Программный комплекс прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций

Опубликовано 2020-11-07

 © gisinfo.ru

Комплекс прогнозирования чрезвычайных ситуаций предназначен для выполнения автоматизированного прогнозного моделирования и оценки потенциальных последствий чрезвычайных ситуаций. Комплекс прогнозирования чрезвычайных ситуаций (далее — Комплекс «Прогноз ЧС», Комплекс) выполняет построение и анализ математических моделей чрезвычайных ситуаций (ЧС) по следующим сценариям:

• возникновение ЧС на химически опасном объекте;
• возникновение ЧС на радиационно-опасном объекте;
• возникновение ЧС на биологически опасном объекте;
• возникновение ЧС на взрывоопасном объекте;
• возникновение ЧС на гидротехническом сооружении.

Комплекс прогнозирования чрезвычайных ситуаций входит в состав ГИС «Оператор» и ГИС «Панорама».

С помощью данного комплекса возможно выполнение расчета параметров поражающих факторов и построение зоны возможного поражения в результате возникновения чрезвычайной ситуации. Зона поражения наносится на карту обстановки района чрезвычайной ситуации условными обозначениями, которые соответствуют требованиям МЧС. При расчете учитываются погодные условия, которые вводятся оператором в момент расчета.

При моделировании возникновения ЧС на гидротехническом сооружении при разливе жидкости учитывается форма рельефа местности, которая определяется матрицей высот. В модели ЧС на радиационно опасном объекте матрицы рельефа могут дополнительно применяться для уточнения зоны поражения.

Имеется возможность сохранения результатов моделирования ЧС для их последующего многократного использования. Также есть возможность использования при построении новой модели ЧС исходных данных из уже сохраненных моделей. Это позволяет выполнить более детальную оценку развития возможной аварийной ситуации путем формирования целого набора моделей этой ситуации с изменением всего одного или нескольких вариативных факторов: например, направления ветра или времени от начала аварии.

Используя полученные пространственные результаты моделирования ЧС штатными средствами ГИС «Панорама» и ГИС «Оператор» можно провести ряд аналитических операций. Например, определить строения (личный состав, население), которые попали в зону поражения, рассчитать удаленность объектов от зоны аварии, выполнить расчет маршрутов эвакуации или подъезда спецтехники, используя граф дорог, и т. п.

Комплекс «Прогноз ЧС» реализован в виде прикладной задачи, предназначенной для функционирования в ГИС «Панорама» и в ГИС «Оператор». Запуск задачи выполняется из пункта меню «Задачи — Запуск приложений».

Моделирование возникновения ЧС на биологически опасном объекте (БОО)

Алгоритм модели реализован на основе методических указаний «Методика оценки санитарно-эпидемиологического состояния, в зонах катастроф, расчет санитарных потерь в эпидемиологических очагах» (Пособие для государственных служащих ФОИВ, М, 2001). Результатом моделирования является набор расчетных показателей в соответствии с методикой, а также отображаемая на карте примерная зона распространения, определяемая исходя из полученного в результате расчета количества зараженных жителей и заданной плотности населения.

Моделирование возникновения ЧС на биологически опасном объекте © gisinfo.ru

Моделирование возникновения ЧС на радиационно опасном объекте (РОО)

В результате моделирования возникновения ЧС на радиационно опасном объекте формируется матричная модель местности, содержащей значения мощности дозы излучения (МДИ) с учетом рельефа и времени, прошедшего с момента аварии.

Точность прогнозирования зон РЗМ в результате аварии на АЭС может быть повышена за счет совместного моделирования местности и радиационной обстановки.

Моделирование возникновения ЧС на радиационно опасном объекте © gisinfo.ru

Моделирование возникновения ЧС на химически опасном объекте (ХОО)

Алгоритм реализован на основе Методики прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте, РД.52.04.253-90 (утв. Председателем госкомитета СССР от 13.03.90 г. и НГО СССР от 14.03.90 г.).

Вычисления выполняются по двум отдельным сценариям:

• аварийный выброс сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) (расчет по одному веществу);
• разрушение ХОО.

