Оценка последствий воздействия урагана.

В соответствии с данными приложения № 1 методики [17] определяем, что кирпичное малоэтажное здание получает сильную степень разрушения (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Справочные данные по степеням разрушения зданий
и сооруже­ний при ураганах

Типы здания, сооружений и оборудования	Скорость ветра, м/с
Степень разрушения
слабая	средняя	сильная	полная
Кирпичные малоэтажные здания	20–25	25–40	40–60	> 60

На основании данных Приложения № 4 методики [17] при указанной степени разрушения общие потери составят до 60 % (180 чел.), безвозвратные – до 15 %, (45 чел.) и санитарные – до 45 % (135 чел.) (табл. 5.3).

 

Таблица 5.3

Структура потерь населения в разрушенных зданиях при ypаганах

Структура потерь	Степени разрушения здании
Слабая	Средняя	Сильная	Полная
Общие
Безвозвратные
Санитарные

 

В аналогичной последовательности оценка последствий выполняется для каждого здания, а затем полученные данные суммируются и дают результат в целом по городу.

 

Контрольные вопросы

1 Определение сильных ветров и характер их воздействия на окружающую среду.

2 Важнейшие показатели сильных ветров.

3 Основные предупредительные и защитные мероприятия от сильных ветров.

4 Оценка прочности и выбор способов укрепления конструкций зданий от действия урагана.

5 Комплекс мероприятий по предотвращению и локализации последствий от сильных ветров.

6 Основные мероприятия при подготовке и ликвидации последствий ураганов.

7 Предназначение, содержание и обобщающая характеристика методики прогнозирования последствий воздействия урагана.

8 Исходные данные и порядок оценки последствий ураганов.

 

Лекция 6

Инженерная защита территорий
при лесных пожарах

1 Общие сведения о лесных пожарах
и их классификация

Лесной пожар – это стихийное (неуправляемое) горение, распростра­нив­ше­еся на лесную площадь [8, 14, 18].

Лесной пожарявление очень частое. При сухой погоде и ветре лесные пожары охватывают значительные территории. Так, при жаркой погоде, если дожди не выпадают, то в течение 15–18 дней лес становится настолько сухим, что любое неосторожное обращение с огнем вызывает быстро распространя­ющийся пожар. Такие чрезвычайные ситуации происходят в различных регионах страны ежегодно и во многом зависят от поведения в лесу людей.

Следует отметить, что лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, заготовлен­ную в лесу продукцию, строения и сооружения. В результате пожара снижаются защитные, водо­охранные и другие полезные свойства леса, уничтожается ценная фауна, нарушается плановое ведение лесного хозяйства и исполь­зование лесных ресурсов.

Лесные пожары вызываются различными причинами. Однако до 80 % лесных пожаров возникает из-за нарушения населением мер пожарной бе­зопасности при обращении с огнем в местах труда и отдыха. Кроме этого, в весенний период основной причи­ной возникновения лесных пожаров являются сельскохозяйственные палы, которые проводятся с целью уничтожения прошлогодней сухой травы и обогащения почвы зольными элементами.

Лесные пожары могут являться следствием недостаточно нала­женной службы наблюдения за состоянием леса. В результате такого положения принятые меры по ликвидации лес­ных очагов пожаров оказываются, как правило, несвоевременными.

В зависимости от того, в каких элементах леса распространяет­ся огонь, пожары подразделяются на верховые (а), низовые (б) и подземные (г) (рис. 6.1).

В зависимости от скорости продвижения лесных пожаров и высоты пламени, они подразделяются на сильной, средней и слабой силы (табл. 1.1).

Наиболее чаще других наблюдаются низовые пожары – около 90 % от общего числа пожаров. В этом случае огонь распространяется только по надпочвенному покрову, охватывая нижние части стволов деревь­ев и выступающие на поверхность почвы корни.

Таблица 6.1

Классификация лесных пожаров в зависимости от скорости
распространения пожара (V, м/мин) и высоты пламени (h_ПЛ, м)

Виды пожаров	Сила и параметры пожара (см. рис. 1.1)
слабый (а)	средний (б)	сильный (в)
V, м/мин	hПЛ, м	V, м/мин	hПЛ, м	V, м/мин	hПЛ, м
1 Низовой	до 1,0	до 0,5	1-3	до 1,5	более	более 1,5
2 Верховой	до 3,0	выше деревьев	100,0	выше деревьев	более	выше деревьев
3 Подземный	распространение на глубину, м
до 0,25	до 0,50	более 0,50

 

Низовые пожары подразделяются на беглые и устойчивые.

При низовом беглом пожаре сгорает живой и мертвый надпочвенный покров, самосев леса, опавшие листья и хвоя, обгорает кора ниж­ней части деревьев и обнаженные корни, хвойный подрост и под­лесок. Такой пожар распространяется с большой скоростью, обхо­дя места с повышенной влажностью покрова, поэтому часть площади остается незатронутой огнем. Беглые пожары чаще всего происходят весной, когда просыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов.

При устойчивом низовом пожаре прогорает подстилка, сильно обгорают корни и кора деревьев, полностью сгорают подрост и подлесок. Обычно устойчивые пожары начинаются с середины лета, когда просыхает подстилка.

При низовом беглом пожаре преобладает пламенный тип горе­ния, при устойчивом – беспламенный.

Верховые пожары характеризуются тем, что огонь охватывает кроны деревьев. При этом сгорают хвоя, листья, мелкие, а иногда и крупные ветви. Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает. Особенно большой ущерб наносится лесу, когда го­рят кроны деревьев верхнего яруса.

Различают верховой устойчивый и верховой беглый пожары.

а)

 

 

б)

 

 

в)

 

Рис. 6.1. Категория лесных пожаров

 

При верховом устойчивом пожаре сгорают подстилка, надпочвенный по­кров, валежник и сухостой, подрост и подлесок, ветви и даже крупные сучья, сильно обгорают стволы деревьев. Такой пожар часто называют повальным, так как после него остаются только обугленные остатки стволов крупных деревьев.

При верховом беглом пожаре, который, как правило, возникает при силь­ном ветре, огонь по лесу продвигается обычно «скачками». Такое распространение пожара объясняется тем, что ветер разносит искры, горящие ветви, которые со­здают новые очаги низовых пожаров впереди основного очага. Во время скачка пламя распространяется по кронам со скоростью 100 м/мин и выше, однако, скорость распространения самого пожара меньше, так как после скачка происходит задержка, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Форма площади при бег­лом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра, а дым пожара – темный.

При подземных пожарах (торфяных)обычно горит торф, залегающий под лесными массивами. Торф сгорает или частично, до влажных слоев, в кото­рых горение продолжаться не может, или полностью, на всю глубину до мине­рального слоя почвы. При этом обнажаются и обгорают корни деревьев, вслед­ствие чего последние погибают. Такие пожары возникают крайне редко. Воз­никновение и распространение их обычно связано с низовыми лесными пожа­рами, при которых огонь заглубляется в слой торфа отдельными очагами на наиболее подсохших участках, чаще всего у стволов деревьев, а затем посте­пенно распространяется в стороны. Горение при подземных пожарах беспла­менное.

