Наиболее распространенным гидрометеорологическим ИЧС является наводнение.
Наводнение — это затопление пониженных частей речной поймы, береговой зоны водоема или местности, обычно свободных от воды, происходящее из-за подъема уровня воды в реках и водоемах. Обычно этот подъем вызывается естественными причинами. По повторяемости подъемы воды подразделяются на низкие, случающиеся раз в 5— 10 лет, высокие — раз в 10 — 50 лет, выдающиеся — раз в 50—100 лет, катастрофические — реже одного раза в 100 лет.
Наводнения вызываются: весенним таянием снега, сильными дождями и ливнями (паводки), заторами льда в руслах рек, на-гонными ветрами — на морских берегах и в устьях крупных рек.
В России сильные наводнения испытали около 150 городов, еще около 680 подвержены риску легких наводнений, всего же под угрозой наводнений находится около 70 % российских городов. В среднем каждый год затапливается (подтапливается) до 20 городов, при этом в той или иной степени нарушаются нормальные условия жизнедеятельности до 1 млн жителей.
В исключительные годы (например, в 1926 г., 1966 г.) площадь затоплений может достигать 2 — 2,5%, в средние — около 0,3% площади страны. По удельному (на единицу площади) материальному ущербу наводнения уступают только землетрясениям. Средний многолетний ущерб от наводнений в России составляет около 1 млрд долл. в год, из которых 35 % приходится на коммунальное, 27 % — на сельское хозяйство, 14 % — на промышленность, 8 % — на дороги.
Глава 3
ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Общая характеристика
'Опасность техносферы для населения и окружающей среды обусловливается наличием в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве, военной инфраструктуре большого числа так называемых потенциально опасных объектов.
Потенциально опасный объект (ПОО) — это объект, в котором запасена значительная энергия (например, гидротехническое сооружение с гигантскими массами воды) и (или) в котором используют, производят, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаро-, взрывоопасные, опасные химические и биологические вещества.
По характеру возможных ЧС, возникающих в результате аварий на ПОО, обычно выделяют шесть групп таких объектов:
радиационно опасные объекты (РОО);
химически опасные объекты (ХОО);
пожаровзрывоопасные объекты (ПВОО);
биологически опасные объекты (БОО);
гидродинамически опасные объекты (ГДОО);
объекты жизнеобеспечения и транспорт.
В России насчитывается около 45 тыс. подобных объектов. Считается, что в зонах потенциальной угрозы техногенных ЧС про-
живает до 55 % населения нашей страны, или около 80 млн чел. В Российской Федерации от источников техногенной опасности погибает и получает травмы значительно большее количество людей, чем от природных ЧС, а среднегодовой ущерб может достигать 400 млрд руб.
Опасность ПОО — свойство объекта, состоящее в потенциальной способности в процессе эксплуатации при определенных условиях причинить ущерб человеку и окружающей среде. В этом смысле каждый ПОО есть источник опасности, которая может привести к возникновению ЧС. Размер ущерба, который может быть причинен объектом техносферы, называется потенциалом угрозы, различаемым для случая нормальной эксплуатации объекта и экстремальной ситуации на нем.
Потенциал опасности объекта — верхний предел потенциала угроз.
Экстремальная ситуация возникает при авариях на ПОО.
Авария — опасное техногенное происшествие, создающее на объекте или определенной территории угрозу жизни или здоровью людей, приводящее к материальному ущербу и ущербу окружающей природной среде.
Катастрофа — крупная авария, повлекшая человеческие жертвы, материальный ущерб и ущерб окружающей среде в значительных размерах.
Инициирующими, или исходными, причинами для аварий могут быть как внешние, так и внутренние (по отношению к ПОО) события.
К внутренним событиям относятся отказы технических устройств, ошибочные действия персонала (так называемый человеческий фактор), некачественные конструирование и строительство, а к внешним — опасные природные явления, диверсии, воздействие современных средств поражения (в Югославии в 2000 г. авиационным ударам НАТО подверглись нефтехранилища, нефтеперерабатывающие заводы, химические и другие опасные производства).
Отказы технических устройств возникают по причине невозможности достичь их 100 % надежности из-за естественных процессов старения, износа, разрегулирования, действия климатических и других эксплуатационных факторов. Вероятность возникновения аварий на технических системах повышается из-за значительной степени износа основных производственных средств. К 2000 г. износ оборудования в большинстве отраслей промышленности, на транспорте и на объектах сферы жизнеобеспечения в РФ достиг 70 %, износ сети нефтепроводов и газопроводов превысил 63 %.
Анализ статистических данных по авиакатастрофам и авариям на промышленных предприятиях, на морском транспорте пока-
зывает, что технические причины ответственны за 20 — 30% всех техногенных происшествий.
