ФГБОУ ВПО Российский Аграрный Университет -

       МСХА  имени К.А. Тимирязева 

       Кафедра безопасности жизнедеятельности 
 
 
 

       Курсовая  работа

       Защита  сельскохозяйственного  производства при  чрезвычайных ситуациях 
 
 
 
 

       Выполнил: студентка 403 группы

                                            зооинженерного факультета

                               Шахмайкина  С.К.

                                            Проверил: доцент  кафедры

                            Гущин С.Н. 
 
 
 
 
 

       Москва

       2011

Оглавление

Часть 1 — Противорадиационные  укрытия

• Введение

       Чрезвычайная  ситуация – это обстановка на объекте  или на определенной части территории в результате промышленных аварий, катастроф, стихийных и экологических бедствий, эпидемий и эпизоотий, характеризующаяся значительным материальным ущербом, гибелью людей и животных и нарушением условий жизнедеятельности.

       Меры  по защите населения от чрезвычайных ситуаций осуществляются силами и средствами предприятий, учреждений, организаций, органов местного самоуправления, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, на территории которых возможна или сложилась чрезвычайная ситуация.

       В чрезвычайных ситуациях военного и  мирного времени защите подлежит все население, но защищаются его  отдельные группы дифференцировано. Основными способами защиты населения  при ЧС в современных условиях являются:

• укрытия в защитных сооружениях, в простейших укрытиях на местности;
• рассредоточение и эвакуация населения из крупных городов в загородную зону;
• своевременное и умелое применение средств индивидуальной защиты.

       Для укрытия людей заблаговременно  на случай ЧС строятся защитные сооружения.

       Убежищем называется защитное сооружение герметичного типа, обеспечивающее защиту укрываемых в нем людей от всех поражающих факторов ядерного взрыва, отравляющих веществ, бактериальных средств, высоких температур и вредных дымов.

       По  вместимости убежища, возводимые заблаговременно, условно разделяют на следующие виды:

• малой вместимости (до 150 чел.);
• средней вместимости (150-600 чел.);
• большой вместимости (свыше 600 чел.).

       Противорадиационное укрытие (ПРУ) - это сооружение, обеспечивающее защиту людей от ионизирующих излучений при радиоактивном заражении местности, светового излучения проникающей радиации, ударной волны (частично), а также от непосредственного попадания отравляющих веществ и бактериальных средств.

       Оборудуются ПРУ обычно в подвалах (погребах), цокольных этажах прочных зданий и сооружений с небольшими оконными проемами. При недостатке заглубленных помещений, которые могут быть использованы под укрытия, строят специальные ПРУ с применением для этого подручных материалов. Планировка укрытия должна быть простой, входы в укрытие завешиваются мягким материалом (брезентом, одеялами, мешковиной). По возможности ПРУ оборудуется необходимыми системами жизнеобеспечения (воздухообмена, водоснабжения, канализации, освещения и медицинского обслуживания).

       Эвакуация населения - это организованный вывоз населения из городов в загородную зону с целью его рассредоточения.

       Эвакуация является одним из способов защиты населения в чрезвычайной ситуации. При этом эвакуация рабочих и  служащих осуществляется по производственному принципу, а населения, не связанного с производством, - по территориальному принципу (по месту жительства, через домоуправления). Списки и паспорта эвакуируемых являются основными документами для учета, размещения и обеспечения в районе рассредоточения. Эвакуацию нужно проводить в кратчайший срок, сочетая перевозку на различных видах транспорта с пешим порядком.

       В данной курсовой работе будет подробнее  изучен первый способ защиты населения  — укрытие в защитных сооружениях.

• Требования, предъявляемые к ПРУ

       Современные убежища - это сложные в техническом  отношении сооружения, оборудованные  комплексом различных систем и приборов, необходимых для обеспечения  нормальных условий жизнеобеспечения в течение расчетного времени.

       В убежищах от воздействия ударной волны, обломков разрушающихся зданий, проникающей радиации, светового излучения и высоких температур защищают прочные ограждающие конструкции (стены, перекрытия, защитно-герметические двери, ставни, ворота), клапаны на воздухозаборных, выхлопных и других отверстиях. Для защиты от отравляющих бактериальных средств и радиоактивной пыли убежища герметизируют.