Лесной пожар, площадь которого превышает 2 км², считается крупным. Такие пожары обычно развиваются в период чрезвычайной пожарной опасности в лесу (по погодным условиям). Лесной пожар, охвативший боль­шую площадь, чаще всего сочетает в себе элементы различных видов пожара. При этом часть территории может быть не подвержена огню – пожар обходит участки, где нет горючих материалов или где такие материалы не способны го­реть в данных условиях. Фронт пожара часто разрывается на участки, которые можно принять за отдельные самостоятельные пожары. Распространяясь с раз­ной скоростью и неоднократно меняя направление в зависимости от изменения направления ветра и наличия горючих материалов, такие участки пожара дела­ют конфигурацию фронта пожара сложной и неопределенной, при которой трудно выделить основные элементы пожара – фронт, фланги и тыл.

Фронт лесного пожара – наиболее быстро распространяющаяся в направ­ле­нии ветра огневая кромка.

Тыл лесного пожара – двигающаяся против ветра кромка огня.

Фланги лесного пожара – продвигающаяся перпендикулярно ветру огневая кромка.

По площади, охваченной огнем, лесные пожары подразделяют­ся на шесть классов.

Класс лесного пожара	Площадь, охваченная огнем, га
1 Загорание 2 Малый пожар 3 Небольшой пожар 4 Средний пожар 5 Крупный пожар 6 Катастрофический пожар	0,1–0,2 0,2–2,0 2,1–20 21–200 201–2000 более 2000

 

Анализируя причины возникновения и процесс развития лесных пожаров, нетрудно заметить, что пожарная опасность в лесах существенно зависит от погодных условий, для прогнозирования которых в настоящее время имеются достаточно совершенные методы.

Наибольшая вероятность возникновения лесных пожаров – в пожароопасный сезон.

Пожароопасный сезон – период с момента таяния снегового покрова в лесу до наступления устойчивой дождливой осенней погоды или образования снегового покрова (апрель–ноябрь). Пожароопасный сезон разделяют на пожароопасные периоды и периоды отсутствия пожарной опасности, которые возникают после выпадения осадков (более 3 мм).

К наиболее пожароопасным лесным насаждениям относятся сосновые, лиственные и кедровые леса, лишайники, брусничники, можжевельники, багульники.

В период, когда на деревьях зеленая листва, она является преградой для распространения верховых по­жаров хвойных пород древостоя.

В насаждениях на сухих песчаных почвах пожары возникают наиболее часто и быстро распространяются, но они не носят ус­тойчивого характера и тушить их относительно легко.

В хвойных лесах с толстым слоем из опавших листьев, сучьев, травы в засушливый год пожары принимают опасные формы (вер­ховые и подземные) и наносят большой ущерб.

В летний период (июль–август) количество пожаров в лесу ста­новится максимальным, поэтому в это время года необходимо со­средоточить силы и средства для ликвидации возникающих в лесу пожаров.

Наибольшее влияние на пожарную опасность в лесу оказыва­ют осадки, температура воздуха и его влажность, ветер и облач­ность.

 

2 Мероприятия по инженерной защите территорий
от лесных пожаров

С наступлением пожароопасного периода устанавливают строгий кон­троль за возникновением и развитием лесных пожаров. Для этого при управлениях пожарной охраны (УПО) создают группу информации, кото­рая обобщает поступающие сведения от инспекторов Государственного пожар­ного надзора и работников лесной пожарной охраны, начальников отделов внутренних дел и постоянно информирует администрацию о пожарной обстановке [8, 14, 16].

При возрастании числа очагов пожаров и возникновении сложной обста­новки распоряжением главы администрации создаются чрезвычайные комиссии по борьбе с лесными пожарами, которые поручают УПО органи­зовать штаб пожаротушения. Приказом начальника УПО штаб создается одно­временно с комиссией по ЧС. На весь пожароопасный период при администра­циях создаются специальные комиссии по борьбе с лесными по­жарами, которые возглавляет глава администрации или его первые заместите­ли.

Тушение лесного пожара разделяется на следующие, последовательно выполняемые тактические операции – локализацию пожара, дотушивание очага горения и охрана участка, где был пожар.

Локализация пожара – наиболее сложна и трудоемка. Надежная локали­зация представляет собой решающую фазу работ по тушению пожара. Локали­зацию лесного пожара в большинстве случаев проводят в два этапа.

На первом этапе останавливают распространение пожара непосредственным воздействием на его кромку. Это дает возможность выиграть время и сосредоточить силы и средства на более трудоемких работах второго этапа.

На втором этапе про­кладываются заградительные полосы, канавы и дополнительно обрабатывается периферия пожара, чтобы исключить его возобновление. Локализованными следует считать только те пожары, вокруг которых проложены заградительные минерализированные полосы или канавы, надежно преграждающие пути даль­нейшего распространения горения, либо если руководитель тушения пожара (РТП) уверен, что другие способы локализации пожара не менее надежно ис­ключают возможность его возобновления.

Дотушивание очага горения – это ликвидация очагов горения, остав­шихся на пройденной пожаром площади после его локализации.

Охрана участка, где был пожар, состоит в непрерывном или периоди­ческом осмотре пройденной пожаром площади для предотвращения возобнов­ления пожара от скрытых очагов, не выявленных при дотушивании.

Если раз­меры и характер пожара таковы, что прибывших сил для быстрой его ликвида­ции явно недостаточно, РТП немедленно ставит об этом в известность лесхоз (или лесничество) и приступает к разведке пожара. Прибывшие силы и средства пожаротушения до окончания разведки и принятия решения о плане тушения временно используют для задержки распространения пожара на наиболее опас­ных участках вблизи места нахождения этих сил и средств.

При разведке пожара выясняют:

– вид и скорость распространения пожа­ра и его примерную площадь;

– тактические части (фронт, фланги и тыл);

– наибо­лее опасные направления распространения (чему угрожает пожар);

– препятствия распространению пожара;

– возможное усиление или ослабление пожара вслед­ствие особенностей лесных участков на пути его распространения;

– возмож­ность подъезда к кромке пожара и применение механизированных средств ло­кализации и тушения;

– водоисточники и возможность их использования;

– опор­ные полосы для пуска встречного низового огня и условия прокладки таких полос;

– безопасные места стоянки транспортных средств, пути отхода рабочих на случаи прорыва огня, места укрытия.

