Лабораторне заняття №12

Тема: Розрахунок структури втрат населення і ступеня руйнації об’єктів народного господарства при ядерному вибуху

Мета: Навчитися проводити розрахунки структури втрат населення і ступеня руйнації об’єктів народного господарства при застосуванні ядерного вибуху

Завдання 1. Визначення ступеня руйнування споруд.

Завдання 2. Визначення кількості і структури можливих втрат населення в радіусі ядерного вибуху.

Завдання 3. Індивідуальні завдання

Матеріали: план-схема ядерного вибуху, методичні рекомендації, НРБУ-2006.

На допомогу студенту

1) Споруди руйнуються головним чином в результаті дій ударної хвилі ядерного вибуху. Розрізняють повне, сильне, середнє і слабке руйнування.

Повне – знищення всіх споруд, відновлення їх не можливе.

Сильне – знищення більшої частини споруд, відновлення - в порядку нового будівництва, залишаються окремі конструкції.

Середнє – менша частина руйнується, а також другорядні елементи і деталі, відновлення - в порядку капітально-відновлюваного ремонту з використанням більшої частини елементів.

Слабке – руйнуються дахи, перемички, входи, відновлення - в порядку капітального ремонту.

Для зручності виконання оціночних розрахунків, стійкість споруд до дії ударної хвилі прийнято характеризувати величиною збиткового тиску на фронті ударної хвилі ∆Рф (кг/см²).

Таблиця 1- Величини збиткового тиску (кг/см²),

які характеризують ступінь руйнування споруд

Тип споруди	Ступінь руйнування
Тип споруди	повне	сильне	середнє	слабке
1. Житлові і промислові споруди: багатоповерхові цегляні	0,4 – 0,3	0.3 – 0.2	0.2 – 0.12	0.12-0.08
малоповерхові цегляні	0,45–0,35	0.35-0.25	0.25-0.15	0.15-0.08
дерев’яні будинки	0,3 – 0,2	0.2 – 0.12	0.12-0.08	0.08-0.06
- промислові приміщення з важким металічним каркасом	>0.6	0.6 – 0.4	0.4 – 0.3	0.3 – 0.1
ТЕЦ і АЕС	>0.45	0.45-0.35	0.35-0.25	0.25-0.15
- промислові приміщення антисейсмічної конструкції	>3.0	3.0 – 2.0	2.0 – 1.5	0.3 – 0.25
2. Споруди комунального господарства
- трансформаторні підстанції	>0.7	0.7 – 0.6	0.6 – 0.4	0.4 – 0.3
- водонапірні башні	>0.7	>0.7	0.6	0.3 – 0.2
- арматура свердловин	1.0	1.0	1.0	1.0
- наземні металеві резервуари	0.7	0.7	0.7	0.7
- підземні водо- газо- проводи (сіть)	>15	15 – 10	10 – 6	6 – 1.3
- кабельні підземні лінії	15 – 10	15 – 10	15 – 10	15 – 10
- кабельні наземні лінії	0.5 – 0.3	0.5 – 0.3	0.5 – 0.3	0.5 – 0.3
- телефонно-телеграфна апаратура	0.6 – 0.5	0.6 – 0.5	0.6 – 0.5	0.6 – 0.5
- бетонні плотини	>50	>50	50 – 20	20 – 10
- земляні	>10	>10	10 – 7	7 – 1.5
- металеві мости (100м)	>1.5	>1.5	1.5 – 0.8	0.8 – 0.5
- шосейні дороги	40 – 20	20 – 10	10	3 – 1.2
- залізнодорожні шляхи	>3	>3	3 – 1.5	1.5 – 1
- окремо стоячі сховища, розраховані на тиск 3,5 кг/см²	>7.5	>7.5	7.5 – 6	6 – 4
- підвальні сховища на 1 кг/см²	>1.5	>1.5	1.5 – 1	1 – 0.7
- залізничний транспорт	>1.0	>1.0	1 – 0.4	0.4 – 0.3
- вантажні автомобілі	>0.5	>0.5	0.5 – 0.4	0.4 – 0.2

Таблиця 2 - Величина відстаней від центру вибуху, які відповідають заданому збитковому тиску і потужності вибуху

Збитковий тиск, кг/см²

Відстань (км) від центру вибуху при потужності вибуху (млн. т)

0,5

0,05

0,08

0,1

0,12

0,2

0,3

0,5

1,0

2,0

3,0

5,0

10,0

20,0

0,4

16,5

5,5

4,4

3,2

2,1

1,6

1,3

1,1

0,8

0,6

3,6

13,8

11,1

9,8

5,4

2,7

2,0

1,8

1,4

1,0

0,8

4,5

14,2

12,5

8,6

7,0

5,1

3,4

2,5

2,1

1,7

1,3

1,0

5,7

16,2

14,2

10,1

8,0

5,7

4,0

2,9

2,4

2,0

1,5

1,1

6,5

19,5

17,0

12,0

9,3

6,8

4,7

3,4

2,9

2,4

1,8

1,3

7,8

20,3

15,0

11,5

8,5

6,0

4,2

3,6

2,9

2,2

1,7

9,5

Методика визначень: 1. Для заданих потужностей вибуху і відстані від центру вибуху до споруд за табл.2 визначається величина збиткового тиску на даній відстані.

2. За табл.1 для цього тиску і заданої (або аналогічної) споруди визначається ступінь руйнування.

