Оценка индивидуального сейсмического риска. Программа Научные и научнопедагогические кадры инновационной России
Скачать 8 Mb.
|
Байда СЕ. Задача прогнозирования катастрофы сложной системы как проявления совокупности эффектов и закономерностей я научная конференция МФТИ ФАКИ-2 изменения внешних и внутренних условий и процессов. Безопасность критичных инфраструктур и территорий Сборник трудов I--II-й Всероссийской конференции и XI--XII Школ молодых ученых. — Екатеринбург УрО РАН, 2009. — С. 14--29. 2. Байда СЕ. Закономерности взаимодействия и влияния космических и гелиогеофизических факторов на возникновение мегаката- строф и их использование для прогнозирования угроз и предупреждения бедствий // Научно-технический журнал МЧС России Технология гражданской безопасности. Материалы заседания научно-коор- динационного совета ФЦ НВТ. — 2009. — Т. 6, № 3--4. — С. 107--123. УДК 656.082+629.4.09 В.А. Лебедев lva170487@yandex.ru Брянский государственный технический университет Разработка мер по обеспечению безопасности эвакуации пассажиров двухэтажных вагонов Разработана система обеспечения эвакуации пассажиров и членов поездной бригады из двухэтажных пассажирских вагонов модели производства ОАО Тверской вагоностроительный завод». Система включает в себя дополнительные эвакуационные выходы в полу коридора первого этажа, на боковой стене и крыше коридора второго этажа. Эвакуационные выходы на крыше ив полу предназначены для обеспечения эвакуации пассажиров при опрокидывании вагона на боковую стену. Выходы выполнены в виде люков с крышками, оборудованными специальным запорным устройством, обсеивающими беспрепятственное их сбрасывание в аварийной ситуации. Расположение люков и их размеры приняты исходя из обеспечения минимального времени эвакуации пассажиров, в том числе и травмированных с использованием специальных средств спасения. Для эвакуации пассажиров второго этажа из вагона в вертикальном положении предусмотрены два эвакуационных выхода в зоне коридора на боковой стене, оборудованных приспособлениями для Секция высоких технологий в обеспечении безопасности жизнедеятельности 31 быстрого и безопасного спуска пассажиров и обслуживающего персонала на земляное полотно. Выходы на боковой стене образуются при удалении подоконной зоны и стеклопакета специальным механизмом, приводимым в действие изнутри вагона. Поскольку предложенные усовершенствования затрагивают несущую конструкцию кузова, произведен анализ его прочности на основе разработанной детализированная пластинчатая конечно-элементная модель кузова вагона. Оценка адекватности предложенной модели была подтверждена данными натурных испытаний. Анализ напряженно деформированного состояния несущей конструкции кузова от действия нормативных нагрузок [1] показал, что наличие в конструкции кузова вырезов в виде люков незначительно влияют на ее несущую способность, что подтверждает возможность реализации предложенной системы эвакуации пассажиров. Литература 1. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных. — М ГосНИИВ–ВНИИЖТ, 1996. — 319 С. УДК 550.394.4 И.С. Махмутов ilgam233@mail.ru Московский физико-технический институт (государственный университет) Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС РФ Оценка индивидуального сейсмического риска для территории Западно–Казахстанской области Риск — это вероятность экономического и социального ущерба для данной территории за определенный промежуток времени. Индивидуальный сейсмический риск — вероятность гибели человека в годна рассматриваемой территории от землетрясения. Основным этапом определения индивидуального сейсмического риска является расчет предполагаемых потерь людей и объемов разрушений. Для этого нами будет применен вероятностный подходя научная конференция МФТИ ФАКИ-2 Оценка индивидуального сейсмического риска в сейсмоопасных районах проводится по формуле = H N S 24 0 I max I min P (I)f (x,y,I)ψ(x,y)f где H — вероятность землетрясения для рассматриваемого района в течение года, принимаемая по картам сейсмического районирования — количество людей в пределах площадки — площадка интегрирования и I max — минимально и максимально возможная интенсивность сотрясений в пределах заданной площадки (I) — вероятность поражения людей при повреждении здания землетрясением интенсивностью I; f (x, y, I) — плотность распределения случайной величины I в точке с координатами x, y получена на основе каталогов региональных землетрясений х, у) — плотность населения в пределах рассматриваемой