Кроме перечисленных данных, разведка должна определить (предполо­жительно) распространение и развитие пожара в ближайшее время, если мер к его тушению будет недостаточно. При этом учитывается возможное усиление и развитие пожара в зависимости от особенностей лесных участков, по которым будет проходить пожар, и от метеорологической обстановки. Для пожаров об­щей площадью, равной 5–10 га, прогноз составляют на ближайшие 2–3 ч, для болee крупных пожаров – на более длительные сроки в зависимости от реаль­ных возможностей их ликвидации.

Данные разведки и прогноз возможного распространения и развития по­жара с указанием дополнительных сил и средств пожаротушения немедленно передают лесхозу (лесничеству) по радио или нарочным (если нужна помощь). По данным разведки и прогноза распространения и развития пожара РТП раз­рабатывает план тушения пожара, в котором определяет:

– технические спо­собы и тактические приемы ликвидации пожара;

– сроки выполнения отдельных стадий тушения;

– распределение сил и средств по периферии пожара;

– организа­цию связи с отрядами, командами, группами и бригадами рабочих;

– привлечение дополнительных сил и средств (количество и сроки);

– мероприятия по непре­рывной разведке пожара и хода его тушения, страхующие мероприятия;

– ре­шающее направление противопожарных действий, в зависимости от обстанов­ки оно может быть со стороны населенного пункта, лесного массива или лесо­разработок.

Как правило, работы по тушению планируют так, чтобы ликвидация (ло­кализация) пожара была закончена не позднее 10 ч утра следующего дня. Если пожар распространился на большой площади и принял затяжной характер, то разведку производят ежедневно, а при быстром распространении горения – два раза в день. В районах наземной охраны лесов данные разведки летчик-наблюдатель сбрасывает с вымпелом непосредственно РТП. Если самолет (вер­толет) можно посадить вблизи пожара, то разведку с него следует производить самому РТП.

При тушении слабых низовых пожаров, если имеется достаточ­ное количество сил, пожар оцепляют кругом, а при недостаточном – одна брига­да сдерживает и тушит фронт пожара, а две другие, начиная с тыла, охватывают пожар с флангов, продвигаясь по мере тушения к фронту. Останавливать рас­прост­ранение пожара можно захлестыванием огня на кромке ветвями; засып­кой грунтом либо обработкой кромки химикатами из ранцевых опрыскивате­лей. Иногда работы ведут две бригады, которые движутся с тыла по флангам к фронту пожара, постепенно сжимая его с боков и сводя на клин.

При тушении пожаров средней силы, распространяющихся по надпочвен­ному покрову со скоростью 1–3 м/мин, рекомендуется сначала остановить про­движение кромки пожара захлестыванием, затем – засыпкой грунтом. Если дан­ные мероприятия не дают необходимого результата, то продвижение кромки пожара осуществляется опрыскиванием ее растворами химикатов из ранцевых опрыскивателей. Остановку продвижения кромки пожара следует начинать ох­ватом с фронта, что дает возможность сократить площадь, поврежденную ог­нем, и уменьшить затраты труда. Такие пожары обычно возникают в сухое вре­мя весной и летом и сопровождаются частичным выгоранием подстилки и ва­лежника, поэтому работы по надежной локализации их после остановки созда­нием заградительных минерализованных полос обязательны.

В случае сильного низового пожара, распространяющегося со скоростью более 3 м/мин, с высоким пламенем на фронте, его останавливают пуском от­жига против фронта от опорной полосы, проложенной растворами химикатов. На флангах и в тылу обрабатывают кромку химикатами либо засыпают грун­том. Окружать такие пожары после остановки заградительной минерализован­ной полосой обязательно.

При таких пожарах, действующих под пологом леса в участках со скоп­лениями хвойного подроста или горючего подлеска, а также в захламленных участках, то есть при большой опасности перехода низового огня в верховой, способы остановки распространения горения ручными орудиями и ранцевой аппаратурой неприемлемы вследствие большой высоты пламени. Для тушения таких пожаров применяют воду из баков автоцистерн либо других агрегатов или из имеющихся вблизи пожара водоисточников. В случаях пожаров на уча­стках с хвойным подростом и подлеском применяют распыленную воду, а при горении древесного хлама – мощные сосредоточенные струи. При этом рабо­чие рукавные линии прокладывают вдоль фронта пожара по невыгоревшей площади, охватывая затем фланги и тыл. Отжиг производят от опорной полосы, проложенной на расстоянии менее 80 м от фронта.

Прокладка заградительной минерализованной полосы вокруг пожара по­сле его остановки обязательна, за исключением случаев, когда подачей воды из расположенных вблизи водоисточников он был полностью потушен или когда опорная линия для пуска отжига состояла из надежных преград распростране­нию горения. Опорную полосу для отжига прокладывают при возможности по участкам, где пожар не может достичь большой силы. Прокладку опорных по­лос рекомендуется вести с помощью землеройной или почвообрабатывающей техники, а для тушения флангов и тыла — использовать воду. Исходя из необ­ходимости ликвидации пожара в возможно короткий срок, РТП обязан в первую очередь использовать имеющиеся наиболее эффективные способы и средства.

Остановка фронта устойчивого верхового пожара, действующего в мо-лодняках и охватившего небольшую площадь, может быть достигнута тушени­ем огня струями распыленной воды из пожарных автоцистерн. В насаждениях старших возрастов при охвате пожаром большой площади максимально ис­пользуют имеющиеся препятствия его распространению и применяют отжиг с охватом пожара, начиная с фронта.

На участках, где действуют устойчивые верховые пожары, пущенный по надпочвенному покрову огонь отжига может перейти на кроны деревьев и распространяться как верховой. В таких условиях опорные полосы для пуска от­жига следует прокладывать по просекам, границам насаждений из лиственных или с преобладанием лиственных пород, по участкам, свободным от хвойного подроста и хлама, или же на таком расстоянии, при котором быстро образуется тяга к кромке верхового пожара.

Для остановки устойчивого верхового пожара в хвойных молодняках предварительно вырубают разрыв шириной, равной полуторной высоте древостоя, и на нем прокладывают опорную полосу для пуска отжига. Чтобы локализовать беглые верховые пожары, применяют только отжиг охватом пожара с фронта. Пуск отжига производится с таким расчетом, чтобы к подходу фронта пожара выгоревшая полоса была не меньше возможно максимальной длины скачка горения по кронам и дальности разлета искр, то есть 100–200 м. В связи с быстрым скачкообразным распространением беглых верховых пожаров РТП особое внимание сосредоточивает на безопасности личного состава, занятого тушением. Протяженность скачков при скорости ветра более 6 м/с может достигать 80–120 м, иногда более. Личный состав должен находиться на расстоя­нии не менее 250 м от фронта пожара.

Наиболее целесообразно отжиг для локализации беглых верховых пожа­ров начинать вечером или рано утром, когда снижается интенсивность и скорости распространения горения и пожары в большинстве случаев полно­стью или частично переходят в низовые. Особое внимание при тушении верхо­вых пожаров должно быть обращено на организацию своевременного обнару­жения и ликвидацию очагов горения, возникающих на расстоянии 100–200 м и более за опорной полосой от перелетающих горящих частиц при подходе фрон­та пожара.