Вклад человеческого фактора в аварийные ситуации на ПОО составляет 70 — 80%. Этот фактор сыграл роковую роль и в возникновении Чернобыльской катастрофы.
Применительно к персоналу основную роль в возникновении аварий играют две причины:
нарушение правил и норм эксплуатации технических систем, невыполнение ремонтных, регламентных и профилактических работ, нарушение технологической дисциплины (64% всех ЧС);
некачественное строительство и (или) несовершенство конструкции (технологических процессов) объектов техносферы (16% всехЧС).
В ряде случаев техногенные ЧС прямо связаны с недостаточной квалификацией персонала, отсутствием опыта работы, психологической неподготовленностью к работе в экстремальных ситуациях.
Техногенные (как и любые другие) ИЧС характеризуются местом, временем их проявления и мощностью.
По степени рассредоточенности в пространстве техногенные ИЧС подразделяются на сосредоточенные (отдельные компактно размещенные объекты) и распределенные в пространстве (железные дороги, магистральные трубопроводы и др.). Места размещения (координаты) сосредоточенных объектов известны, следовательно, известны и координаты потенциального ИЧС. Неопределенность координат ИЧС свойственна как распределенным объектам (например, место возможного разрыва трубопровода), так и подвижным компактным объектам (все виды транспортных аварий).
Для всех видов техногенных ИЧС возникновение аварий во времени — процесс случайный, т.е. во всех случаях время возникновения аварий (катастроф) заранее неизвестно.
Потенциал опасности — характеризует мощность техногенного ИЧС и реализуется при аварии в виде формирования совокупности поражающих факторов, присущих природе данного конкретного ИЧС, например: радиационных (поля излучений), механических (ударные нагрузки, осколочные поля), термических (тепловые поля), химических (избыточные концентрации токсичных веществ). Воздействие этих факторов на окружающую среду, людей, объекты приводит к возникновению ущерба, величина которого прямо зависит от накопленного потенциала опасности ПОО.
Любая авария характеризуется исходными событиями, путями протекания и последствиями.
Основными фазами развития аварий являются:
1) накопление отклонений от нормального состояния или процесса в технических системах (механических повреждений, износа, отклонений от заданных режимов эксплуатации, ошибок систем контроля и т.п.);
2) инициирование чрезвычайной ситуации (аварии, катастрофы), в результате которой объект или часть его переходят в нестабильное состояние, т. е. возникает аварийная ситуация: ЧС еще не произошла, но ее предпосылки налицо; при этом отклонения от условий нормального функционирования уже носят необратимый характер;
3) развитие аварии, когда персонал и автоматические системы теряют контроль над процессами, происходящими на объекте, и начинается неуправляемое высвобождение энергии, опасных веществ, при котором формируются ПФ, представляющие угрозу для персонала объекта;
4) выход ПФ за пределы объекта, действие вторичных ПФ, представляющих угрозу для населения и природной среды.
Действие техногенных ИЧС на поражаемые объекты, так же как и природных ИЧС, характеризуется механизмом воздействия, его продолжительностью и интенсивностью. Механизм воздействия (виды ПФ) зависит от типа ПОО и свойств среды, в которой формируются ПФ. В зависимости от природы конкретного ИЧС основными ПФ могут быть ионизирующие излучения; радиоактивное загрязнение, химическое, биологическое заражение природной среды; механические и тепловые воздействия. Интенсивность этих факторов зависит, как уже отмечалось, от накопленного потенциала опасности (мощности ИЧС) и определяет масштабы зон их поражающего воздействия при аварии.
По уровню воздействий, возможности и времени реализации негативных последствий факторы аварии можно подразделить на поражающие и вредные. При наличии вредных факторов условия жизнедеятельности считаются опасными, при наличии поражающих факторов — чрезвычайно опасными.
Последствия действия вредных факторов обычно проявляются с некоторой вероятностью, существенно зависят от уровня действовавших ПФ. Например, для условий радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды действие на людей ионизирующих излучений и химических токсичных веществ через некоторое время после аварии может рассматриваться уже как вредный фактор при длительном пребывании на загрязненной местности.
В России в среднем в год возникает от 1000 до 1500 чрезвычайных ситуаций, источниками которых (по данным за 1996—2004 гг.) в основном явились аварии: в зданиях жилого и социально-бытового назначения (28 — 32%); на промышленных объектах (24 — 25%); крупные транспортные (15—18%); на объектах жизнеобеспечения (7 — 8 %); химические (5 — 7 %); на магистральных трубопроводах (5—7%).
В 1995 — 2000 гг. из всех случившихся ЧС техногенного характера 74,2% составили локальные (объектовые), 21,2% — местные
(район, город). Около 70 % погибших приходится на транспортные аварии.