногенные явления - аварийные ситуации на объектах техносферы (пожары, взрывы, падения, отказы составных частей, важных для безопасности), опасные социальные явления - несанкционированные действия с потенциально опасными объектами, нападения на них и другие события. Изучение этих редких, но опасных по последствиям событий является одной из важнейших задач в анализе и управлении риском, которые должны прийти на смену применявшемуся человечеством до сих пор методу проб и ошибок. Различают ряд подходов к прогнозированию инициирующих событий для ЧС (применительно к опасным природным явлениям приведены в Табл. 12.1). Табл.12.1. Подходы к прогнозированию инициирующих событий
Возможность использования того или иного подходов зависит от соотношения случайности и предсказуемости опасных явлений. Когда о механизме формирования (возникновения, распространения) сопровождающих некоторый природный процесс опасных явлений ничего неизвестно, оно рассматривается как случайное явление. Случайность или неопределенность времени, места и силы опасных явлений обусловлена двумя основными причинами: -отсутствием или недостаточностью наших знаний о закономерностях формирования в определенных месте и времени опасного природного явления; -стохастическим характером влияющих на развитие процесса факторов. Напомним, что по определению неопределенность – это понятие, отражающее отсутствие однозначности. Неопределенность обусловлена внутренними свойствами объектов и неполнотой сведений об объектах. Различают неопределенность стохастическую и детерминированную. Чем больше на развитие природного процесса непредсказуемо (случайным образом) влияет факторов, тем меньше теоретически возможное время упреждения  (Рис. 12.1, t0 – текущий момент времени) о развитии опасного природного явления. В предельном случае это время равно нулю.От этих же факторов зависит и точность прогноза. Чем меньше случайных факторов и глубже изучены физические процессы, приводящие к опасным явлениям, тем выше точность прогноза, а время упреждения tупр, определяемое с достаточной точностью, больше может быть приближено к . Стимулом к изучению эпизодически происходящих на рассматриваемой территории опасных природных явлений являются вызываемые ими экономические потери, требующие значительных затрат на защиту территории от происходящих в случайный момент времени и в произвольном месте опасных явлений. Чем чаще происходят опасные природные явления, тем больше внимания уделяется их изучению и тем сильнее по прошествии некоторого времени в результате целенаправленного выделения ресурсов на принятие мер защиты территория защищена от них. Это приводит к снижению потерь. Очевидно, что экономически выгоднее предпринимать меры защиты на локальных территориях (по отношению к конкретным объектам) в течение фиксированного интервала времени. Это стимулирует разработку методов прогноза места, силы и времени опасных природных явлений. Недаром говорят: «Знал бы, где (и когда) упадешь, соломку б постелил». Чем больше знаний, тем меньше неопределенность и больше предотвращаемый на основе предпринимаемых в соответствии с имеющимися знаниями мер защиты ущерб. Другими словами, чем больше знаний, тем выше эффективность мер защиты (больше предотвращенный ущерб на единицу затрат). Таким образом, наука является значимым фактором экономии ресурсов государства и, в итоге, его устойчивого развития. В табл. 12.2 приведены три уровня наших знаний о времени, месте и силе опасных природных явлений. Если время наступления природного явления с некоторой силой в конкретном пункте на основе имеющихся знаний может быть предсказано с интервалом упреждения, отличным от нуля, то говорят о предсказуемых явлениях. Табл. 12.2. Уровни определенности (неопределенности) и определяемые на их основе характеристики опасных природных явлений
В случае полной неопределенности механизмов возникновения и развития (распространения) опасных природных явлений их пространственное, временное и энергетическое распределения определяются по статистическим данным, полученным в ходе многолетних наблюдений, в виде характеристик повторяемости и встречаемости в областях возможного возникновения. При частичной определенности механизмов возникновения и развития опасных природных явлений или наличии статистических данных, указывающих на некоторые закономерности их наступления (например, цикличность во времени) опасное явление может быть предсказано, хотя и со значительной погрешностью (например, в форме вероятности возникновения природного явления с силой, не менее заданной, на рассматриваемой территории или в определенном пункте за заданный интервал времени в будущем). При полной определенности все три параметра опасного явления могут быть предсказаны с приемлемой точностью для своевременного принятия адекватных мер защиты, объем которых зависит от имеющихся материальных и временных (времени упреждения) ресурсов. С увеличением интервала T наблюдения за развитием опасных природных процессов и явлений точность оценки повторяемости, встречаемости и областей возможного возникновения опасных явлений возрастает. При прогнозе времени, места и силы опасного явления с увеличением интервала упреждения tупр точность наоборот падает (Рис. 12.1). Поэтому те меры защиты, которые не могут быть реализованы за время упреждения, определенное с приемлемой точностью, планируются на основе информации о повторяемости опасного явления.  