Дані для попередньої оцінки:

В зоні з тиском >1 кг/см² всі наземні споруди повністю руйнуються.

В зоні з тиском 1 – 0,3 кг/см² – сильне руйнування.

В зоні з тиском 0,3 – 0,1 кг/см² – середнє і слабке руйнування.

2) Втрати розрізняють: безповоротні (вбиті і померлі до надання санітарної допомоги) і санітарні (уражені, які надходять на лікування з втратою працездатності).

За ступенем ураження розрізняють:

важкі (>2 місяці втрата працездатності, але можуть бути летальні випадки)

середні ( 1 – 2 місяці втрата працездатності)

легкі (7 – 15 днів– кількість часу втрати працездатності)

Основні види ураження людей в районах ядерних вибухів потужністю >500 тис. т. будуть: травми, опіки і їх поєднання, а проникаючою радіацією – в меншій степені.

Основні фактори, що впливають на втрати:

- потужність вибуху

- висота вибуху

- розмір міста

- місце вибуху (щодо розташування міста)

- кількість і щільність населення

- тип забудови

- наявність сховищ, їх типи

- метеоумови, час року, доби.

Для зручності розрахунків оцінку пов’язують із ступенем руйнації.

Таблиця 3 - Структура можливих втрат в зонах руйнації дерев’яної міської забудови

Показники

Втрати (%) в зонах руйнації забудови

повної

сильної

середньої

слабкої

Всього втрат

- безповоротні

- санітарні:

важкі

середні

легкі

Таблиця 4 - Цегляна міська забудова

Всього втрат

- безповоротні

- санітарні:

важкі

середні

легкі

Таблиця 5 - Структура втрат в зоні руйнування сховищ
Показники	Втрати (%) в зонах руйнації забудови
Показники	повної	сильної	середньої	слабкої
Всього втрат - безповоротні - санітарні: важкі середні легкі	100 100 - - - -	75 25 50 50 - -	45 - 45 15 30 -	5 - 5 - - 5

Методи розрахунків

1. На плані міста наноситься центр вибуху.

2. За табл.1 виписуються збиткові тиски для різних ступенів руйнування переважаючої в місті забудови.

3. В залежності від виду вибуху з табл. 2 виписують відповідно до тиску відстані, що характеризують зони повного, сильного, середнього, слабкого руйнування.

4. На площі міста визначається кількість населення, яке попало в ту чи іншу зону (4 зони).

5. За табл. 3, 4 визначають кількість втрат та його структура.

6. Сума даних по зонах буде визначати загальну кількість втрат в місті і їх структуру.

Розрахунки втрат в сховищах проводять аналогічно (табл.5).

7. Визначити ступінь руйнації об’єктів згідно індивідуального завдання.

У військовий час створюються за рішенням штабів ЦО спеціальні групи спеціалістів промисловості, енергетики, зв’язку, комунального господарства.

Основні їх завдання:

- розробка рекомендацій по своєчасному підвищенню стійкості об’єктів і захисту робітників і службовців від дії ядерної зброї;

- оцінка ситуації, яка склалась на об’єктах народного господарства в результаті дії уражаючих факторів ядерної зброї;

- розробка пропозицій по відновленню роботи об’єктів народного господарства, зруйнованих ядерними вибухами або які попали в зону сильного радіоактивного забруднення;

- прогноз і оцінка впливу на екосистеми.

Для цього і потрібні дані методики.

3) Індивідуальні завдання

Провести розрахунок структури втрат населення і ступеня руйнації об’єктів народного господарства при ядерному вибуху (дані – з табл.. 6)

Таблиця 6 - Індивідуальні завдання для студентів

Інд.№ По каз- ники	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Потужн-ість вибуху млн. т	0,5	0.5	0.5	1	1	1	2	2	2	3	3	3	4	10	10
Відстань для оцінки стану об’єктів, км	1	2	3	3	4	5	1	1	2	2	6	10	6	3	2
Тип забудови	Д	Ц	Д	Ц	Д	Ц	Д	Д	Д	Ц	Ц	Ц	Ц	Ц	Ц
Сховища: кількість	1	2	3	2	2	2	-	-	-	2	2	2	2	2	3
місткість, чол	500	550	600	350	300	400				300	400	300	550	400	700
відстань від центру вибуху, км	1	2	3	1	5	6				5	6	7	10	2	10
щільність населення, чол/км²	300	400	500	550	650	750	310	350	380	700	800	850	450	400	600

Прод. табл..6

Інд.№ По- каз- ники	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Потужність вибуху млн. т	5	5	5	10	10	10	0,5	0,5	0,5	0,5	2	4	2	3	5
Відстань для оцінки стану об’єктів, км	5	6	8	6	5	4	1	5	10	0,5	2	4	5	1	5
Тип забудови	Д	Д	Д	Ц	Ц	Ц	Ц	Ц	Ц	Д	Д	Д	Ц	Ц	Ц
Сховища: кількість	1	2	3	1	2	5	1	2	3	2	2	2	3	2	2
місткість, чол	500	550	600	550	300	800	500	900	1100	200	400	300	600	300	1000
відстань від центру вибуху, км	3	4	5	1	2	10	1	8	12	2	4	6	1	10	5
щільність населення, чол/км²	100	150	200	450	400	500	700	800	900	100	200	350	500	700	600