       Каждое  убежище состоит из основных помещений (отсеки для укрываемых и медпункт) и вспомогательных (санузлов, дизельной  электростанции, склада горюче-смазочных материалов, фильтро-вентиляционной камеры, складских помещений, кладовой для продуктов, тамбуров, аварийного выхода и др.).

       Вместимость убежища определяется числом сидячих  мест на первом ярусе нар и числом лежачих мест - на втором, но так, чтобы внутренний объем помещения составлял не менее 1,5м³ на одного укрываемого. При определении вместимости убежища норма площади на одного укрываемого принимается 0,5м² при двухъярусном расположении нар и 0,4м² при трехъярусном. Высота помещения должна быть не менее 2,2м. Количество мест для сидения при двух ярусах должно составлять 80%, а при трех ярусах - 70%.

       К помещениям, приспосабливаемым под  противорадиационные укрытия, предъявляются  следующие требования:

       Наружные  ограждающие конструкции зданий или сооружений должны обеспечивать необходимую кратность ослабления γ-излучения

       Проемы  и отверстия должны быть подготовлены для заделки их при переводе помещения  на режим укрытия

       Помещения должны располагаться вблизи мест пребывания большинства укрываемых

       Уровень пола ПРУ должен быть выше наивысшего уровня грунтовых вод не менее чем на 0,2 метра. ПРУ допускается размещать в подвальных помещениях, ранее возведенных зданий и сооружений, которые расположены ниже уровня грунтовых вод, при наличии надежной гидроизоляции

       Прокладка транзитных и связанных с системой газовых сетей паропроводов, трубопроводов  с перегретой водой и сжатым воздухом через помещение ПРУ не допускается

       Прокладка транзитных трубопроводов отопления, водопровода и канализации через  помещение ПРУ допускается при условии размещения их в полу или коридорах, отделенных от помещения ПРУ стенами с пределом огнестойкости 0,75 r

       Трубопроводы  отопления и вентиляции, водоснабжения  и канализации, связанные с общей  системой инженерного оборудования здания, допускается прокладывать через помещения ПРУ.

       В защитных сооружениях запрещается  курить, шуметь, зажигать без разрешения лампы, свечи, пахучие вещества, приводить  животных. Укрывающиеся люди обязаны  держать в готовности имеющиеся  средства индивидуальной защиты и медицинские средства. Не следует без особой надобности ходить по помещению. Сведения о наземной обстановке укрываемые получают по радиотрансляционной сети или по телефону. Своевременная и спокойная информация необходима для предотвращения паники.

       Убежища оборудуются всеми системами жизнеобеспечения. Система воздухоснабжевия включает воздухозаборные устройства, противопылевые фильтры и фильтры-поглотители, вентиляторы, воздухорегулирующие и защитные устройства.

       Очистка воздуха осуществляется:

• в режиме чистой вентиляции, когда наружный воздух очищается только от пыли с воздухообменом 8-13м³ на человека в час;
• в режиме фильтровентиляции, когда воздух дополнительно пропускается через фильтры-поглотители для очищения от отравляющих веществ и бактериальных средств с воздухообменом не менее 2м³ на человека в час.

       Регенерация воздуха осуществляется посредством  соответствующих патронов. Очищенный  воздух вентиляторами нагнетается  по воздуховодам в отсеки убежища.

       Система водоснабжения обеспечивает людей  водой для питья и гигиенических нужд. Она осуществляется от наружной водопроводной сети. Предусмотрен также аварийный запас (только для питья из расчета 3 литра на 1 человека), который хранят в стационарных баках. Санузел размещается в помещении, изолированном перегородками от отсеков убежища, с вытяжкой. Предусматривается отведение фекальных вод из расчета 2 литра на человека в сутки.

       Убежища оборудуются также системами  отопления, электроснабжения, освещения, радио и телефоном.