площадки функция, характеризующая размещение людей в зданиях в течение суток. Главным фактором природной сейсмической опасности является сотрясение грунта, которое приводит к сотрясению зданий и сооружений, в результате чего сами постройки могут разрушиться полностью или частично. Колебания грунта приводят также к разрушению поверхностных горных породи материала основания под постройками. Поэтому значительная часть ущерба от землетрясений является следствием потери прочности грунта. Таким образом, чтобы рассчитать индивидуальный риск, мы должны знать, сколько человек проживает в данной территории, а также прогнозируемое число погибших при потенциально возможном землетрясении. Литература 1. Нигметов ГМ, Шахраманьян А.М. Технология оценки сейсмостойкости и устойчивости зданий и сооружений // Безопасность жизнедеятельности. — 2001. — № 12. 2. Шахраманьян МА, Ларионов В.И., Нигметов ГМ, Бодри- ков О.В., Ульянов СВ, Сорогин А.А., Николаев А.В., Фролова НИ Секция высоких технологий в обеспечении безопасности жизнедеятельности 33 Сущев С.П., Угаров АН. Комплексная оценка риска от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Безопасность жизнедеятельности. — 2001. — № 12. — С. 8--14. 3. Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации под ред. В.И. Ларионова. — М Военно-инженерный университет, 1999. УДК ИВ. Орлянский iorlyansky@gmail.com Московский физико-технический институт (государственный университет) Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС РФ Применение системного исследования для изучения процесса возникновения инцидента, аварии в технологических процессах на производственных объектах Развитие технологических процессов требует совершенствования и способов предупреждения возникновения инцидентов, аварий, происходящих на тех или иных производственных объектах. Сегодня, когда накоплены определенный опыт и данные об имевших место инцидентах и авариях, можно сделать некоторые выводы относительно причин их возникновения. Наиболее типичными причинами возникновения инцидентов и аварий, происходящих в технологических процессах на производственных объектах, являются ошибки персонала и отказы оборудо- вания. Большая часть современной производственной деятельности так или иначе связана с технологическим оборудованием, персоналом, эксплуатирующим данное оборудование, и все это взаимодействует между собой в некоторой рабочей среде. В связи с этим объектом исследования должна выступать некая система — персонал — оборудование — среда, а предметом иссле- 34 я научная конференция МФТИ ФАКИ-2 дования — процессы возникновения инцидентов, аварий при функционировании такой системы. При рассмотрении сложных технологических процессов, представление исследуемого объекта как системы персонал — оборудование среда»указывает на целесообразность декомпозиции этих процессов до отдельных производственных или технологических опера- ций. Процедура исследования процесса возникновения инцидента, аварии в обозначенной системе может состоять из трех этапов сбор и системный анализ статистических данных по инциденту, аварии; • проблемно-ориентированное описание исследуемого объекта разработка и системный анализ типовых моделей процесса возникновения инцидента, аварии. Применение системного подхода к исследованию технологических процессов позволяет выявить возможные причины возникновения инцидентов, аварийна производственных объектах. Результаты системного исследования могут быть использованы для решения задач в области обеспечения безопасности. Литература 1. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере. — М Академия, 2003. — 512 с. Северцев НА, Дедков В.К. Системный анализ и моделирование безопасности. — М Высшая школа, 2006. — 462 с Секция высоких технологий в обеспечении безопасности жизнедеятельности 35 УДК 314.728 В.И. Отбоев 1,2 , Л.Р. Борисова 1,2,3 vladislav-otboev@yandex.ru, Московский физико-технический институт (государственный университет) 2 Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС РФ 3 Всероссийский заочный финансово-экономический институт Анализ миграционной составляющей стратегических рисков современной России статистическими методами Будущее уже давно нельзя планировать исходя лишь из экономической целесообразности. В XXI веке на первое место в этом планировании все чаще выходит безопасность. В связи с этим в последние годы повышенное внимание уделяется разработке новой методологической основы государственной политики, обеспечивающей устойчивое развитие и национальную безопасность страны, одной из перспективных составляющих которых может считаться концепция стратегических рисков. Подданными рисками понимаются такие сочетания вероятностей возникновения соответствующих кризисных явлений, процессов, катастрофических ситуаций и их возможных последствий, проявление которых приводит к существенному снижению уровня безопасности государства. Одним из аспектов стратегических рисков является миграция населения. Миграция является одной из важнейших проблем народонаселения и рассматривается не только как простое механическое передвижение людей, а как сложный общественный процесс, затрагивающий многие стороны социально-экономической жизни. Для анализа параметров миграции в данной работе использовался регрессионный анализ. Миграция, как правило, определяется большим числом одновременно и совокупностью действующих факторов. В связи с этим часто возникает задача исследования зависимости одной зависимой переменной Y от нескольких объясняющих переменных. Эта задача и решается с помощью множественного регрессионного анализа. Использование статистических методов позволяет выявить статистически достоверные как положительные, таки от я научная конференция МФТИ ФАКИ-2 рицательные влияния на миграционный прирост разных факторов. В частности, заметное положительное влияние на миграционный прирост оказывает такой фактор, как оборот розничной торговли. Следует отметить практически на таком же уровне достоверности влияние таких факторов, как численность населения и жилищный фонд. Как следует изданных Госкомстата, в 2008 году наибольшее количество правонарушений было зарегистрировано на Алтае, в Пермском краев Бурятии, в Забайкальском краев Новосибирской области. Коэффициент корреляции между миграционным приростом и числом правонарушений имеет отрицательный знаки достаточно близок к 1 по модулю, что говорит о существенной взаимосвязи между этими пока- зателями. Исходя из анализа данных парной регрессии, мы построили модель множественной регрессии, используя программу Модель множественной регрессии имеет вид = −132,42 + 3,32x 1 + 0,00049x 2 + Переменная Y обозначает коэффициент миграционного прироста (на 10 000 человек, переменные x 1 , x 2 , x 3 — жилищные условия (общая жилая площадь на одного человека, кв. м, оборот розничной торговли надушу населения (рубли, численность населения (тысяч человек) соответственно. Мы построили еще одну модель множественной линейной регрессии, чтобы проанализировать влияние на коэффициент миграционного прироста факторов, которые оказывают отрицательное влияние на миграционный процесс. Модель множественной регрессии имеет вид = −64,73 − 0,013x 1 + 0,03x 2 − Переменная Y обозначает коэффициент миграционного прироста (на 10 000 человек, переменные x 1 , x 2 , x 3 — среднедушевой доход (в рублях, потребительские расходы (рубли, жилищный фонд (тысяч кв. м) соответственно. Множественный коэффициент корреляции имеет значение, близкое к единице, то есть связь между миграцией и тремя цитированными выше факторами тесная, значимость по критерию Фишера высокая — Проведенный статистический анализ позволяет сделать основной убедительный вывод о том, что в настоящее время из всей совокупности факторов миграции наиболее значимое воздействие на межрегиональные перемещения населения в России оказывают экономические показатели Секция высоких технологий в обеспечении безопасности жизнедеятельности 37 УДК 551.581.1 Ю.В. Подрезов. Московский физико-технический институт (государственный университет) Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС РФ Анализ перспектив изменения климата на Земле и их последствий В последние годы многие развитые страны мира подняли проблему изменений климата на Земле, посчитав происходящие изменения катастрофическими или необратимыми и соответственно требующими срочных мер реагирования. А каковы же естественные климатические и атмосферные тенденции Этот вопрос сторонники экстренных мер стараются не обсуждать. Целесообразно учесть мнение известных отечественных специалистов в этой области А.Л. Яншина, М.И. Будыко, Ю.А. Израэля В частности, указанные ученые считают, что изучение изменений химического состава атмосферы в геологическом прошлом показало, что на протяжении миллионов лет преобладала тенденция к убыванию количества углекислого газа в атмосфере. Этот процесс приводил к понижению средней температуры нижнего слоя воздуха из-за ослабления парникового эффекта в атмосфере, что в свою очередь сопровождалось развитием оледенений сначала на высоких, а затем в средних широтах, а также аридизацией (опустыниванием) обширных территорий в более низких широтах. Наряду с этим при пониженном количестве углекислого газа снижалась интенсивность фотосинтеза, что, по-видимому, уменьшало общую биомассу на нашей планете. Таким образом, если человечеству и грозит в будущем климатическая катастрофа, тоне из-за чрезмерного повышения, а, наоборот, из- за понижения температуры На самом деле прогноз изменений климата должен учитывать не только основные процессы в сложнейшей природной машине, определяющей климат нашей планеты, но и научные, технологические и социологические достижения человечества на столетие вперед я научная конференция МФТИ ФАКИ-2 Каковы же потенциальные последствия климатических изменений, с одной стороны, и экономическая цена наших усилий снизить их темп — с другой Одним из самых угрожающих последствий глобального потепления принято считать подъем уровня Мирового океана на десятки метров, который произойдет при полном таянии ледников Гренландии и Антарктиды. Алармисты обычно забывают уточнить, что при самых неблагоприятных обстоятельствах на это потребуется более 1000 лет Реальное же повышение уровня океана за прошедшее столетие составило 10 — 20 см при значительно большей амплитуде трансгрессии и регрессии береговой линии в результате тектонических процессов. В ближайшие сто лет ожидается подъем уровня океана не более чем на 88 см, что вряд ли способно дезорганизовать мировую экономику. Подобное повышение уровня моря может вызвать лишь постепенную миграцию небольшой части населения планеты явление куда менее трагичное, чем ежегодная гибель от голода десятков миллионов людей. Пока что ожидаемый к 2050 году ежегодный ущерб мировой экономике из-за прогнозируемого повышения температуры оценивается всего в 300 млрд дол. Это менее 1% современного мирового ВВП. Затраты жена выполнение условий Киотского протокола оцениваются в 1–2% мирового ВВП, в то время как оценка положительного эффекта не превышает 1,3 %. Кроме того, климатические модели предсказывают, что для стабилизации климата потребуется значительно большее снижение эмиссии, чем предусмотренное протоколом возвращение к уровню 1990 года. Таким образом, мы рискуем запустить гигантскую машину, вхолостую сжигающую наши и без того скудные энергетические ресурсы. Видимо, подобные расчеты и побудили США отказаться от ратификации Киотского протокола. Но ведь существует и принципиально другой подход. Вместо того чтобы тратить силы и ресурсы на борьбу с неизбежным, нужно оценить, а не будет ли дешевле приспособиться к переменам, постараться извлечь из них выгоду. Иначе говоря, необходим взвешенный, научно обоснованный подход к проблеме. Литература 1. Яншин А.Л., Будыко МИ, Израэль Ю.А. Глобальное потепление и его последствия Стратегия принимаемых мер // Глобальные проблемы биосферы. — М Наука, 2003. — 252 с Секция высоких технологий в обеспечении безопасности жизнедеятельности 2. Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. — М ВИНИТИ, 1995. — С. 28--32. УДК 57.087.1 А.А. Поляков, Л.Р. Борисова 2 qrio@inbox.ru, Московский физико-технический институт (государственный университет) 2 Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС РФ Математическое моделирование биолого-социальных чрезвычайных ситуаций Как следует из статистических данных, из всех типов биолого- социальных ЧС наибольшую угрозу для здоровья представляют инфекционные заболевания. За 2009 г. в Российской Федерации зарегистрировано около 35 млн случаев инфекционных и паразитарных болезней. В структуре инфекционных и паразитарных болезней преобладали острые инфекции верхних дыхательных путей множественной или неуточненной локализации (включая грипп) (96,8 Мы применили известные математико-статистические методы анализа данных. Сначала выяснили, есть ли тенденция, как периодическое изменение заболеваемости (статистического признака). Мы проанализировали временной ряд общей заболеваемости ОРЗ в Москве с 1959 погоды. Данные анализа утверждают, что есть зависимость заболеваемости в зависимости от года наблюдения. Таким образом, согласно критерию Аббе, можно сделать вывод, что в динамике заболеваемости ОРЗ есть зависимость от разных факторов. В работе [1] представлены данные по динамике заболеваемости ОРЗ вовремя эпидемии. Используя простейшую математическую модель инфекции, мы проанализировали данные [1]. Дифференциальные уравнения этой модели следующие |