Файл: Я _ Бедр_й Безпека життєд_яльност_.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.11.2019

Просмотров: 8521

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Серед катастроф виділяються події, пов'язані із різними про­явами руйнівних сил природи, які об'єднані під загальною на­звою «стихійні лиха».

Серед природних явищ розрізняють небезпечні природні яви­ща та стихійні лиха.

Небезпечене природне явище — стихійна подія природного ха­рактеру, яка за своєю інтенсивністю, масштабом поширення та тривалості може викликати негативні наслідки.

Стихійне лихо — катастрофічне природне явище чи процес, які можуть спричинювати людські жертви, значну матеріальну шкоду та інші важкі наслідки. Стихійні лиха переважно пов'язані із природними процесами і можуть бути спровоковані антропо­генною діяльністю..

Небезпечні природні явища (стихійні лиха) можуть мати гео­фізичне, геологічне (екзогенне), метеорологічне, агрометеороло­гічне та інше походження.

3.1.2. Загальні відомості про теорію катастроф

Перші відомості про теорію катастроф з'явилися у друку в 70-х pp. З тих пір це одна із найвідоміших і найпопулярніших математичних теорій, яка знайшла широке прикладне використання. Теорія ката­строф досліджує усі стрибкоподібні переходи, розриви, якісні зміни на відміну від ньютонівської теорії диференціального та інтеграль­ного обчислення, яка застосовується для безперервних процесів.

Джерелами теорії катастроф є теорія особливостей гладких відображень Уітні Хаслера та теорія біфуркацій динамічних сис­тем Пуанкаре та Андронова.

Теорія особливостей - це узагальнення досліджень функцій на максимум та мінімум. Уїтні Хаслер замінив функції відобра­ження наборами функцій декількох змінних.

Основна праця американського математика Уїтні Хасле­ра «Про відображення площин на площину», яка надрукована у 1955 p., дала поштовх бурхливому розвитку теорії особливостей, що тепер є однією із центральних галузей математики, пов'язую­чи абстрактні розділи з прикладними.

Теорія біфуркацій розглядає різноманітні якісні перебудови чи метаморфози різних об'єктів (систем) при зміні параметрів, від яких вони залежать. Слово «біфуркація» означає «роздвоєн­ня» та характеризує можливі шляхи подальшого розвитку систе-

171

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

ми при зміні керуючих параметрів: стрибок — катастрофу чи збе реження рівноваги.

Катастрофами називаються стрибкоподібні зміни у вигляді раптової реакції системи на плавну зміну зовнішніх умов.

Ми спостерігаємо, як тече річка, рухається по небосхилу сон це. Це процеси поступові, неперервні. Але відомі інші процеси: вода поступово нагрівається, а потім раптово закипає - рідина перетворюється у пару, властивості її раптово змінюються. Дере­в'яна лінійка в руках спочатку гнеться, а потім раптово ламаєть­ся. Вперше на це звернув увагу понад 100 років тому математик М.Бугаєв. На його думку, математика повинна складатися з двох частин - математичного аналізу, за допомогою котрого зручно досліджувати неперервні процеси, та з розділу математики, який досліджував би переривчасті процеси. Цей розділ Бугаєв запро­понував назвати аритмологією. Сучасні математики не визнали його ідей, але їх підтвердив нещодавно французький математик Рене Тома. Йому вдалося створити математичну теорію катаст­роф, причому слово «катастрофа» означає будь-яку стрибкоподіб­ну зміну властивостей досліджуваного об'єкта.

Приклад з лінійкою дає змогу зрозуміти сутність питання, що розглядається. Доки прикладається сила (керуючий параметр) перпендикулярно до площини лінійки, її згин (внутрішній пара­метр) змінюється спочатку плавно, а потім стрибкоподібно. Ця залежність ілюструється простим графіком (рис. 19).

К еруючий параметр
▲ (сила)

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Але якщо дещо ускладнити модель і в якості другого керую­чого параметра вибрати змінний кут між площиною лінійки та напрямком сили, то залежність відразу перестане бути простою. її можна виразити лише тривимірною поверхнею складної форми (рис. 20).

Таким чином, теорія Рене Тома доводить, що, залежно від по­чаткових умов, катастрофа з лінійкою, на котру діють два керу-чих параметри, може бути подана або складкою на межі поверхні, або вигином. Інших геометричних тлумачень катастроф не існує. При вивченні одночасної дії 3, 4, 5 незалежних змінних отриму­ються 3-, 4-, 5- вимірні поверхні, в котрих можлива певна кількість типів катастроф: відповідно 5, 7 або 11.

Таким чином, математичні моделі катастроф свідчать про за­гальні риси найрізноманітніших явищ стрибкоподібної зміни ре­жиму роботи систем у відповідь на плавну зміну зовнішніх умов.

К еруючий параметр (сила)











Рис. 20. Катастрофічна деформація за наявності двох керуючих

параметрів

Згідно з теорією катастроф можна пропонувати наступну мо­дель функціонування систем (економічних, екологічних, су­спільних, технічних). Будь-яка система, як вказано на рис. 21, проходить у своєму розвитку декілька етапів: етап росту (станов­лення), етап стабільності існування, етап кризи (вгасання, відми­рання, перебудови, модернізації). Криза завершується загибел-

173

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

лю системи або переходом її у новий, якісно виший, стан. Усе залежить від співвідношення величини «напруги», котрої зазнає система, добротності цієї системи та виникаючих умов її подаль­шого існування.












Характерними рисами кризи є значне прискорення процесів з наближенням катастрофи. До визначеного моменту кризу сис­теми можна відхилити, але після цього катастрофа стає немину­чою і настає дуже швидко.

Цікаві деякі висновки теорії катастроф щодо подолання кри­зового стану:

  • поступовий рух у бік кращого стану відразу ж призводить до погіршення. Швидкість погіршення при рівномірному рухові до кращого стану збільшується.

  • у міру руху від гіршого стану до кращого опір системи зміні його стану збільшується. Максимум опору досягається раніше, ніж найгірший стан.

  • якщо систему вдається відразу, стрибком, а не безперерв­но, перевести із поганого стійкого стану достатньо близько до

174

J. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

кращого, то далі вона сама буде еволюціонувати у бік доброго стану.

3.1.3. Класифікація надзвичайних ситуацій

Загальноуживаної класифікації НС не існує. В основу існую­чих класифікацій кладуть масштаб та глибину НС. Згідно з цим принципом НС поділяють на:

  • локальні;

  • об'єктові;

  • місцеві;

  • регіональні;

  • національні;

  • глобальні.

Локальна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена вироб­ничим приміщенням.

Об'єктова НС — це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена об'ємом та територією об'єкта.

Місцева НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена територією міста (району) чи області.

Регіональна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнен­ня чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена тери­торією краю, декількох областей.

Глобальна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена терито­рією декількох суміжних країн.

Повніша класифікація враховує сутність та причини виник­нення подій НС. Це дає змогу виділити такі НС:

  • техногенні;

  • природні;

  • екологічні;

  • соціальні.

У свою чергу, надзвичайні події, що лежать в основі НС, мо­жуть бути класифіковані за:

— суттю та характером подій і процесів, які становлять їх
основу;

175

Смотрите также файлы