Рис.12.1. Зависимость точности прогноза повторяемости от интервала наблюдения T (слева) и времени наступления опасного явления от времени упреждения tупр (справа): (- - - ) хуже и ( _____ ) лучше изученный механизм формирования природного явления Время определяется интервалом корреляции значений совокупности информативных параметров в момент времени t0 и текущий момент t. Чем больше случайных факторов влияет на развитие природного явления (описывающих этот процесс информативных параметров во времени и пространстве), тем меньше интервал корреляции.Изучение механизмов возникновения и развития опасных природных явлений сопровождается повышением точности прогноза их времени, силы и места, т.е. переходом от их описания как случайного явления к описанию как закономерного явления. Решение этой задачи проводится в рамках фундаментальных исследований в соответствующих областях знаний. На основе этой информации разрабатывается методический аппарат прогнозирования, в частности, использующий идеи обучения (теория распознавания образов, искусственный нейроинтеллект и др.). Вероятностно-статистический подход основан на представлении природных явлений на рассматриваемой территории или аварийных ситуаций на совокупности однотипных объектов пуассоновским потоком случайных событий. Он используется для оценивания частот опасных явлений ОЯс силой не менее заданной (uОЯu0) и аварийных ситуаций определенного вида. В предположении стационарности, ординарности и отсутствия последействия, поток инициирующих событий характеризуется параметром aОЯ(t) = ОЯt - средним числом событий за интервал времени t (обычно за год). Частота (интенсивность) инициирующих событий рассчитывается по их статистике: ОЯ = dОЯ /T, где dОЯ - число инициирующих событий (опасных явлений) за интервал времени T>>t. Повторяемость инициирующих событий (средний интервал времени между ними) определяется по формуле tср = 1/ОЯ, лет. При оценивании возможности наступления сравнительно редких событий (при aОЯ(t)<1) интерес представляет вероятность QОЯ(t) хотя бы одного инициирующего события за предстоящий интервал времени t. В общем случае QОЯ(t/t*) = P(t* TОЯ  ,где TОЯ – случайная величина продолжительности интервала между событиями, t* - момент начала рассматриваемого интервала времени t после реализации последнего инициирующего события. Если инициирующее событие не произошло до момента времени t*, то его вероятность за последующий интервал времени рассчитывается по условному (усеченному) распределению. Для пуассоновского потока время между событиями подчиняется экспоненциальному закону. С учетом свойства отсутствия последействия QОЯ(t/t*) = QОЯ(t) = 1 -exp(-ОЯt). Для редких событий, когда aОЯ(t)<0,1, QОЯ(t) aОЯ(t). По многолетним наблюдениям за природными явлениями на определенной территории определяется также их распределение по силе FОЯ(u) = P(U<u), где U – случайная по совокупности произошедших природных явлений величина уровней создаваемых ими поражающих факторов для объектов техносферы основан на установлении законов и закономерностей. Вероятностно-детерминированный подход развития природных процессов во времени и пространстве, цикличности природных явлений, что можно использовать для целей их долго- и среднесрочного прогнозирования. Если имеется циклически действующий фактор, то свойство отсутствия последействия нарушается и поток природных явлений не подчиняется закону Пуассона. Например, если выявлена цикличность землетрясений, то время до очередного землетрясения подчиняется некоторому унимодальному распределению. При повторяемости (в отличие от пуассоновского потока здесь можно применять более узкий термин - периодичности) землетрясений tср с дисперсией t2, т.