На основе Приложения 3 Методики РД.52.04.253-90 был сформирован справочник, учитывающий способ хранения аварийно химически опасного вещества (АХОВ). Оператор, указывая АХОВ из этой таблицы, уже не должен указывать способ его хранения. В эту таблицу также внесены значения вспомогательных коэффициентов, зависящих от способа хранения АХОВ, в Приложении 3 Методики РД.52.04.253-90 не указанные, но упомянутые в контексте Методики (например, К1 = 1 и К7 = 1 для сжатых газов).

Выходными данными являются Глубина и Площадь зоны заражения, карта с нанесенным объектом «зона заражения», а также пространственная матрица с расчетным временем подхода зараженного облака в каждой ячейке.

Моделирование возникновения ЧС на химически опасном объекте © gisinfo.ru

Моделирование возникновения ЧС на взрывоопасном объекте (ВОО)

В основе лежит алгоритм, целью которого является нахождение избыточного давления на фронте ударной волны и оценка причиненных им разрушений, а также характера воздействия воздушно-ударной волны на человека. Алгоритм модели взрыва выполнен на основе следующих нормативных документов и методик расчета:

• Методика оценки последствий аварии на пожаро-взрывоопасных объектах. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС. Книга 2. // МЧС РФ, Москва, 1994 г.
• ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
• Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах: Сборник документов. Серия 27. Вып. 2.М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2001. 224 с.
• Козлитин А.М., Яковлев Б.Н. Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Прогнозирование и оценка. Детерминированные методы количественной оценки опасностей техносферы: Учеб. Пособие./ Под ред. А.И.Попова. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т,2000.

Область действия алгоритма распространяется на случаи взрыва газо — и паровоздушных смесей, образующихся при авариях на взрывоопасных объектах.

Результатом выполнения алгоритма модели возникновения ЧС на взрывоопасном объекте является:

• карта с нанесенными зонами поражения;
• результаты расчетов:
  • параметров облака (радиус, объем облака) для детонационного взрыва;
  • параметров детонационной и воздушно-ударной волны;
  • радиусов зон поражения людей и объектов;
  • вероятностей смертельного поражения человека в зависимости от расстояния до центра взрыва.

Моделирование возникновения ЧС на взрывоопасном объекте © gisinfo.ru

Моделирование возникновения ЧС на взрывоопасном объекте © gisinfo.ru

Моделирование возникновения ЧС на гидротехническом сооружении (ГТС)

В основе модели лежит алгоритм, предназначенный для прогнозирования и оценки чрезвычайных ситуаций на хранилищах жидких производственных отходов и пространственного моделирования зон растекания жидких производственных отходов в результате таких ЧС.

Алгоритм основан на методике «РД 03-607-03. Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов».

При расчете зоны растекания жидких промышленных отходов используются данные о рельефе местности, поэтому без матрицы высот в составе исходных данных, выполнение расчетов не возможно.

В методике приняты следующие допущения:

• расчет производится для глубины слоя жидкости и неконсолидированных отходов не менее 25 см;
• отходы в хранилище могут представлять собой однородный или неоднородный состав;
• поперечное сечение прорана принимается прямоугольным и постоянным по всей длине прорана;
• после образования прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
• гидравлический прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна больше критического на участок, где уклон меньше критического, — не рассматривается;
• точность расчетов получаемой на выходе матрицы зона затопления в значительной степени зависит от качества матрицы рельефа в исходных данных.

Результатом выполнения расчетов модели аварии ЧС является матрица расчетной зоны растекания жидких отходов.

Расчет может выполняться в одном из двух режимов:

• Объем вытекших отходов известен и задается оператором;
• Объем вытекших отходов рассчитывается как результат оценки возможного образования прорана на хранилище отходов по задаваемому оператором множеству параметров, характеризующих хранилище.

Моделирование возникновения ЧС на гидротехническом сооружении © gisinfo.ru

Источник https://sdelanounas.ru/blogs/137224/