3 Прогнозирование развития и последствий лесных пожаров

Методика [18] предназначена для прогнозирования развития и послед­ствий крупных лесных пожаров. Она ориентирована на использование работниками комиссий по чрезвычайным ситуациям и штабов ГО всех уровней и содержит:

– назначение и основные понятия и определения;

– перечень исходных данных для прогнозирования последствий крупных лесных пожаров и прогнозирование последствий крупных лесных пожаров;

– примеры использования методики. Методика предназначена для про­г­нози­рования последствий круп­ных лесных пожаров и позволяет определять скорость распространения фронта, флангов и тыла лесного пожара; площадь и периметр лесного пожара; состояние леса и результат лесного пожара. Ре­зультаты прогноза служат для разработки инженерных и организационных мер, включая решения о привлечении сил и средств для тушения, об эвакуации населения из зоны лесного пожара. По данным прогноза развития пожара проводится разработка плана тушения лесного пожара, в котором определяют спо­собы и такти­ческие приемы ликвидации пожара, распределение сил и средств реша­ющее направление боевых действий и т.п. Под последствиями лесных пожаров в настоящей методике понимаются площадь зоны горения S в га, периметр зоны горения – ][, в метрах и степень повреждения древостоя после низовых пожаров;

– количество непригодной к реализации древесины после верховых пожа­ров.

Для оценки состояния пожарной опасности в лесу использует­ся комплексный показатель, который учитывает основные фак­торы, влияющие на пожарную опасность лесных горючих мате­риалов.

Комплексный показатель определяется по формуле:

_n

К = ∑(Т_О – τ) ·Т_О, (6.1)

ⁱ⁼¹

где Т_{0 ­}– температура воздуха на 12 ч по местному времени;

τ – точка росы на 12 ч (дефицит влажности);

n – число дней после последнего дождя.

В зависимости от значения К существуют следующие классы пожарной опасности погоды:

– I класс пожарной опасности (К до 300) – отсутствие опасности;

– II класс пожарной опасности (К от 301 до 1000) – малая пожарная опасность;

– III класс пожарной опасности (К от 1001 до 4000) – средняя пожарная опасность;

– IV класс пожарной опасности (К от 4001 до 10 000–12 000) – высокая пожарная опасность;

– V класс по­жарной опасности (К больше 10 000–12 000) – чрезвычайная опасность.

По комплексному показателю определяется очередность возгорания различных лесных участков и травяного покрова. Следует отметить, что на основе практического опыта по ликвидации лесных пожаров установлено, что каждому типу лесного массива соответствует свое значение К (табл. 6.2).

 

Таблица 6.2

Значение комплексного показателя пожарной опасности погоды

Наименование участка леса	Величина комплексного показателя
1 Сосняки – брусничники
2 Ельники – брусничники
3 Сосняки
4 Смешанные
5 Лиственные
6 Травяные насаждения

 

Практика показывает, что по величине комплексного показателя и типу лесного массива можно определить возможный тип пожара. Данная зависимость представлена в таблице 6.3.

Основными исходными данными для прогнозирования последствий лесных пожаров являются вид пожара и класс горимости лесных насаждений (табл. 6.4); класс пожарной опасности погоды (задается по типу лесного массива); скорость ветра; начальная площадь S₀ или начальный периметр (][_о) очага пожара.

 

Таблица 6.3

Определение возможного типа пожара по величине комплексного показателя
и типу лесного массива

Участки леса	Низовой слабый	Низовой средний	Низовой сильный	Верховой
1 Сосняки – брусничники			–
2 Ельники – брусничники
3 Сосняки
4 Смешанные
5 Лиственные				–
6 Березняки – черничники
7 Смешанные – черничник
8 Травяные насаждения		–	–	–

 

 

Таблица 6.4

Класс горимости лесных насаждений

Класс горимости насаждений	Тип леса
I	Чистые и с примесью лиственных пород хвой­ные насаждения (кроме лиственничных).
II	Чистые с примесью хвойных пород листвен­ные насаждения, а также лиственничные, насаждения.

 

Рассмотрим пример прогнозирования последствий крупных лесных пожа­ров.

На лесной территории с лиственными насаждениями (березняк, средний диаметр древостоя 24 см) возник очаг низового лесного пожара с начальным периметром ][₀ 10 000 м. Безветрие, класс пожарной опасности погоды – III.

Определить последствия лесного пожара через 24 ч при средней высоте нагара 1,4 м.

Решение

В соответствии с методикой [18] определяем класс горимости насаждений.

В соответствии с тем, что на лесной территории имеются лиственные на­саж­дения, то класс горимости насаждений – II (см. табл. 6.4).

Далее, определяются линейная скорость распространения фронтаV_ф, флангов V_фл и тыла V_m лесного пожара.

В соответствии с безветрием (скорость ветра по направлению фронта лесного пожара достигает 0,44 м/с) и классом пожарной опасности погоды III, а также согласно п. 4.2.1 методике [18], линейная скорость распространения фронта лесного пожара V_ф определяется по графику (рис. 6.2).

 

Рис. 6.2. Скорость распространения фронта пожара Vф

 

По графику видно, что линейная скорость распространения фронта лесного пожара V_ф равна 30 м/ч.

В соответствии с безветрием (скорость ветра в направлении флангов лес­ного пожара уменьшается до 0,25 м/с) и классом пожарной опасности погоды III, а также согласно п. 4.2.2 методике [18], линейная скорость распространения флангов лесного пожара V_фл определяется по графику, представленному на рисунке 6.3.

Рис. 6.3. Скорость распространения фланга пожара V_фл

 

По графику видно, что линейная скорость распространения флангов лес­ного пожара V_фл равна 20 м/ч.

В соответствии с безветрием (скорость ветра в направлении тыла лесного пожара уменьшается до 0,1 м/с) и классом пожарной опасности погоды III, а также согласно п. 4.2.3 методике [18], линейная скорость распространения тыла лесного пожара V_m определяется по графику, представленному на рисунке 6.4.

Рис. 6.4. Скорость распространения тыла пожара V_m

 

По графику видно, что линейная скорость распространения тыла лесного пожара V_m равна 10 м/ч.

В соответствии с п. 4.4 методики [18] приращение периметра Δ ][ за время t = 24 часа определяется как:

Δ ][ = 3.3 · V_ф · t = 3.3 · 30 · 24 = 2376 м.

 

Из п. 4.5.1 методики определяем периметр пожара:

][ = ][₀ + Δ ][ = 10 000 +2376 = 12 376 м.

 

Определяем площадь пожара S через 24 ч из п. 4.6 методи­ки:

S = 4 · 10 ^{– 6} · ][² =4 · 10 ^{– 6} · 12 376² = 613 га.