е. при нормальном распределении времени между землетрясениями TОЯN(tср, t2)  ,где Ф() – функция Лапласа. Так, сильные землетрясения в Алма-Ате случались в 1887 и 1911 годах. По оценкам специалистов, их цикличность составляет 10015 лет. Исходя из этого, с 1980 года алма-атинцы живут в период сейсмической активности. В течение 20-25 лет на территории города возможны сильные подземные катаклизмы. Применительно к объектам техносферы вероятностно-детерминированный подход основан на установлении закономерностей развития деградационных процессов, накопления повреждений, образования и распространения трещин, приводящих к авариям, и состоит в прогнозировании срока службы их критичных по безопасности составных частей, ограничиваемого параметрическими отказами вследствие процессов старения, изнашивания, разрегулирования. На основе оценки вероятности параметрических отказов определяется необходимость профилактических замен составных частей с истекшим сроком службы. При среднесрочном (месяцы, недели) прогнозировании на основе этой информации кроме вероятности может быть уточнено также наиболее вероятное время наступления инициирующего события  ,где fОЯ’(t) = fОЯ(t/TОЯt*) – плотность распределения вероятности условного времени до очередного инициирующего события при условии, что до момента времени t* оно не произошло. С помощью методик прогнозирования, базирующихся на знании закономерностей формирования инициирующих событий, прогнозируется время tОЯ и место xОЯ природных явлений с силой, превышающей заданную величину uн, время наступления на конкретных объектах техносферы аварийных ситуаций определенного вида. Для краткосрочного (дни, часы) прогнозирования используется детерминированно-вероятностный подход, опирающийся главным образом на оперативную информацию, получаемую от сетей мониторинга – о предвестниках, о приближающемся опасном природном явлении, с учетом неопределенностей методик прогноза их развития и перемещения. При этом кроме времени наступления природного явления tОЯ прогнозируются его место xОЯ и сила uОЯ. Подход применим и для прогнозов аварийных ситуаций на технических объектах с непрерывным контролем технического состояния. Показатели эффективности прогнозов. Относительно ЧС на рассматриваемом интервале времени могут быть высказаны две гипотезы: наступит или не наступит. Если ЧС предсказана и наступила (или не предсказана и не наступила), то это достоверный прогноз. Количественно степень достоверности прогноза ЧС на рассматриваемом интервале времени характеризуется показателями оправдываемости О и предсказуемости П (Табл. 12.3). Табл.12.3. Показатели достоверности прогнозов возникновения ЧС
Пусть Nнаступило/предсказано = Nпредсказано/наступило – число наступивших ЧС из числа предсказанных или предсказанных ЧС из числа наступивших. Оно определяется как пересечение двух подмножеств (Рис. 12.2): Nнаступило/предсказано = NнаступилоUNпредсказано, где Nнаступило– число наступивших на рассматриваемом интервале времени ЧС, Nпредсказано– число ЧС, наступление которых на рассматриваемом интервале времени предсказано. Тогда оправдываемость прогнозов ЧС на рассматриваемой территории, происходящих за интервал времени t, определяется по формуле О = Nнаступило/предсказано / Nпредсказано, а предупрежденность произошедших ЧС - П = Nнаступило/предсказано / Nнаступило.  Рис. 12.2. Оправдываемость прогнозов и предупрежденность ЧС Если ЧС предсказана, но не наступила, то имеет место ошибка 1-го рода, которая характеризуется вероятностью , оценка которой определяется по формуле  .Ошибка 2-го рода состоит в том, что ЧС не предсказана, но наступила. Она характеризуется вероятностью , оцениваемой по формуле  .Методы прогнозирования последствий ЧС развиты применительно к ЧС как техногенного, так и природного характера. Исторически первыми развивались методы прогнозирования последствий аварий и катастроф. Их основой явились методы оценки последствий применения оружия массового поражения, которые наиболее интенсивно развивались начиная с 50-х годов XX века – после появления ядерного оружия. Методы прогнозирования последствий стихийных бедствий развиваются в последние десятилетия. Отметим, в частности, методы прогнозирования последствий землетрясений. Методы оценки и прогнозирования последствий ЧС по времени проведения можно разделить на две группы: -методы, основанные на априорных (предполагаемых) оценках, полученных с помощью теоретических моделей и аналогий; -методы, основанные на апостериорных оценках (оценки последствий уже произошедшей ЧС). По используемой исходной информации методы прогнозирования последствий делят на: -экспериментальные, основанные на обработке данных произошедших ЧС; -расчетно-экспериментальные, когда имеющиеся статистические данные обрабатывают с помощью математических моделей; -расчетные, основанные на использовании только математических моделей. Расчетные модели, используемые для априорных оценок, тестируются по реально произошедшим стихийным бедствиям и катастрофам. Априорные оценки последствий ЧС различают по времени проведения и назначению: -заблаговременные оценки для различных сценариев инициирования стихийных бедствий и катастроф, проводимые в интересах