Файл: Программа эвм в области прогноза чс и защиты населения 12 Заключение 20.docx

Содержание

Введение

Прогнозирование — это получение качественных и количественных характеристик о будущем состоянии объекта, процесса или явления.

ЧС – обстановка, сложившаяся после масштабного происшествия природного, техногенного, биологического характера, которое привело к жертвам, разрушению строительных объектов, причинило вред людям или окружающей среде.
Чрезвычайные ситуации подразделяют на следующие виды:

• 
  Природные: сильные морозы, град, сели, ураганы, цунами, и т.д.
  
• 
  Техногенные: взрыв, авария, пожар. Спровоцированы деятельностью человека.
  
• 
  Экологические связаны с изменением биосферы (опустынивание).
  
• 
  Биологические: эпидемия, эпизоотия.
  
• 
  Социальные: наркомания, алкоголизм, терроризм.
  ЧС могут носить локальный, муниципальный, региональный, федеральный характер. При отнесении к той или иной группе учитывается масштаб происшествия, число пострадавших и материальный ущерб. По скорости развития выделяют внезапные, стремительные, умеренные. К первой группе относят дорожно-транспортные происшествия, взрывы, аварии и другие ситуации, которые нельзя спрогнозировать. Ко второй – пожары, выбросы ядовитых веществ. К умеренным ЧС можно подготовиться, в эту группу входят паводки, извержения вулканов и др.
  

Целью курсовой работы является:

Определение основных компьютерных программ в области прогноза ЧС и защиты населения, а именно узнать:

- какие существуют модели и компьютерные программы;

- их основные задачи;

1 Теоретические основы моделей и компьютерных программ в области прогноза ЧС и защиты населения

1. 
   Понятия и сущность компьютерных программ в области прогноза ЧС
   

Чрезвычайная ситуация — это ситуация называется чрезвычайной именно потому, что происходит что-то, выходящее за рамки привычного, способное принести ущерб не только материальным объектам, но также здоровью и жизни людей.

---

Источниками ЧС могут быть самые разные факторы:

-природные аномалии;

-распространение опасного для людей или животных вируса;

-технические аварии;

-халатность или злой умысел отдельных лиц.

Ситуацию можно назвать чрезвычайной, если она соответствует следующим условиям:

-существует угроза здоровью и (или) жизни людей;

-нанесен серьезный ущерб окружающей среде;

-оказан большой материальный урон имуществу государства и населения;

-нарушена привычная жизнь населения.

Каждая из ЧС имеет несколько стадий развития:

Предварительная – в этот период происходит накопление предпосылок к возникновению ЧС. Например, предпосылкой к массовым лесным пожарам является сильная засуха;

1) первая – непосредственно возникновение ЧС. Например, взрыв на АЭС;

2) вторая – ликвидация последствий ЧС. Например, разбор завалов после землетрясения;

3) третья – долговременная ликвидация последствий ЧС. Например, возведение жилья для жителей затопленных при наводнении районов.

В наше время существует Комплекс прогнозирования чрезвычайных ситуаций. 

Он 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.

---

2. 
   Моделирование возникновения компьютерных программ
   

1.2.1 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.


Рисунок 1 - Методика оценки санитарно-эпидемиологического состояния
1.2.2 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.


Рисунок 2 - Моделирование возникновения ЧС на радиационно опасном объекте
1.2.3 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.


Рисунок 3 - Моделирование возникновения ЧС на химически опасном объекте

1.2.4 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.

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.


Рисунок 4 - Моделирование возникновения ЧС на взрывоопасном объекте



Рисунок 5 - Моделирование возникновения ЧС на гидротехническом сооружении

1.2.5 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 невозможно.

---

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.
  

2 Программа ЭВМ в области прогноза ЧС и защиты населения

2.1 Программа ЭВМ в области прогноза ЧС и защиты населения в России
Программа для ЭВМ прогнозирования последствий природных и техногенных чрезвычайных ситуаций предназначена для решения задач оценки обстановки в авариях и ЧС природного и техногенного характера

Программа обеспечивает:

-построение зон разрушения зданий и сооружений, а также их элементов;

-моделирование возможной обстановки с отображением на электронной карте местности;

-прогнозирование масштабов возможного поражения людей от источников опасности техногенного и природного характера с учетом таких факторов, как скорость и направление ветра, устойчивость атмосферы, вид, характеристики и количество опасного вещества.

Входящие в состав программные модули:

Модуль прогнозирования обстановки при взрывах на пожаро-взрывоопасных объектах позволяет получить размеры зон поражения людей и повреждения зданий, а также вероятности поражения людей на открытой местности и в зданиях при авариях со взрывами конденсированных взрывчатых веществ; топливно-, газопаро- и пылевоздушных смесей. Модуль прогнозирования обстановки при взрывах на пожаро-взрывоопасных объектах позволяет получить размеры зон поражения людей и повреждения зданий, а также вероятности поражения людей на открытой местности и в зданиях при авариях со взрывами конденсированных взрывчатых веществ; топливно-, газопаро- и пылевоздушных смесей.

---