 

Из п. 4.8 методики [18] определяем степень повреждения древостоя.

При среднем диаметре древостоя 24 см и средней высоты нагара 1,4 м по таблице 6.5 методики [18] видно, что степень повреждения древостоя равна II (табл. 6.5).

Таблица 6.5

Степень повреждения древостоя после низовых пожаров

Средняя высота нагара, м	Средний диаметр древостоя, см
Степень повреждения древостоя
Березняк
0,1- 0,5	II	I	I	I	I	I	I	I
0,6 – 1,0	III	II	II	I	I	I	I	I
1,0 – 1,5	III	III		II	II	II	I	I
1,6 – 2,0	III	III	II	II	II	II	II	II

 

Тогда из таблицы 4 методики [18] определяем, что отпад по числу деревьев для II степени повреждений составляет 31–70 %, по запасу 26–60 % (табл. 6.6).

 

Таблица 6.6

Характеристики повреждения древостоя

Степени повреждений древостоя	Характеристика состояния древостоя	Отпад, %
по числу деревьев	по запасу
II	Древостой после пожара заметно изрежи­вается; характеризуется сохранением жизнедея­тельности значительного количества де­ревьев верхнего полога и отмиранием подчиненной части древостоя после ни­зовых пожаров средней силы.	31–70	26–60

 

Контрольные вопросы

1 Общие сведения о лесных пожарах и их категории.

2 Классификация лесных пожаров от скорости и высоты распространения.

3 Характеристика низовых лесных пожаров.

5 Характеристика верховых лесных пожаров.

6 Характеристика подземных лесных пожаров.

7 Основные элементы и классы лесных пожаров.

8 Тактические операции по тушению лесных пожаров и их содержание.

9 Предназначение методики и перечень исходных данных для прогнозирования последствий лесных пожаров.

10 Последовательность прогнозирования последствий лесных пожаров.

 

Задание на практическое занятие

1 Прогнозирование последствий воздействия урагана на территорию города.

Основными исходными данными для прогнозирования последствий воздействия урагана являются:

– скорость ветра;

– план населенного пункта и характеристика его застройки;

– возможное количество людей, находящихся в зданиях.

На основании собранных исходных данных в ходе практического занятия выполняется прогноз последствий воздействия урагана и определяется:

– степень разрушения зданий;

– потери жителей в зданиях.

2 Прогнозирование развития и последствия лесных пожаров.

Основными исходными данными для прогнозирования развития и последствий лесных пожаров являются:

– тип лесного массива;

– класс пожарной опасности погоды;

– скорость ветра.

На основании собранных исходных данных в ходе практического занятия выполняется прогнозирование развития и последствия лесного пожара и определяют:

– класс горимости лесного массива (насаждений);

– линейные скорости распространения фронта, флангов и тыла лесного пожара;

– периметр и площадь лесного пожара через 24 ч после его начала;

– степень повреждения древостоя.

 

Библиографический список

1 Федеральный закон от 12.02.1998 г. № 28-ФЗ «О гражданской обороне». – М. : ООО «ИЦ - Редакция «Военные знания», 2006. – 208 с.

2 Федеральный закон от 21.12.1994 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвы­чайных ситуаций природного и техногенного характера». – М. : ООО «ИЦ - Редакция «Военные знания», 2006. – 208 с.

3 Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебник / Шульгин В.Н. [и др.] ; под общей ред. д-ра хим. наук, проф. Мищенко В.Ф. – М. : АГЗ, 2005. Т 1.– 168 с.

4 Постановление Правительства РФ от 3.10.98 г. №1149 «О порядке отнесения территорий к группам по ГО». – М.: ООО «ИЦ – Редакция «Военные знания», 2006. – 208 с.

5 Приказ МЧС России от 15.12.02 г. № 583 «Об утверждении и введении в действие правил эксплуатации защитных сооружений гражданской обороны».

6 СНиП II -11-77. «Защитные сооружения ГО». / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2002. - 66 с.

7 СНиП-2.01.51-90 «Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны». / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1990. – 32 с.

8 Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Учебник / Шульгин В.Н. [и др.] ; под общей редакцией д-ра хим. наук, проф. Мищенко В.Ф. – М.: АГЗ, 2005. Т 2. – 172 с.

9 Организация и ведение ГО и защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера : учеб. пособие для преподавателей и слушателей УМЦ, курсов ГО и работников ГОЧС предприятий, организаций и учреждений / под ред. Кириллова. – М. : Институт риска и безопасности, 2005. – 512 с.

10 Постановление Правительства РФ «О порядке создания убежищ и иных объектов гражданской обороны» от 29.11.99 г. № 1309. – М. : ООО «ИЦ – Редакция «Военные знания», 2006. – 208 с.

11 Инструкция по эксплуатации защитных сооружений гражданской обороны в военное время. М : Военное издательство, 1985. – 64 с.

12 Каммерер, Ю.Ю. Защитные сооружения гражданской обороны: устройство и эксплуатация: учеб. пособие / Ю.Ю. Каммерер, А.К. Кутырев, А.Е. Харкевич. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 248 с.

13 Защитные сооружения гражданской обороны (устройство и эксплуатация): учебно-метод. пособие / под ред. Г.Н. Кириллова. – М. : Институт риска и безопасности, 2004. – 320 с.

14 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / под общ. ред. Фалеева М.И. Калуга: ГУП «Облиздат», 2001. – 98 с.

15 Наставление (для войск ГО и ПСС МЧС России) по организации и технологии ведения аварийно-спасательных и других неотложных работ при чрезвычайных ситуациях. Часть 3. Организация и технология ведения аварийно-спасательных и других неотложных работ при наводнениях и катастрофических затоплениях местности. – М.: МЧС России, 1999. – 172 с.

16 Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Б.С. Мастрюков. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – 336 с.

17 Методика оценки последствий ураганов. – М.: МЧС России, 1994. –
8 с.

18 Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катаст­роф, стихийных бедствий в РСЧС. Кн.2. Методика оценки последствий лесных пожаров. – М.: МЧС России, 1994. – 12 с.

РАЗДЕЛ 2

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ОБСТАНОВКИ
ПРИ УГРОЗЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВНИКОМ
СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ПОРАЖЕНИЯ

 

Лекция 7

Поражающие факторы ядерного оружия
и характеристика очага ядерного поражения

1 Краткая характеристика поражающих факторов ядерного оружия

В случае возникновения на территории РФ локальных воо­руженных конфликтов и развертывания широкомасштабных бое­вых действий источниками чрезвычайных ситуаций военного ха­рактера будет являться, при высокой вероятности, применение противником ядерного оружия.

Рассмотрим кратко поражающие факторы ядерного оружия [1–3].

Ядерным оружием называются боеприпасы, действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при взрывных ядерных реакциях.