планирования мероприятий по смягчению последствий ЧС (создания запасов материальных средств, подготовки аварийно-спасательных формирований, разработки планов действий в случае ЧС, обучения руководителей, специалистов и населения действиям в условиях ЧС); -оперативные оценки по информации о произошедших опасных природных явлениях, авариях и катастрофах, проводимые в целях адекватного оперативного реагирования в интересах смягчения последствий ЧС. Успешно функционирует, в частности, система оперативного прогноза последствий сильных землетрясений с использованием ГИС-технологий. Используемая географическая информационная система (ГИС) содержит информацию о населении и характеристиках застройки всех населенных пунктов на территории России. Система по получаемой через Интернет в реальном масштабе времени информации о координатах, глубине очага и магнитуде землетрясения выдает прогноз его последствий, а также расчет необходимых сил и средств для проведения аварийно-спасательных работ. Известно, что эффективность этих работ, т.е. число спасенных из числа попавших в завалы, сильно зависит от своевременного начала аварийно-спасательных работ и достаточности привлекаемых сил и средств. Отметим также задачу прогноза глобальных последствий конкретных уже произошедших стихийных бедствий и техногенных катастроф (предсказуемости глобальных изменений природной среды) через достаточно длинный промежуток времени на основе анализа получаемых с помощью дистанционного зондирования Земли из космоса временных рядов данных, которые характеризуют наблюдаемые явления. Основными глобальными природными явлениями являются: увеличение содержания «парниковых газов» (углекислый газ, метан, окислы азота и др.) в атмосфере как результат расширения хозяйственной деятельности в глобальном масштабе; возможные глобальные воздействия такого катастрофического явления, как Эль-Ниньо / Южное колебание, которое проявляется в усилении засух, наводнений, других неблагоприятных климатических процессов. Для изучения изменений климата и других условий окружающей среды используются также изотопные методы. Изотопы служат индикаторами таких связанных с климатом параметров, как температура поверхностного слоя воздуха, относительная влажность в атмосфере и выпадение осадков. Кроме того, посредством радиоизотопных измерений можно исследовать динамику процессов переноса и смешивания в атмосфере, которые управляют климатическими условиями, а также взаимодействие воздуха и моря. Для понимания происходящих в настоящее время изменений в окружающей среде, и особенно климатологических условий, могут использоваться методы оценки исторических данных, сконцентрированных в природных “архивах”, таких как сердцевина ледяных блоков, донные отложения озер и морей, кораллы, грунтовые палеоводы, наносные отложения в пещерах и кольца на срезах деревьев. В настоящее время задачи выявления и картирования опасных явлений, оценки риска, раннего предупреждения и организации работ по смягчению последствий стихийных бедствий в значительной степени решаются на основе данных, получаемых с помощью космических средств дистанционного зондирования Земли. С целью определения влияния поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций на жизнедеятельность населения, работу объектов экономики и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций, обоснования и принятия мер защиты осуществляется прогнозирование и оценка обстановки, складывающейся при ЧС. Под оценкой и прогнозированием обстановки понимается сбор и обработка исходных данных о чрезвычайных ситуациях, определение размеров зон чрезвычайных ситуаций и нанесение их на карту (план); определение влияния поражающих факторов источников ЧС на работу объектов экономики, жизнедеятельность населения и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций. На основе оценки решаются задачи по выбору оптимальных вариантов действий сил ликвидации чрезвычайных ситуаций, работе объектов экономики и жизнедеятельности населения, которые обеспечивают максимальное снижение потерь. Классификация задач оценки и прогноза последствий ЧС по заблаговременности их проведения и комплексу учитываемых неопределенных факторов приведена в табл.12.4. Табл. 12.4 Классы задач оценки и прогноза ЧС
