Оцінка рівня аварійного забруднення атмосфери і соціального ризику в разі надзвичайної ситуації при транспортуванні небезпечного вантажу

Автор(и)

  • M. M. Biliaiev Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна
  • O. V. Berlov Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Україна
  • E. Yu. Gunko Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15802/ecsrt2013/51038

Ключові слова:

забруднення атмосфери, ракетне паливо, інфільтрація небезпечних речовин в приміщенні, чисельне моделювання

Анотація

Мета. Розробка прикладної чисельної моделі для розрахунку динаміки забруднення атмосфери над містом  у випадку теракту  при транспортуванні твердого ракетного палива. Методика. Для чисельного моделювання  процесу перенесення небезпечної речовини (продукту детонації твердого ракетного палива) в атмосфері застосовується рівняння конвективно-дифузійного перенесення домішки. Це рівняння враховує розсіювання в атмосфері небезпечної речовини за рахунок вітру і атмосферної дифузії. Для розрахунку процесу забруднення повітряного середовища усередині приміщень при затіканні в них забрудненого атмосферного повітря використовується балансова модель. Ця модель враховує величину  повітрообміну в приміщенні, об'єм приміщення і концентрацію небезпечної речовини в потоці, що входить в приміщення. Величина повітря, що фільтрується, в приміщенні розраховується за допомогою емпіричної моделі. Для чисельного інтегрування рівняння перенесення домішки в атмосфері застосовується неявна різницева схема. На основі побудованої чисельної моделі створений код на алгоритмічній мові Фортран. Проведений обчислювальний експеримент за оцінкою рівня забруднення атмосфери над м. Павлоградом і повітряного середовища усередині приміщень. Результати. Запропонована модель дозволяє оперативно  розрахувати забруднення атмосфери при викиді хімічно небезпечної речовини. Модель дозволяє визначити розміри зони забруднення навколишнього середовища. За допомогою розробленої чисельної моделі виконана оцінка ризику ураження людей в селітебній зоні м. Павлоград. Наукова новизна. Створена чисельна модель, що дозволила оперативно оцінити ризик токсичного ураження людей м. Павлоград у разі надзвичайної ситуації  при транспортуванні твердого ракетного  палива. Практична значимість. Розроблена чисельна модель може бути використана для оцінки ризику ураження людей на відкритому повітрі або усередині приміщень при емісії хімічно небезпечних речовин в атмосферу. За допомогою розробленої чисельної моделі вирішено завдання за оцінкою наслідків для населення при детонації твердого ракетного палива у його транспортування.

Біографії авторів

M. M. Biliaiev, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

Біляєв Микола Миколайович

Зав. каф. «Гідравліка та водопостачання», д. т. н., професор

O. V. Berlov, Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Берлов О. В.

Кафедра «Аерогідромеханіка та енергомасоперенос», інженер

E. Yu. Gunko, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

Гунько Олена Юріївна

Кафедра «Гідравліка та водопостачання», к. т. н., доцент

Посилання

Авария и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий [Текст] / Под ред. В. А. Котляревского и А. В. Забегаева. – Москва: Изд-во ACB, 2001 – 320 с.

Беляев, Н. Н. Математическое моделирование в задачах экологической безопасности и мониторинга чрезвычайных ситуаций [Текст]: монография / Н. Н. Беляев, Е. Ю. Гунько, П. Б. Машихина. – Днепропетровск: «Акцент ПП», 2013. – 159 с.

Беляев, Н. Н. Прогнозирование загрязнения приземного слоя атмосферы при горении твердого ракетного топлива в хранилище [Текст]/ Н. Н. Беляев, А. В. Берлов // Збірник наукових праць НГУ. – Днепропетровск: Національний гірничий університет, 2013. – № 42. – С.160-167.

Берлов, А. В. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферы при горении твердого ракетного топлива [Текст] / А. В. Берлов // Збірник наукових праць «Науковий вісник будівництва» – Харків: Харківський національний університет будівництва та архітектури, 2014. – №1(75). – С.185-189.

Берлянд, М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы [Текст]/ М. Е. Берлянд. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 273 с.

Гусев, Н. Г. Радиоактивные выбросы в биосфере [Текст]/ Н. Г. Гусев, В. А. Беляев. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 257 с.

Израэль, Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды [Текст]/ Ю. А. Израэль. – М.: Гидрометеоиздат, 1984. –560 с.

Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды [Текст] / Марчук Г. И. – М.: Наука, 1982. – 320 с.

Машихина, П. Б. Моделирование распространения примеси в атмосфере с учетом рельефа местности [Текст]/ П. Б. Машихина // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2009. – Вип. 27. – Днпропетровськ: Вид-во ДНУЗТ, 2009 –С. 138–142.

Самарский, А. А. Теория разностных схем. [Текст] / Самарский А. А. – Москва: Наука, 1983. – 616 с.

Устименко, Е. Б. К вопросу об экологических последствиях утилизации ракетных двигателей твердого топлива методом взрывания [Текст]// Науковий вісник НГУ. – 2008. – № 5. – С. 78-82.

Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде [Текст] / М. З. Згуровский, В. В. Скопецкий, В. К. Хрущ, Н. Н. Беляев. – К.: Наук. думка, 1997. – 368 с.

Эльтерман, В. М. Вентиляция химических производств [Текст]/ 3-е изд., перераб. – М.: Химия. – 1980. – 288 с.

Biliaiev, M. Numerical Simulation of Indoor Air Pollution and Atmosphere Pollution for Regions Having Complex Topography [Text]/ M. Biliaiev – Springer: Air Pollution Modeling and its Application XXI, 2012. – pp.87-91.

Wanyu, R. Chan, Effectiveness of Urban Shelter-in-Place II: Residental Districts. Lawrence Berkeley / R. Chan/ Wanyu, W. Nazaroff William, N. Price Phillip, J. Gadgil Ashok – National Library. – 2008. – May 15. – 14 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-10-02

Як цитувати

Biliaiev, M. M., Berlov, O. V., & Gunko, E. Y. (2015). Оцінка рівня аварійного забруднення атмосфери і соціального ризику в разі надзвичайної ситуації при транспортуванні небезпечного вантажу. Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, (5). https://doi.org/10.15802/ecsrt2013/51038

Номер

№ 5 (2013)

Розділ

БЕЗПЕКА НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).