Попередження надзвичайних ситуацій, викликаних викидом легких газоподібних небезпечних хімічних речовин

Abstract

В роботі запропоновані заходи попередження надзвичайних ситуацій, пов'язаних з викидом легких газоподібних небезпечних хімічних речовин. Ці заходи складаються з розробки та удосконалення математичних моделей, що визначають рівні концентрацій небезпечних хімічних речовин в повітрі та дозволяють прогнозувати зони розповсюдження цих речовин для запобігання загибелі та травмування особового складу аварійно-рятувальних підрозділів, що здійснюють необхідні дії по локалізації та ліквідації надзвичайних ситуацій. Обґрунтовано можливість попередження надзвичайних ситуацій, обумовлених викидом легких газоподібних небезпечних хімічних речовин, шляхом побудови стохастичних математичних моделей визначення прогнозованого рівня концентрації небезпечних хімічних речовин та структурування зон їх розповсюдження. Сформульовано задачу розповсюдження легкої газоподібної речовини в атмосфері, яка являє собою лінійне диференціальне рівняння параболічного типу, крайової умови, що описує непроникність поверхні землі для цієї речовини, а також початкову умови, яка задає концентрацію речовини у повітрі у момент часу, що передує аварії. За допомогою апарату функцій Гріна побудовано розв’язок рівняння дифузії легкої газоподібної небезпечної хімічної речовини при постійній інтенсивності викиду. Для задачі дифузії у стохастичній постановці отримано аналітичний вираз для математичного очікування концентрації небезпечної хімічної газоподібної речовини в атмосфері. Математична модель попередження надзвичайних ситуацій, обумовлених техногенним викидом в атмосферу небезпечних легких газоподібних речовин, являє собою систему з трьох аналітичних залежностей, перша з яких дозволяє розрахувати максимально можливі межі небезпечних зон у разі нескінченого у часі розповсюдження небезпечної хімічної газоподібної речовини в атмосфері; друга дозволяє розрахувати межи небезпечних зон після закінчення викиду; третя дозволяє розрахувати зміни меж небезпечних зон, утворених при короткотривалому викиді. Модель може бути використана при прогнозуванні динаміки областей надзвичайних ситуацій, параметри яких залежать від швидкості вітру