Оценка риска ЧС на рассматриваемой территории проводится периодически (при составлении или корректировке паспортов безопасности территорий, при декларировании безопасности потенциально опасных объектов и в других случаях) в интересах управления риском. При оценке риска все основные влияющие факторы являются неопределенными и используются их оценочные значения. Оценка риска состоит в оценке повторяемости ЧС и предполагаемого ущерба от них. Прогноз последствий ЧС – это заблаговременный прогноз обстановки на рассматриваемой территории в случае, если произойдет ЧС определенного вида. При оценке последствий аварий стационарных потенциально опасных объектов известно также местоположение источника ЧС. Заблаговременная оценка последствий ЧС представляет собой частную задачу оценки риска при условии, что инициирующее событие произошло (опасность реализовалась). Прогноз осуществляется по расчетным параметрам неопределенных факторов с учетом преобладающих среднегодовых метеоусловий. Результаты прогнозирования используются для планирования превентивных мер по защите населения и территорий. В основу математических моделей прогнозирования последствий ЧС положена ее вероятностная модель, но при условии, что негативное событие произошло. При этом учитывается как вероятностный характер воздействия поражающих факторов на объекты, так и уязвимости объектов этому воздействию. Невозможно определить заранее достоверно, какая интенсивность колебания земной коры будет действовать в районе расположения здания или какая величина давления во фронте воздушной ударной волны будет действовать на сооружение. Уровни поражающих факторов являются случайными величинами и описываются своими законами распределения. Уязвимость зданий и сооружений также описывается случайными величинами вследствие разброса прочности материалов, отклонения строительных элементов от проектных размеров, различий условий изготовления элементов и других факторов. Возможность поражения людей будет зависеть от целого ряда случайных событий. В частности, от вероятности размещения людей в потенциально опасной зоне, плотности расселения в пределах населённого пункта и вероятности поражения людей обломками при получении зданиями той или иной степени повреждения. Основные случайные факторы, влияющие на последствия ЧС, связаны с факторами опасности, пространственно-временными факторами угрозы и уязвимостью территории: размещением населенного пункта относительно очага воздействия; уровнями поражающих факторов; характеристиками грунтов; конструктивными решениями и прочностными свойствами зданий и сооружений; плотностью застройки и расселения людей в пределах населённого пункта; режимом нахождения людей в зданиях в течение суток и в потенциально опасной зоне в течение года и др. Экстренная оценка обстановки в случае произошедшей ЧС осуществляется по данным о месте, силе и времени опасного явления, поступившим от вышестоящих, нижестоящих и взаимодействующих органов управления ГОЧС, объектов экономики и сил разведки, наблюдения и контроля, с учетом реальных метеоусловий. Экстренная оценка представляет собой частный случай предыдущей задачи при условии, что факторы опасности и угрозы реализовались и известны. Результаты оценки используются для принятия решения соответствующими органами управления по защите населения и территорий (выбора рационального сценария реагирования), а также для уточнения задач органам разведки и проведения экстренных мероприятий по защите. Оценка фактической обстановки, сложившейся в результате произошедшего опасного явления, проводится по данным, полученным от органов разведки, наблюдения и контроля. В результате оценки фактической обстановки снимается неопределенность относительно единственного оставшегося неопределенным фактора риска – ущерба. Результаты оценки используются для уточнения ранее принятых решений по защите населения и проведения работ по ликвидации чрезвычайной ситуации. Контрольные вопросы 1. Как можно декомпозировать задачу прогнозирования ЧС? 2. Назовите параметры, по которым проводится прогнозирование возникновения ЧС. 3. Что является инициирующими событиями для возникновения ЧС? 4. Назовите подходы к прогнозированию инициирующих событий для ЧС и их отличительные признаки. 5. Если за 15 лет произошло 3 наводнения, то какова их частота? а повторяемость? 6. Чем отличается повторяемость события от его периодичности? 7. Как Вы считаете, если для пуассоновского потока случайных событий в текущем году опасное явление не наступило, то вероятность его наступления в очередном году увеличится? Почему? 8. Если для циклически происходящего опасного явления в текущем году ничего не произошло, то возрастет или снизится вероятность этого опасного явления в следующем году? 9. Назовите классы задач оценки (прогноза) последствий ЧС. 10. Какую положительную роль играют априорные оценки последствий ЧС? Покажите на примере важность оперативного прогнозирования последствий ЧС. 11. Что информативнее: прогноз времени возникновения опасного явления на данной территории или оценка его частоты? 12. Можно ли дать оценку частоты наступления ЧС на рассматриваемой территории, если статистические данные отсутствуют? 13. Какие факторы влияют на частоту ЧС? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||