К ядерным боеприпасам относятся боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артилле­рийские снаряды и мины, снаряженные ядерными зарядными уст­ройствами.

Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности использованного боеприпаса, вида взрыва и типа ядерного заряда.

Мощность ядерного взрыва принято характеризовать тротиловым эквивалентом. Это означает, что если мощность какого-либо ядерно­го взрыва равна 20 тыс. т, то при данном ядерном взрыве выделяется такая же энергия, как и при взрыве 20 тыс. т. тринитротолуола.

Ядерные боеприпасы, в зависимости от мощности, подразделя­ются на сверхмалые (менее 1 тыс. т), малые (1–10 тыс. т), средние 10–100 тыс. т), крупные (100–1000 тыс. т) и сверхкрупные (более 1000 тыс. т).

Взрывы ядерных боеприпасов могут производиться в воздухе на различной высоте, на поверхности земли (воды), а также под землей (водой). В зависимости от этого ядерные взрывы принято разделять на следующие виды: высотный, воздушный, наземный надводный, подземный и подводный.

Высотный взрыв(наименьшая высота взрыва – 10 км) применя­ется для поражения воздушных и космических целей (самолетов головных частей крылатых ракет и др.), а наземные объекты, как правило, существенных разрушений не получают.

При воздушном ядерном взрыве (высота – от сотен метров, до нескольких километров) поражение людей и наземных объектов вызывается ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией, радиоактивное заражение при этом практически отсут­ствует.

Наземный ядерный взрыв осуществляется непосредственно на поверхности земли или на незначительной высоте (до 100 м). При этом в грунте образуется воронка, а облако взрыва, вовлекая в себя большое количество грунта, обусловливает сильное радиоактив­ное заражение местности. Наземный ядерный взрыв применяется для поражения сооружений большой прочности и для сильного радиоактивного заражения местности.

Подземный взрыв – взрыв, произведенный под землей. При этом подземные сооружения получают разру­шения, подобные разрушениям при землетрясениях.

Надводный взрыв – взрыв на поверхности воды или на такой высоте, при которой светящаяся область касается поверхности воды. Вода и пар, образующийся под действием светового излучения, вовлекаются в облако взрыва, после остывания которого выпада­ют в виде радиоактивного дождя, вызывая сильное радиоактивное заражение прибрежной полосы местности и объектов, находящих­ся на суше и акватории.

Подводный взрыв – взрыв, произведенный под водой. При взры­ве выбрасывается столб воды с грибовидным облаком (султаном), диаметр которого достигает нескольких сотен метров, а высота – нескольких километров. При оседании водяного столба у его ос­нования образуется вихревое кольцо радиоактивного тумана из капель и водяных брызг (базисная волна).

В зависимости от способа получения ядерной энергии боеприпасы принято разделять на следующие типы: ядерные (устройства, в которых используются цепные реакции деления) и термоядерные (устройства, в которых используются цепные реакции синтеза).

Так, например, основными частями ядерного боеприпаса являются ядерное зарядное устройство (ядерный заряд), блок подрыва с предохранителями и источниками питания и корпус боеприпаса. В составе ядерно­го заряда находится главная часть – ядерное взрывчатое вещество (рис. 7.1).

 

Рис. 7.1. Ядерный боеприпас «пушечного типа»:

1 – детонатор; 2 – заряд взрывчатого вещества; 3 – отражатель нейтронов;
4 – ядерное взрывчатое вещество; 5 – источник нейтронов; 6 – корпус

 

Ядерное оружие на настоящий момент является самым мощным оружием массового поражения, обладающим такими поражающи­ми факторами, как:

– ударная волна;

– световое излучение;

– проникаю­щая радиация;

– радиоактивное заражение и электромагнитный им­пульс.

Ударная волна является основным поражающим фактором ядер­ного взрыва (рис. 7.2).

 

 

Рис. 7.2. Изменение давления в точке пространства при прохождении

через нее воздушной ударной волны

Воздушная ударная волна представляет собой зону сильного сжатия воздуха, распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница ударной волны на­зывается фронтом.

Основными параметрами ударной волны, определяющими ее поражающее действие, являются избыточное давление ΔР_ф, ско­ростной напор ΔР_ск и время действия ударной волны t_ув.

Избыточное давление во фронте ударной волны ΔР_ф - это разни­ца между максимальным давлением воздуха во фронте ударной вол­ны Р_ф и атмосферным давлением Р₀, которая является основной ха­рактеристикой воздушной ударной волны, т.к. определяет скачок давления, который происходит практически мгновенно при подхо­де волны к месту регистрации давления. Единицей физической ве­личины ΔР_ф является паскаль (Па) или кгс/см² (1 кгс/см² ≈ 10⁵ Па).

Скоростной напор ΔР_ск - это динамические нагрузки, создавае­мые потоками воздуха. Скоростной напор зависит от плотности воздушных масс и связан с избыточным давлением ударной вол­ны. Разрушительное действие скоростного напора заметно сказы­вается в местах с избыточным давлением более 50 кПа, где ско­рость перемещения воздуха более 100 м/с.

Время действия ударной волны t_ув – это время действия избы­точного давления, величина которого зависит от мощности взры­ва и измеряется в секундах.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромаг­нитное излучение оптического диапазона в видимой, ульт­рафиолетовой и ин­фра­красной областях спектра. При этом источником светового излучения явля­ется светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой темпера­туры паров материалов ядерного боеприпаса и воздуха, а при наземных взры­вах – и испарившегося грунта.

Основным параметром, характеризующим поражающее дей­ствие светового излучения, является световой импульс – количе­ство световой энергии, падающей на 1 см² освещаемой поверхнос­ти, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва. Световой импульс из­меряется в джоулях на квадратный метр (Дж/м²). Продолжительность светового импульса t_c в секундах зависит от мощности боеприпаса и определяется по формуле:

 

t_C = q^1/3, (7.1)

 

где q – мощность боеприпаса, кт.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями ос­вещаемых тел, которые при этом нагреваются.

Так, поражение людей световым излучением выражается в появле­нии ожогов различной степени открытых и защищенных одеж­дой участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут возни­кать как непосредственно от излучения, так и от пламени, возникшего при возгорании от светового излучения различных материалов.

Степень воздействия светового излучения на здания, сооруже­ния, технику и т.д. зависит от свойств их конструктивных материа­лов и проявляется в оплавлении, обугливании и их воспламенении.

Проникающая радиация ядерного взрыва представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов.

Гамма-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам, но распространяются в воздухе одинаково – во все стороны на расстояния 2,5–3 км.

Источником проникающей радиации являются ядерные реак­ции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взры­ва, а также радиоактивный распад осколков деления. При этом время действия проникающей радиации при взрыве зарядов не превышает нескольких се­кунд.

Поражающее действие проникающей радиации характеризует­ся дозой излучения, т.е. количеством энергии ионизирующих излу­чений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различа­ют экспозиционную дозу и поглощенную дозу.

