Оценка уровня аварийного загрязнения атмосферы и социального риска в случае чрезвычайной ситуации при транспортировке опасного груза
Loading...
Files
Date
2013
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск
Abstract
RU: Разработка прикладной численной модели для расчета динамики химического загрязнения атмосферы в случае теракта при транспортировке опасного груза железнодорожным транспортом. Методика. Для численного моделирования процесса переноса опасного вещества в атмосфере применяется уравнение конвективно-диффузионного переноса примеси. Данное уравнение учитывает рассеивание в атмосфере опасного вещества за счет ветра и атмосферной диффузии. Для численного интегрирования уравнения переноса примеси в атмосфере применяется неявная разностная схема расщепления. Для расчета уровня загрязнения воздушной среды в помещении при затекании в него загрязненного атмосферного воздуха применяется балансовая модель. На основе построенной численной модели создан код на алгоритмическом языке Фортран. Проведен вычисли-тельный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы над г. Павлоградом. Результаты. Предложенная модель позволяет оперативно рассчитать загрязнение атмосферы при выбросе химически опасного вещества. Модель позволяет определить размеры зоны токсичного поражения людей. С помощью разработанной численной модели выполнена оценка риска поражения людей в селитебной зоне г. Павлоград в случае теракта на территории Павлоградского химического завода. Научная новизна. Создана численная модель, позволившая оперативно оценить риск токсичного поражения людей в г. Павлоград в случае теракта при транспортировке твердого ракетного топлива. Практическая значимость. Разработанная численная модель может быть использована для оценки риска поражения людей как на открытом воздухе, так и внутри помещений при эмиссии химически опасных веществ в атмосферу. С помощью разработанной численной модели решена задача по оценке последствий для населения при выбросе продуктов детонации твердого ракетного топлива.
UK: 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 навколиш-нього 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.
EN: Development of the operational numerical model to compute contamination of the atmosphere over Pavlograd city in the case of solid rocket propellant detonation during transportation. Methodology. To simulate the toxic chemical dispersion the equation of convective-diffusion transfer is used. This equation takes into account the toxic chemical dispersion in the atmosphere by wind and the atmosphere diffusion. To calculate the process of the indoor contamination in the case of the contaminated air infiltration a balance model is used. This model takes into account the ventilation flow rate, volume of the room, concentration of toxic chemical in the inlet air. To compute the ventilation flow rate the empirical model was used. The implicit change – triangle difference scheme was used for the numerical integration of the governing equation. FORTRAN language was used to develop code on the basis of the created numerical model. On the basis of the developed numeral model numerical experiment was carried out which allowed to estimate the level of atmosphere pollution in Pavlograd city . Findings. The diagostic model allows to predict quickly the process of the atmosphere pollution. The developed model was used to estimate risk of people toxic hitting in the residential districts of Pavlograd city. Originality. A numeral model allows to estimate the risk of toxic hitting of people in Pavlograd city in the case of accident at the of solid rocket propellant during transportation. Practical value. The developed numeral model can be used for the quick estimation of risk for people in the city after toxic chemical release.
UK: 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 навколиш-нього 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.
EN: Development of the operational numerical model to compute contamination of the atmosphere over Pavlograd city in the case of solid rocket propellant detonation during transportation. Methodology. To simulate the toxic chemical dispersion the equation of convective-diffusion transfer is used. This equation takes into account the toxic chemical dispersion in the atmosphere by wind and the atmosphere diffusion. To calculate the process of the indoor contamination in the case of the contaminated air infiltration a balance model is used. This model takes into account the ventilation flow rate, volume of the room, concentration of toxic chemical in the inlet air. To compute the ventilation flow rate the empirical model was used. The implicit change – triangle difference scheme was used for the numerical integration of the governing equation. FORTRAN language was used to develop code on the basis of the created numerical model. On the basis of the developed numeral model numerical experiment was carried out which allowed to estimate the level of atmosphere pollution in Pavlograd city . Findings. The diagostic model allows to predict quickly the process of the atmosphere pollution. The developed model was used to estimate risk of people toxic hitting in the residential districts of Pavlograd city. Originality. A numeral model allows to estimate the risk of toxic hitting of people in Pavlograd city in the case of accident at the of solid rocket propellant during transportation. Practical value. The developed numeral model can be used for the quick estimation of risk for people in the city after toxic chemical release.
Description
Н. Беляев: ORCID 0000-0002-1531-7882; А. Берлов: ORCID 0000-0002-7442-0548; Е. Гунько: ORCID 0000-0001-9257-763Х
Keywords
загрязнение атмосферы, ракетное топливо, инфильтрация опасных веществ в помещение, численное моделирование, забруднення атмосфери, ракетне паливо, інфільтрація небезпечних речовин в приміщенні, чисельне моделювання, contamination of atmosphere, rocket propellant, infiltration of toxic chemical into apartment, numeral simulation, КГВ
Citation
Беляев, Н. Н. Оценка уровня аварийного загрязнения атмосферы и социального риска в случае чрезвычайной ситуации при транспортировке опасного груза / Н. Н. Беляев, А. В. Берлов, Е. Ю. Гунько // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2013. – № 5. – С. 94–99. – DOI: 10.15802/ecsrt2013/51038.