• Объемно-планировочные  решения ПРУ

       Исходные данные:

1. Количество укрываемых — 450 человек (337 женщин и 113 мужчин).
2. Помещение для укрытия — подвал 40х12х3,0м.
3. Вход — тупиковый с поворотом на 90.
4. Расстояние от входа до центра помещения — 20м.
5. Вес 1 м2 ограждающих конструкций, КГС — 400.
6. Размер входа = 2х1м.

       Решение:

       а) расчет основных и  вспомогательных  помещений:

1. Общая площадь подвала = 40х12 = 480м².
2. Размещение нар — трехъярусное.
3. Площадь пола на одного укрываемого — 0,33м².
4. Площадь основного помещения для укрываемых (требуется):

           0,4м² х 450 = 180м².

5. Площадь вспомогательных помещений:

       -санитарный  пост  - 2м²;

       -для  хранения загрязненной уличной  одежды — 0,07м² х 450 чел = 32м²;

       -для  хранения продуктов — 5 + 3 + 3 = 11м²;

       -умывальники: 1 на 100 человек, 3м² на 1 умывальник. 5 ум х м² = 15м²;

       -санитарные  узлы (С.У.):

       а) женский — 337 чел : 50 чел = 7 с.у. х 3м² = 21м²;

       б) мужской -  113 чел : 100 чел = 2 с.у. х 3м² = 6м²;

       -для  фильтровентиляционной установки  (ФВУ) — на 1 вентилятор 6м². 2 вент. х 6м² = 12м².

       Всего требуются площади вспомогательных помещений:

       2+32+11+15+21+6+12 = 99м²

6. Площадь противорадиационного укрытия ПРУ:

       S осн. пом. + S всп. пом. 

       S пру = 180 + 99 = 279 м².

7. Резервная площадь ПРУ:

       S рез = S подвала — S ПРУ

       S рез = 480 — 279 = 201 м².

       б) расчет противорадиационной  защиты:

       Коэффициент защиты Кз:

       Кз = 4,5хКп/Vi+л*Кп

       Кп = 70 при весе 1м² ограждающих конструкций 400 кг/см.

       Vi = 0,19 при высоте помещения 3м  и ширине — 12м.

       л = Квх х П90

       Квх = (0,007 + 0,004)/2 = 0,0055, П90 = 0,5. Отсюда:

         л = 0,0055 х 0,5 = 0,00275

       Кз = 4,5 х 70/(0,19 + 0,00275*70) = 315/0,3825 = 823,5

       в) Расчет вентиляции и  подбор вентиляторов:

       На 1 человека — при чистой вентиляции необходимо 8 м3/чел.час. Общая потребность  воздуха = 8м³ х 450 чел = 3600м³.

       Выбираем  вентиляторы ЭРВ-72-3 производительностью 1750-2350 м³/ч. Необходимо 2 вентилятора.

       Вывод: По нормативам СниПа данный подвал, с размерами 40х12х3,0м, может использоваться как помещение для укрытия 450 человек. Так же в помещении остается резервная площадь 201м², которая, исходя из соотношения основной и вспомогательной площадей 70% и 30% соответственно, может вместить в себя дополнительно 351 человека.

Часть 2 — Оценка устойчивости работы сельскохозяйственного  производства

• Введение

       Устойчивостью работы сельскохозяйственного объекта  называют его способность бесперебойно выполнять заданные функции в условиях воздействия чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени, а также способность этого объекта к восстановлению производства в случае повреждения и разрушения.

       Факторы, влияющие на устойчивость работы сельскохозяйственного объекта:

       I. Факторы мирного времени:

• плодородие земли
• погодно-климатические условия
• состояние мелиорации
• наличие семян устойчивых к болезням, высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур
• наличие высокопродуктивного стада животных и птицы

       II. Факторы военного времени без  применения оружия массового  поражения. Происходит нарушение  технологии производства сельскохозяйственных  культур в связи с уменьшением  трудовых ресурсов, техники, поставок  ГСМ, минеральных удобрений, запасных  частей, пестицидов, фунгицидов, электроэнергии, газа, пара и т.д., что приводит к технологическим потерям.