При этом поглощенная доза более точно определяет воздействие ионизи­рующих излучений на биологические ткани организма. Она измеряется в радах (1 рад = 0,01 Дж/кг = 100 эрг/г поглощенной тканями энергии). Единицей измере­ния поглощенной дозы в системе СИ является грей (1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад).

Поражающее воздействие проникающей радиации на людей зависит от дозы излучения и времени, прошедшего после взрыва. В зависимости от дозы излучения различают четыре степени луче­вой болезни: I степень (легкая) возникает при суммарной дозе из­лучения 150–250 рад; II степень (средняя) –
250–400 рад; III степень (тяжелая) – 400–700 рад; IV степень – свыше 700 рад.

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмос­феры, воздушного пространства, воды и других объектов возника­ет в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядер­ного взрыва.

Особенность радиоактивного заражения как поражающего фак­тора определяется тем, что высокие уровни радиации могут на­блюдаться не только вблизи места взрыва, но и на большом удале­нии от него, а также опасностью радиоактивного заражения в течение нескольких суток и даже недель после взрыва.

Причиной заражения местности является оседание осколков деления и образование наведенной активности. При этом границы зон радиоактивного заражения местности по степени опасности по следу облака взрыва принято делить на четыре зоны (рис. 7.3).

 

 

Рис. 7.3. Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва
по следу движения облака

 

Зона А – умеренного заражения характеризуется дозой излуче­ния до полного распада радиоактивных веществ: на внешней гра­нице зоны Д_∞ = 40 рад, на внутренней границе Д_∞ = 400 рад.

Зона Б – сильного заражения: дозы излучения на границах Д_∞ = 400 рад и Д_∞ = 1200 рад., соответственно.

Зона В – опасного зараженияхарактеризуется дозами излучения на границах Д_∞ = 1200 рад и Д_∞ = 4000 рад.

Зона Г – чрезвычай­но опасного заражения: дозы излучения на границах
Д_∞ = 4000 рад и Д_∞ = 7000 рад., соответственно.

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей с длинами волн от 1 до 1 000 м и более. Эти поля ввиду их кратковременного суще­ствования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением на­пряжений и токов в проводниках различной протяженности, рас­положенных в воздухе, земле, на технике и других объектах. Оно проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре, находящейся на объектах.

ЭМИ вызывает пробой изоляции, повреждение полупроводниковых приборов и других элементов радиотехнических устройств. Если ядерные взрывы произойдут вблизи линий энергоснабжения и связи, имеющих большую протяженность, то наведенные в них напряжения могут по проводам распространяться на значительные расстояния, вызывая при этом повреждения радиоаппаратуры и находящихся вблизи нее людей.

 

2 Краткая характеристика очага ядерного поражения

При ядерном взрыве на местности образуется очаг ядерного поражения – территория, в пределах которой произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений. При этом разрушения, пожары и поражения людей происходят в результате ударной волны, светового излучения, проникающей радиации и радиоактивного заражения местности, а также воздействия электромагнитного импульса [1–3].

За границу очага ядерного поражения принимается условная линия, за пределами которой возникают лишь незначительные повреждения зданий и пожары. Такие повреждения возникают при избыточном давлении во фронте ударной волны около 10 кПа.

Радиус зон очага ядерного поражения, как правило, зависит от мощности взрыва q, вида взрыва, характера застройки и рельефа местности. При этом площадь очага ядерного взрыва для равнинной местности приблизительно можно принять за площадь круга и вычислить по формуле:

S = π · R² , (7.2)

где R – расстояние (радиус, км) от центра взрыва до границы очага ядерного поражения – до точки с избыточным давлением 10 кПа (находим по таблице приложения 1 [1] для заданной мощности боеприпаса и вида взрыва или для города как радиус зоны поражения города).

Различные разрушения зданий и сооружений, вызываемые дей­ствием воздушной ударной волны, определяются, в основном, зна­чениями ΔР_ф и t_ув. Степень воздействия избыточного давления и скоростного напора в повреждении или разрушении объектов за­висит от размеров, конструкции объекта и степени его связи с зем­ной поверхностью.

В зависимости от характера разрушений и объема АСР очаг ядерного поражения принято делить на четыре зоны (рис. 7.1): I, II, III и IV – зоны слабых, средних, сильных и полных разрушений, соответственно.

 

 

 

Рис. 7.4. Зоны разрушение и радиоактивного заражения местности: 1 – зоны радиоактивного заражения (А, Б, В и Г – зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного,
соответственно); 2 – направление ветра; R – радиус очага ядерного поражения

 

Зона полных разрушений характеризуется избыточным давлением на фрон­те воздушной ударной волны 50 кПа и выше. В этой зоне полностью разрушаются жилые и промышленные здания и сооружения, а также ПРУ и часть убежищ, находящихся в районе эпицентра взрыва. Образуются сплошные завалы. Воспламенившиеся от светового излучения горящие конструкции разбрасываются и засыпаются обломками разрушившихся зданий, вызывая сильное задымление.

Зона сильных разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне сильно разрушаются промышленные здания и полностью жилые. В результате разрушения зданий образуются местные и сплошные завалы. От светового излучения возникают сплошные пожары.

Зона средних разрушений образуется при избыточном давлении во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В пределах этой зоны здания и сооружения получают средние разрушения, деревянные постройки полностью разрушаются, образуются отдельные завалы и сплошные пожары.

Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа. В этой зоне здания и сооружения получают слабые разрушения, образуются отдельные пожары.

Поражения людей вызываются как прямым действием ударной волны, так и косвенным (летящими обломками зданий, деревьями и др.). Характер и степень поражения людей зависят от избыточ­ного давления в подошедшей волне, положения в этот момент че­ловека и степени его защиты. Полученные при этом травмы при­нято делить на легкие (ΔР_ф = 0,2–0,4 кгс/см²), средние
(ΔР_ф = 0,5 кгс/см²) и тяжелые (ΔР_ф >0,5 кгс/см²). При давлении свыше 1 кгс/см² трав­мы могут быть крайне тяжелыми и смертельными.

Очаг ядерного поражения характеризуется сложной пожарной обстановкой. В нем выделяются три основные зоны пожаров (рис. 7.5):

I – зона отдельных пожаров;

II – зона сплошных пожаров;

III – зона пожаров в завалах.

Зона отдельных пожаров охватывает район, в котором пожары возникли в отдельных зданиях и сооружениях. Пожары по району рассредоточены, так как характеристика светового импульса, как правило, следующая:

– на внешней границе – 100–200 кДж/м²;

– на внутренней границе – 400–600 кДж/м².

Она охватывает часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения и имеется возможность быстрой организации тушения загораний и пожаров в первые 20 мин после ядерного взрыва.