       III. Воздействие оружия массового  поражения (ядерного, химического,  бактериального). Наибольшие потери  сельскохозяйственной продукции.

       Уровень устойчивости определяют:

       У = (ОВП / ВП)*100% , где:

       ВП  – валовая продукция

       ОВП – остаточная валовая продукция

       ОВП = ВП – (П_Я + П_Х + П_Б + П_Т) 


• Оценка  устойчивости зданий и сооружений к  воздействию ударной  волны и световому  излучению

Исходные  данные:

Mощность  ядерного взрыва, МТ	Населенные  пункты и характеристика элементов  хозйства				Культура  и фаза развития растений на момент взрыва				Расстояние  от поля до оси следа, км
	Заречье, строения, птичник с перекрытием, 500 гол	Новинки, строения, свинарник, с перекрытием, 500 гол	Белоречье, строения, коровник, кирп б-п, 200 гол	Борки, строение, овчарня, кирпичный, б-п, 500 гол	Оз пшеница	Капуста	Горох	Картофель
0,5	Кирп, 1 эт, подвал,6	Дер, 1 эт, погреб, 45	Дер, 1 эт, подвал, 60	Дер, 1 эт, погреб, 65	цветение, 6 км	2-я фаза, 45 км	бутонизация, 60 км	проростки 20 см, 65 км	3

 


       I Оценка устойчивости  зданий к воздействию  взрывной волны

       Для оценки используется критерий избыточного  давления во фронте ударной волны, при  котором здания, сооружение и техника  не разрушаются или получают разрушения (повреждения), при которых они могут быть восстановлены в короткие сроки.

       Разрушения (повреждения) зданий, сооружений и  техники принято делить на полные, сильные, средние и слабые.

       При полных и сильных разрушениях  здания, сооружения и техника разрушаются полностью или же разрушаются основные несущие конструкции. Дальнейшее их использование по назначению и восстановление невозможно.

       При средних и слабых разрушениях  здания, сооружения и техники могут  быть восстановлены и в дальнейшем использованы.

       1 Определяем максимальное значение  избыточного давления, ожидаемого  на территории хозяйства:

       Заречье, 6 км от эпицентра взрыва: Р_фмах = (0,2 + 0,15)/2 = 0,175 кг/см²

Новинки, свинарник, 45 км	Рфмах < 0,01
Белоречье, коровник, 60 км
Борки, овчарня, 65 км

 


       2 Определяем предел устойчивости  на зданий и сооружений:

       Птичник:

       Р_lim = 0,09 кг/см²

       0,09 < 0,175

       Р_lim <  Р_фмах

       Основные  здания (кирпичные 1-этажные):

       Р_lim = 0,15 кг/см²

       0,15 < 0,175

       Р_lim <  Р_фмах

       Подвалы:

       Р_lim = 0,3 кг/см²

       0,3 > 0,175

       Р_lim >  Р_фмах

       Вывод: Здание птичника получит полное разрушение при взрыве. Основные здания населённого пункта Заречье получат средние разрушения при взрыве. Необходимо разработать и провести мероприятия по усилению защитных свойств, таких как укрепление крыш и дверей, оборудование прижимных щитов для окон.

       II Оценка устойчивости  зданий и сооружений  к воздействию  светового излучения  ядерного взрыва

       Результатом воздействия светового излучения  на с.-х. объект может быть возникновение  загораний и пожаров, вызывающих уничтожение материальных ценностей и нарушение технологических процессов производства с.-х. продукции.

       Оценка  устойчивости к световому излучению  определяется способностью с.-х. объекта  противостоять возникновению загораний  и пожаров. В качестве показателя устойчивости принимается минимальное значение светового импульса, при котором может произойти воспламенение материалов, зданий, сооружений, техники, готовой с.-х. продукции. Это значение принято считать пределом устойчивости с.-х. объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва — U_св.lim

       1 Определяем максимальное значение  светового импульса на территории  хозяйства при мощности взрыва 0,5 МТ и R = 6 км:

       И_св.мах = 16 кал/см²

       2 Уточняем мощность светового  импульса для средней прозрачности  воздуха:

       И_св.мах = 16*0,8 = 13 кал/см²

       3 Определяем категорию огнестойкости  и пожарной опасности:

       Здание  птичника и основные здания населённого  пункта Заречье относятся к сооружениям III-й степени огнестойкости —  здания и сооружения, основные элементы которых выполнены из несгораемых материалов.

       Категория пожарной опасности производства —  В.

       4 Сгораемые элементы зданий и  световой импульс для их воспламенения:

       Птичник:

       Солома, стружка — 8-12 кал/см²

       Деревянные  конструкции, окрашенные в темный цвет — 6-10 кал/см²

       Предел  устойчивости по минимальному световому импульсу, вызывающему воспламенение: И_св.лим = 6 кал/см²

       Так И_св.мах = 13 кал/см², а И_св.лим = 6 кал/см², то И_св.лим < И_св.мах, отсюда следует, что здание птичника неустойчиво к световому излучению ядерного взрыва — произойдет возгорание подстилки (соломы и стружки).

       Основные  здания:

       Деревянные  конструкции, окрашенные в белый  цвет — 40-45 кал/см²

       Бумага  белая — 8-10 кал/см²

       Хлопчатобумажная  ткань светлая — 12-18 кал/см²

       Предел  устойчивости по минимальному световому  импульсу, вызывающему воспламенение: И_св.лим = 8 кал/см²

       Так И_св.мах = 13 кал/см², а И_св.лим = 8 кал/см², то И_св.лим < И_св.мах, отсюда можно сделать вывод, что в основных зданиях Заречья в первую очередь загорится бумага; деревянные конструкции в виде окон и дверей не подвержены возгоранию при таком излучении.

       Вывод: при данных показателях светового излучения и огнестойкости  на территории населённого пункта Заречье вероятны возникновения участков сплошных пожаров. Необходимо повысить  предел устойчивости зданий и сооружений до  13 кал/см², что достигается использованием огнеупорных материалов и огнестойких составов для обработки легковоспламеняющихся конструкций. Также рекомендуется увеличить число средств пожаротушения.

• Оценка  устойчивости работы отрасли животноводства с.-х. объекта к  воздействию радиоактивного заражения

       При нанесении противником ядерных  ударов обширные территории подвергнутся радиоактивному заражению. Выпадение  радиоактивных осадков неизбежно  приведет к заражению территории животноводческих ферм и помещений. Последствием этого может быть радиационное поражение с.-х. животных, приводящее к снижению их продуктивности или гибели.

       В связи с этим оценка устойчивости отрасли животноводства к воздействию  радиоактивного заражения имеет  большое значение, так как на основе полученных данных можно разработать и провести мероприятия, которые значительно снизят потери в животноводстве в военное время.

       1 Определяем максимальный уровень  радиации на фермах при мощности  взрыва 0,5 МТ и R = 6 км:

       Заречье п/ф Р_мах =  17000 р/ч

       Новинки свиноферма Р_мах = 750 р/ч

       Белоречье коровник Р_мах = 480 р/ч

       Борки овчарня Р_мах = 433 р/ч

       2 Определяем дозу радиации, которую  получат животные за 4 суток в  н/п колхоза:

       Заречье п/ф Д_мах = 63580 р (время начала облучения с момента взрыва — через 0,5 ч)

       Новинки свиноферма Д_мах = 2250 р (время начала облучения с момента взрыва — около 1 ч)

       Белоречье коровник Д_мах = 1440 р (время начала облучения с момента взрыва — около 1 ч)

       Борки овчарня Д_мах = 1299 р (время начала облучения с момента взрыва — около 1 ч)

         3 Находим коэффициенты ослабления радиации животноводческих помещений:

       Заречье. Строения птичника с перекрытиями. К_осл. = 12,5

       Новинки. Строения свинарника с перекрытиями. К_осл. = 12,5

       Белоречье. Строения коровника кирпичные, без  перекрытий. К_осл. = 7

       Борки. Строения овчарни кирпичные, без перекрытий. К_осл. = 7

       4 Определяем дозу радиации, которую  получат животные в животноводческих  помещениях:

       Заречье п/ф Д = 63580/12,5 = 5086 р

       Новинки свиноферма Д = 2250/12,5 = 180 р

       Белоречье коровник Д = 1440/7 = 206 р

       Борки овчарня Д = 1299/7 = 185 р

       5 Определяем радиационные потери животных:

       Заречье п/ф — потери 100%.  Птица гибнет полностью.

       Новинки свиноферма — заболевает 4%, радиационных потерь среди свиней нет. Выживает 100%.

       Белоречье коровник — заболевает 6%, радиационных потерь среди КРС нет. Выживает 100%.

       Борки овчарня — заболевает 7%, радиационных потерь среди овец нет. Выживает 100%.

       Вывод: отрасль животноводства не устойчива к воздействию радиоактивного заражения. Для повышения устойчивости необходимы следующие мероприятия:

• провести  обвалование   кирпичных    животноводческих помещений;
• максимально   снизить    проникновение   радиоактивной пыли внутрь помещений (ремонт крыш, стен, дверей, окон);
• создать запасы кормов, средств обеззараживания, ветеринарного имущества;
• осуществить    строительство    площадок    ветеринарной обработки и полевого убойного пункта;
• сделать  запасы  бочкотары  и  соли   для   консервации мяса;

       по  возможности – эвакуация животных из зоны опасного заражения.

       К сожалению, при данных условиях предложенные мероприятия бесполезны для Заречья.

• Оценка  устойчивости отрасли  растениеводства  к воздействию  радиоактивного заражения

       Радиоактивное заражение местности является основным поражающим фактором ядерного взрыва в отношении растений. Это связано  с тем, что радиоактивные осадки распространяются на обширные территории, вызывают радиационные поражения растений и заражение продукции растениеводства.      

       В связи с этим оценка устойчивости отрасли растениеводства к воздействию  радиоактивного заражения позволит разработать и провести мероприятия, позволяющие максимально снизить потери продукции растениеводства в условиях радиоактивного заражения местности.

       1 Находим максимальный уровень  радиации:

       Заречье Р_мах =  17000 р/ч

       Новинки Р_мах = 750 р/ч

       Белоречье Р_мах = 480 р/ч

       Борки Р_мах = 433 р/ч

       2 Определяем эталонные уровни  радиации на полях:

       Заречье, поле озимой пшеницы Р_эт = 17000 р/ч

       Новинки, поле капусты Р_эт = 750*0,41 = 307 р/ч

       Белоречье, поле гороха Р_эт = 480*0,61 = 293 р/ч

       Борки, поле картофеля Р_эт = 433*0,61 = 264 р/ч

       3 Определяем зоны радиоактивного заражения, в которые попадают посевы с/х культур:

       оз  пшеница — В-3

       капуста — В-1

       горох — В-1

       картофель — В-1

       4 Определяем вероятные потери  урожая:

       Озимая  пшеница, цветение, В-3 — потери 100%

       Капуста, 2-я фаза, В-1 — потери 50%

       Горох, бутонизация, В-1 — потери 100%

       Картофель, проростки 20 см, В-1 — потери 50%

       Вывод: отрасль растениеводства окажется преимущественно в зоне В-1, что вызовет потери урожая от 50%. Заречье окажется в зоне В-3 — полная потеря урожая. Можно сказать, что отрасль растениеводства не устойчива к воздействию радиоактивного заражения. Необходимо:

• подготовить технику для быстрой уборки и силосования зеленой массы с полей;
• создать запасы удобрений, семян и средств обеззараживания;
• провести герметизацию складов для защиты продуктов растениеводства;
• разработать севообороты с учетом заражения полей радиоактивными веществами.

Выводы

       Таким образом, существующие в населенных пунктах Заречье, Новинки, Белоречье, Борки здания и сооружения, техника, животноводческие помещения, севообороты неустойчивы к воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. В связи с этим необходимо заблаговременно   разработать систему мероприятий,   выполнение которых позволило бы значительно повысить устойчивость работы данных с.-х. объектов в военное время.