 

 

Рис. 7.5. Зоны пожаров в очаге ядерного поражения: 1 – границы зон разрушений;
2 – границы зон пожаров (нижние значения световых импульсов соответствуют
мощности ядерных боеприпасов до 100 кт, верхние – 1000 кт и более)

 

Зона сплошных пожаров – это территория, где под воздействием светового излучения возникают пожары более чем на 50 % зданий и сооружений, и в течение 1–2 ч огонь распространяется на подавляющее большинство зданий, расположенных в данном районе. В этом случае образуется сплошной пожар, при котором огонь охватывает более 90 % зданий. Зона сплошных пожаров характеризуется световыми импульсами 400–600 кДж/м² и более. Она охватывает большую часть территории зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения.

В зоне сплошного пожара невозможен проход или нахождение формирований ГО и РСЧС без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожаров.

Зона пожаров в завалах распространяется на территорию части зоны сильных и всей зоны полных разрушений очага ядерного поражения. Для этой зоны характерно сильное задымление и продолжительное (до нескольких суток) горение в завалах, интенсивное выделение продуктов неполного сгорания и токсических веществ. При этом возникает опасность отравления людей как находящихся в ЗС ГО, так и участвующих в АСР на территории объектов и жилых кварталов. Причиной гибели людей может быть общее повышение температуры дыма. Вдыхание продуктов сгорания, нагретых до 60 °С, даже при весьма небольшом содержании окиси углерода, как правило, приводит к смертельным случаям.

 

3 Этапы и последовательность оценки обстановки

Методы оценки обстановки позволяют с достаточной точностью определить основные показатели обстановки, сложившейся в городе при применении ядерного оружия. Полученные данные в мирное время могут быть использованы для планирования мероприятий по защите населения, а в военное время – для организации аварийно-спасательных работ.

Исходными данными для прогнозировании обстановки являются [1, 2, 4]:

– поражающие факторы ядерного взрыва;

– характеристики застройки населенного пункта (города);

– разбивка города (населенного пункта) на элементарные площадки;

– условия размещения и плотность населения;

– характеристики грунтов;

– показатели потенциально опасных объектов;

– климатические и погодные условия.

Обстановку на территории города в очаге ядерного поражения принято оценивать показателями, которые принято делить на две группы:

– показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку;

– показатели, характеризующие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.

Основными показателями инженерной обстановки в городе являются:

– определение зоны поражения города, где давление во фронте воздушной ударной волны равно 30 кПа (0,3 кгс/см²);

– количество зданий, получивших различные степени разрушения;

– количество ЗС ГО, разрушенных и заваленных;

– протяженность завалов на улицах;

– количество аварий на КЭС.

К основным показателям аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения относят:

– численность пострадавших людей;

– число пострадавших, оказавшихся в завале;

– число людей оказавшихся без кровли;

– потребность во временном жилье;

– пожарную обстановку в зоне разрушений.

При этом для расчета потерь среди населения считается, что в пределах города оно размещается с равномерной плотностью.

Оценку инженерной обстановки в городе проводят в три этапа.

Первый этап– предварительная (заблаговременная) оценка. Расчеты проводят в мирное время с целью планирования мероприя­тий по инженерной защите населения и территорий. Определение потерь населения в городе на первом этапе про­гнозирования производят из условия, что город получил степень пораже­ния Д = 0,7.

Для оценки инженерной обстановки на первом этапе принимают, что к моменту нападе­ния противника все ЗС ГО приведены в готовность и заполнены по нормам.

Второй этап– оценка обстановки производится сразу после получе­ния соответствующими органами управления данных о воздействии противника с це­лью подготовки предложений для принятия решения. На этом этапе уточ­няются результаты прогнозирования последствий нападения противника, полученные в мирное время при заблаговременной оценке ИО.

Третий этап– оценка обстановки проводится с учетом данных раз­ведки. Результаты оценки ИО на данном этапе дают наиболее достоверную картину, складывающуюся в городе.

Зону поражения города, как правило, определяют графическим способом.

Город можно представить круговым объектом, и его площадь S_Г вычисляется по формуле (рис. 7.6):

S_Г = π · R²_Г . (7.3)

 

Отношение площади города, называемой зоной поражения S_0,3, где избыточное давление во фронте воздушной ударной волны составляет D Р_ф ³ 30 кПа (0,3 кГс/см²), ко всей его площади S_Г, называется степенью поражения Д города. Степень поражения города рассчитывается по следующей формуле:

 

Д = S_0,3 / S_Г . (7.4)

 

 

Рис. 7.6. Расчетные схемы определения степени поражения города Д при одиночном ядерном ударе: R_0,3 – радиус поражения города с D Р_ф =30 кПа; R_Г – радиус города

 

Между степенью поражения города и характером разрушения застройки существует взаимосвязь (табл. 7.1).

 

Таблица 7.1

Степень поражения города и характер разрушения городской застройки

Степень поражения Д города,	Плотность ядерных ударов, кт/км2	Характер разрушения застройки
Д < 0,2	менее 1	слабая
0,2 £ Д < 0,5	1 – 4	средняя
0,5 £ Д < 0,8	4 – 9	сильная
Д ³ 0,8	более 9	полная

Зона поражения города находится из выражения Д = S_0,3 / S_Г как:

 

S_0,3 = S_Г · Д. (7.5)

 

Далее, из S_0,3 определяется радиус зоны поражения города R_0,3:

 

R_0,3 = (S_0,3 / π )^1/2. (7.6)

Так как радиус R_0,3 определяется мощностью ядерного боеприпаса q, то его мощность можно определить из следующей зависимости R_0,3 = 0,54 · q^0,33 как:

 

q = (R_0.3 / 0,54)³. (7.7)

где 0,54 – расстояние, где давление для боеприпасов мощностью q =1 кт составляет D Р_ф =30 кПа.

Данные о прогнозируемом ядерном взрыве (эпицентр и мощность взрыва) наносятся на план города.

В случае нанесения по городу группового ядерного удара (рис. 7.7) необходимо рассчитать мощность каждого ядерного боеприпаса, как правило, при условии, что их мощности одинаковы.

Мощность каждого боеприпаса q_i можно рассчитать по формуле:

 

q_i = q_О / n ^2/3 , (7.8)

 

где q_О – мощность одиночного ядерного боеприпаса;

n – количество боеприпасов (2, 3, 4 и т.д.).

Данные о прогнозируемом групповом ядерном ударе (эпицентры и мощности взрыва) наносятся на план города (см. рис. 7.7).

Как ранее отмечалось, инженерную обстановку на территории города в очаге ядерного поражения принято оценивать следующими показателями:

– количество объектов экономики (ОЭ) и зданий, получивших различные степени разрушения;

– количество разрушенных и заваленных ЗС ГО;

– количество ЗС ГО, требующих подачи воздуха;

– количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий;

– объем завалов;

– количество аварий на КЭС;

– протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил.