автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Методические основы оценки и управления рисками чрезвычайных ситуаций горнодобывающих регионов

Направахрукописи

АРТЮШИН Юрий Иванович

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ Г ИСКАМИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ РЕГИОНОВ

Специальность: 05.13.10- "Управление в социальных и экономических

системах"

Автореферат диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Московском государственном горном университете и Центре изучения экстремальных ситуаций "Фонда предупреждения чрезвычайных ситуаций"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Редкозубое С.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Яковлев Вячеслав Евгеньевич доктор технических наук, профессор Макаров Валерий Федорович

Ведущая организация: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук

„ /у^^

Защита диссертации состоится-^г; июня 2004 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.128.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

2Я

Автореферат разослан г>н мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К.Т.Н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Население Российской Федерации (РФ) живет в условиях постоянного воздействия чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного, техногенного и социального характера, а также угрозы ЧС террористического характера.

Анализ динамики потерь от аварий, катастроф и стихийных бедствий, достигающих по оценкам некоторых экспертов 5-7 % валового внутреннего продукта (ВВП), приводит к выводу, что они значимо влияют на социально-политическое и экономическое положение страны, становясь одной из предпосылок социально-экономтпеских и экологических кризисов.

Число происходящих ежегодно ЧС техногенного и социального характера остается стабильно высоким (порядка 1 тыс.). Их последствия становятся все более масштабными и опасными для населения, устойчивого функционирования экономики, окружающей природной среды. Особое значение приобрела проблема международного, внутреннего, а также технологического терроризма.

В современных условиях развития нашей страны снизить ущерб от аварий и ЧС возможно только при реализации новой стратегии обеспечения безопасности населения и территорий от ЧС техногенного характера, так как:

- масштабность влияния ЧС на социальные, экономические, политические и другие процессы современного общества, по-видимому, уже превысила тот уровень, который позволял относиться к ним как к драматическим, но локальным сбоям в эволюционном функционировании общественных структур;

- направленность государственной политики обеспечения безопасности населения и объектов хозяйства в основном на ликвидацию последствий ЧС, а не на их предупреждение, является одной из причин негативной тенденции увеличения потерь от аварий и катастроф в последние десятилетия в РФ и во всем мире.

Необходимость экономии расходов государства требует переоценки представлений о сложившемся соотношении затрат на превентивные меры по снижению рисков ЧС и на смягчение (ликвидацию) их последствий. Таким образом, новая стратегия должна строиться на научном подходе, состоящем в переходе к анализу и управлению риском на основе оптимизации мер защиты по критерию "затраты - выгоды", что, в свою очередь, приводит к целесообразности переноса центра тяжести усилий по защите населения с ликвидации последствий уже произошедших ЧС на их предупреждение. Затраты на предупреждение ЧС являются, как показывает мировой опыт, более эффективными уже в среднесрочной перспективе.

Учитывая вышеизложенные обстоятельства, разрешение имеющего в настоящее время место противоречия между значительным ущербом от ЧС и низким уровнем эффективности проводимых мероприятий по защите населения и территорий является актуальной задачей, позволяющей осуществить снижение рисков, смягчение последствий аварий и ЧС техногенного характера в горнодобывающей промышленности в условиях ограниченных возможностей экономики страны, как по восполнению потерь, так и по наращиванию мер защиты.

Целью работы является совершенствование научно-методического аппарата анализа и управления техногенным риском горнодобывающих регионов в направлении обеспечения р-наионального выбора мер защиты населения и территорий от техногенных опасностей, проявляющихся в виде аварий и ЧС, повышения эффективности мероприятий, направленных на снижение рисков ЧС, в условиях ограниченных ресурсов общества.

Идея работы заключается в использовании математического моделирования возникновения и развития аварий (ЧС) для повышения эффективности мер защиты, перехода от мер по ликвидации ЧС к их предупреждению и формированию системы превентивной защиты.

Методы исследования. Выполненные исследования базируются на использовании методов теорий: множеств, выбора и принятия решений,

математического моделирования, статистической обработки информации и прогнозирования, вероятностей. Общей методологической основой являлся системный подход.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Индивидуальный, риск смерти лиц из населения в ЧС крайне неравномерно распределен по территориям горнодобывающих регионов — его разброс составляет два порядка, поэтому реализация стратегии превентивной защиты населения требует выравнивания 1 уровня риска по территориям горнодобывающих регионов путем нормирования социально-приемлемого уровня риска и подтягивания опасных для жизнедеятельности регионов до этого уровня за счёт целевого финансирования мероприятий защиты населения и территорий.

2. Определение относительной опасности территорий, в виду статистической неопределенности факторов опасности горнодобывающих регионов для жизнедеятельности населения, должно базироваться на экспертной оценке.

3. Разработанная методика определения рисков техногенных ЧС обеспечивает построение полей рисков горнодобывающих объектов и территорий, с целью эффективного управления риском в системе превентивной защиты от ЧС.

Научная новизна защищаемых в диссертационной работе положений заключается в следующем:

1. Разработана методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера на основе классификации горнодобывающих субъектов РФ по риску от данной причины и группирования, их по численности населения, проживающего на территориях с повышенной, умеренной опасностью и относительно безопасных.

2. Предложен аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной опасности

3

территорий для жизнедеятельности населения, базирующийся на двухступенчатой процедуре экспертного оценивания, при большом числе сравниваемых территорий, характерном для РФ.

3. На основе математического моделирования возникновения и развития аварий (ЧС), разработана общая методика и предложен алгоритм комплексного анализа и управления риском на территориях горнодобывающих регионов, позволяющие проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия, с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе геоинформационной системы (ГИС).

Достоверность научных положений, результатов и выводов обеспечивается представительностью статистических выборок; достаточно полным анализом количественных характеристик опасных факторов ЧС и их последствий, снижающих продолжительность жизни человека; удовлетворительной сходимостью (14%) полученных результатов в частных случаях с результатами других авторов.

Практическая ценность диссертации заключается в классификации горнодобывающих регионов РФ по индивидуальному риску смерти населения в ЧС техногенного характера, обосновании уровней приемлемого и пренебрежимого рисков, а также в разработке методики построения полей риска аварий и ЧС горнодобывающих объектов и территорий. Полученные результаты могут быть использованы при разработке нормативных и правовых документов в области защиты населения и территорий от аварий и катастроф горнодобывающих регионов, а также при проектировании и создании новых технологий в горнодобывающих отраслях.

Апробация работы. Диссертационная работа и основные ее разделы докладывались на:

III Международной конференции "Экология и развитие Северо-запада России", С- Петербург, 5-9 июля 1998 г.;

Международном экологическом симпозиуме "Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия", С- Петербург, 1-3 июня 2000 г.;

Международной научно-практической конференции "Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация", г. Минск, 22-24 мая 2001 г.;

IV Международном симпозиуме "Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения", г. Зеленоград, 29-30 марта 2002 г.;

семинарах кафедры высшей математики МГГУ, 2003 г.

Результаты работы и их реализация. Предложена методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера; предложен аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной' опасности территорий для жизнедеятельности населения; разработана общая методика и предложен алгоритм комплексного анализа и управления риском на территориях горнодобывающих регионов.

Результаты работы реализованы в Министерстве РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) при подготовке проектов концепции и государственной стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС природного и техногенного характера в РФ, а также в НИР МЧС России.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ. Основные положения диссертации отражены в 9 статьях автора.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 13 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 105 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Весомый вклад в разработку основных положений анализа риска, его математического аппарата и развитие отдельных разделов внесли: В.И.

Вернадский, Ю.А. Израэль, В.П. Коптуг, В.А. Легасов, Н.Н. Моисеев, А.Д. Урсул, И.И. Кузьмин, В. Маршал, О. Ренн, СМ. Мягков, Е.С. Николина, М. Халлер, Р. Сагессер, Т. Рао, Н. Ворселл и др. отечественные и зарубежные ученые.

Теория риска является, в настоящее время, одной из наиболее интенсивно развивающихся научных дисциплин изучения сложных процессов. Начало широкомасштабных количественных оценок риска для населения от хозяйственной деятельности было заложено в 70-е годы в США исследованиями по оценке риска ядерных реакторов, возглавляемыми профессором Норманном Расмуссеном. (Массачусетский технологический институт).

За прошедшие два десятилетия в нашей стране была проделана огромная работа, направленная на разработку методологии и методов, позволяющих с помощью математического моделирования количественно определить риск для населения и окружающей среды от развития той или иной технологии. Лучший пример законченной системы оценки приемлемого риска в России дает ядерная энергетика. Для каждой АЭС проводится исследование всех видов ее воздействия на окружающую среду, включающее. оценку профессионального риска для ее работников и оценку приемлемого уровня риска для населения и окружающей среды как в процессе нормальной эксплуатации, так и в процессе возможных аварийных ситуаций на АЭС. Результаты этих исследований позднее получили широкое распространение в самых различных отраслях производства.

Вместе с тем, анализ состояния вопроса оценки и управления риском показывает, что в настоящее время:

- не разработаны нормативы предельно допустимого и приемлемого техногенного риска, позволяющие формировать нормы и правила;

- отсутствуют научно-обоснованные рекомендации по определению "приемлемости" конкретного уровня риска в конкретной ситуации;

б

- отсутствуют методики количественной оценки потенциального ущерба при авариях и техногенных ЧС в горнодобывающей отрасли, позволяющие корректно исчислять обобщенный показатель риска (например, от использования потенциально опасных технологических цепочек и опасных производств в целом).

В связи с этим, в данной работе поставлены и решены следующие задачи:

• проведение анализа обеспечения безопасности населения и территорий от ЧС;

• исследование техногенного риска на территории горнодобывающего региона и боснование, на этой основе, приемлемых уровней рисков;

• обоснование системы управления рисками ЧС техногенного характера;

• разработка методического аппарата обеспечения информационной основы ГИС для анализа и управления рисками ЧС горнодобывающего региона;

• проведение апробации разработанного методического аппарата путем численного моделирования и построения поля риска для конкретной аварии.

Угроза для жизнедеятельности человека от природных и техногенных опасностей реализуется в виде негативных воздействий, которые могут привести к авариям и катастрофам на объектах техносферы. Эти события в качественном отношении связаны с последствиями аварии, а в количественном с ущербом.

Несмотря на все предпринимаемые государством усилия в области техногенной безопасности растут количество аварий и ущерб от них на объектах техносферы, в частности, на предприятиях угольной отрасли России (табл.1, табл.2).

Таблица1

Динамика изменения аварийности на предприятиях регионов угольной отрасли России

Таблица2

Динамика аварий на предприятиях угольной отрасли России

N. г« 1996 1»7 1998 199» 2000 2001 2002. 2003

Виа «мрмч. ОД ВГСЧ ОУП од ВГСЧ ОУП 00 ВГСЧ ОУП ОД ВГСЧ ОУК ОД нгсч ОУП од ВГСЧ ОУП оя ВГСЧ ОУИ ОД ВГГЧ ОУП

Киииестм «цшКтон 109 •9 т <1 123 61 ш 61 127 я 79 27 м II 23 10

Попры кетам 72 $* % 4} М и 2» И 1« <« и 12 12 4 4

• МШОМ« • Ж.0ГСЯ1ШГ 22 4* 20 И 25 31 27 и П к м 1« К II И 10 м ) 1 II 4 7 1 5 7 ) 1 1 1

№пм (гщшт. юымкя) гзя а 9 1 12 12 » т 7 * 12 12 4 * 7 1 2 2

вмгапам (нброга упм. 00901м к га. горим* >оры 1 - 1 » ) 1 • • 1 а 1 1 2 1 в •

Обру»е»я» гараамро» 10 В П 23 7 ¿0 И 1« 1 7 2 10 ■ ) ■

Праня* МДММММС •нрнм 1) 3 1* 4 Ю 0 1 1 а * 79 2 1« 1 • 2

Анрмии амспнктм(« тмчмскшО* «рпреЮ 11 * II II 27 1 и 10 I 17 5 И 1 7 «

ОУП - официально учтенные предприятием ОДВГСЧ - оперативные данные ВГСЧ

Понятие "последствия аварии" носит обобщенный, неэкономический характер, в то время как понятие- ущерба - есть экономическая, количественная величина в натуральном или денежном выражении. Таким образом, ущерб-это оцененные последствия, которые классифицируются:

- по месту относительно воздействующих факторов;

- по объектам воздействия;

- в зависимости от решаемой задачи.

При этом при рассмотрении последствий аварии. различают прямой, косвенный, полный и общий ущерб. В первом приближении ущерб от аварии равен затратам на восстановление положения, существовавшего до ее наступления.

Вероятность реализации ЧС обуславливает возможность причинения ущерба и определяет риск. При известных числе ЧС и ущербе, риск от ЧС оценивается математическим ожиданием ущерба за интервал времени

7=1 ■> ■> '

(1)

средний ущерб от ЧС;

функция распределения ущерба от аварий и ЧС;

средний ущерб от ЧСу-го класса по степени тяжести; математическое ожидание числа ЧС за интервал

времени А';

- вероятность реализации ЧС за интервал времени Оценка риска на некоторой территории осуществляется на основе анализа показателей опасности территории для людей, объектов, их уязвимости и возможного ущерба, включая расчеты возможного числа пострадавших людей и экономических потерь, которые могут быть вызваны опасными явлениями. Вероятностные показатели опасности территории и риск, как их интегральное выражение, являются характеристикой рассматриваемой территории и могут быть представлены картографически, отражая территории различной степени риска..

Управление рисками осуществляется путем определения,. с учетом экономических и социальных факторов, уровней приемлемого и

пренебрежимого рисков, сравнения их с фактическими рисками и принятия решения о проведении тех или иных мероприятий защиты.

Индивидуальный риск жизнедеятельности на территории от некоторой причины характеризуется. вероятностью смерти произвольного лица из населения за интервал времени Д? = 1 год и определяется статистическими, либо вероятностными методами. Так как по - жертвам в ЧС имеется достоверная статистика, то применим, статистический, метод, согласно которому риск:

£0(ДО шпШ, (2)

где : - число смертей в год по рассматриваемой причине;

N - численность населения на рассматриваемой территории в оцениваемом году.

Статистическая неопределенность этой оценки характеризуется относительной погрешностью:

(3)

где - квантиль нормального распределения уровня

Объем наблюдений может быть увеличен путем объединения статистик за ряд лет. При допущении однородности выборок за К лет, индивидуальный. риск определяется как:

(4)

где : - соответственно численность населения, проживающего на

рассматриваемой территории, и число погибших в ЧС в - м году;

- соответственно среднегодовое число погибших в ЧС и средняя численность населения территории за к лет.

Очевидно, что по территориям горнодобывающих регионов страны риск смерти в ЧС распределен неравномерно. На рис.1 представлено полученное в результате проведенных в работе расчетов распределение горнодобывающих регионов РФ по индивидуальному риску смерти лиц из населения в ЧС техногенного характера. Средняя величина этого- параметра равна

ОХлО^-ю-4.

Общепринятый в мировой практике подход по обеспечению безопасности (США, Великобритания, Нидерланды и др.), основан на разбиении "шкалы" рисков на категории, характеризующие. нежелательное воздействие хозяйственной деятельности на население. В соответствии с этим подходом, в целях управления техногенным риском, все горнодобывающие регионы полученного распределения разбиты натри категории:

I - регионы с повышенной опасностью для жизнедеятельности от ЧС техногенного характера (находятся в области чрезмерного риска

для которых необходимо принимать неотложные меры защиты населения на федеральном уровне;.

II - регионы с умеренной- опасностью для. жизнедеятельностью (находятся в области приемлемого риска - для которых меры защиты принимаются на региональном уровне на основе принципа оптимизации;

Ш - относительно безопасные для жизнедеятельности регионы (находятся в области пренебрежимого риска - для которых

меры защиты принимаются локально по отношению к конкретным источникам опасности за счет местных бюджетов.

В соответствии с рис.1 уровень приемлемого риска для горнодобывающих регионов должен составлять а пренебрежимого

ЬаСМ-М)

Относительно Умеренная опасность Повышенная опасность

бсхшасныс жизнедеятельности жизнедеятельности

Рис.1. Распределение горнодобывающих регионов РФ по индивидуальному риску смерти лиц из населения в

ЧС техногенного характера.

В настоящее время обеспечение безопасности человека в мире основано на ряде концепций: устойчивого развития, приемлемого риска, определенного риска. При этом безопасность населения достигается путем управления рисками, с учетом долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных целей. Долгосрочные цели управления рисками определяются на основе концепции устойчивого развития, среднесрочные - приемлемого риска, краткосрочные -определенного риска.

В рамках технократической концепции техногенный риск измеряется величиной вероятности потерь за определенный промежуток времени. Заблаговременный прогноз риска и принятие мер по его снижению, путем выявления факторов риска и целенапра&ченного изменения этих факторов, с учетом эффективности принимаемых мер, составляет управление риском. Предлагаемая в работе концептуальная структура системы управления техногенными рисками на конкретной территории приведена на рис.2.

Оснащение, обучемни Н поддержание •

готовности ВГСЧ, создание ретераоп

Рис. 2. Концептуальная структура системы управления техногенными рискачш

Осуществление политики в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС требует определения рациональных пропорций при выделении средств на эти цели. Очевидно, что доля выделяемых средств на защиту должна соответствовать не только численности населения на рассматриваемых территориях или их площади, но и степени опасности для жизнедеятельности. Горнодобывающие регионы, в силу их специфического географического расположения, плотности населения, природных условий, уровня экономического развития, состояния промышленных объектов и инфраструктуры, различаются с точки зрения опасности возникновения ЧС техногенного характера.

Проведенный в работе анализ показывает, что в качестве характеристик опасности для жизнедеятельности населения могут быть использованы абсолютные, относительные и показатели потенциальной опасности территорий.

Кабсолютным показателям опасностиможно отнести следующие:

- количество ЧС техногенного характера в год;

- социальные потери - количество пострадавших и погибших в ЧС

в год, определяемых выражением п "¿С*1/, где Я/ - количество

пострадавших (погибших)

- количество людей с нарушенными условиями жизнедеятельности (отражает снижение качества жизни в результате ЧС);

- материальный ущерб от ЧС в год (отражает возможности регионов по ликвидации последствий ЧС и поддержанию качества жизни населения).

Относительные показатели опасности.

- средний индивидуальный риск преждевременной смерти в год в ЧС природного и техногенного характера;

- сокращение средней ожидаемой продолжительности предстоящей жизни (СОППЖ) в результате ЧС;

- доля материального ущерба от ЧС в бюджете соответствующего

региона;

- доля потенциально опасной территории, на которой возможно действие поражающих и вредных факторов ЧС, от общей площади рассматриваемой территории;

- доля населения территории, проживающего в- зонах возможного действия поражающих и вредных факторов.

Показатели потенциальной опасноститерриторий:

- число различных видов потенциально опасных объектов;

- площади зон, в которых возможно действие поражающих и вредных факторов ЧС;

- численность населения, проживающего в указанных зонах.

Определение абсолютных показателей опасности сопряжено со

значительными трудностями, связанными с неопределенностью исходных данных и адекватностью расчетных моделей. Эти трудности многократно возрастают в случае необходимости определения интегральных рисков от большого числа опасностей. Значительным преимуществом в решении этой задачи обладают методы определения относительных характеристик, в частности, экспертные методы.

Существующие экспертные методы определения относительных характеристик, такие как: метод фон Неймана-Моргенштерна, метод попарных сравнений, метод попарных сравнений с количественной оценкой предпочтения, не имеют четкой физической интерпретации и не обладают возможностью трактовки получаемых оценок. В связи с этим, в работе предложена методика получения информации об относительной опасности территорий, основанная на теории нечетких множеств, описывающих ЧС. Алгоритм экспертного оценивания для определения относительной опасности горнодобывающих территорий приведен на рис.3.

Рис. 3. Алгоритм экспертного оценивания для определения относительной опасности горнодобывающих территорий

Для анализа и оценки риска горнодобывающих объектов и территорий в работе предложена методика, алгоритм которой представлен на рис.4.

Рис. 4. Алгоритм комплексного анализа и управления риском

Исходные механизмы возникновения аварий, сценарии их последующего развития и воздействия на окружающую среду весьма

неравнозначны, поэтому число формальных вариантов анализа, в зависимости от степени детализации, может достигать нескольких тысяч. В этой связи крайне важным является обоснование вероятности возникновения негативных событий, как фактора предварительного ранжирования их значимости (веса), что позволяет уже на начальных этапах выделить, соответствующие приоритеты. Для определения вероятностей исходных событий необходимо использовать, прежде всего, соответствующие банки статистических данных по характерным отказам и авариям. Проведенный в работе анализ статистической- информации- по- характерным авариям оборудования и объектов горнодобывающей промышленности приводится в табл.3 и табл.4.

Таблица 3

Распределение экономического ущерба по причинам возникновения

аварий (инцидентов) (на примере 2002 г.)

Причина аварии Процент ущерба Количество аварий (инцидентов) Экономический ущерб (тыс.руб.)

1. Природные причины 57,1% 4 332064,7

2. Ошибки эксплуатации 24,2% 26/10 (нет данных) 140725,0

3. Нарушение технологии 9,8 18/10 (нет данных) 56934,6

4. Саботаж/поджог 8,3 7 47926,3

5. Механические разрушения 0,6% 4/1 (нет данных) 3628,9

6. Неизвестная причина 1/1 (нет данных)

Итого: 100% 60 581279,5

Таблица4

Распределение экономического ущерба по типам аварий

№ п/п Тип аварии Процент ущерба Суммарное / количество / аварий / /Имеются / данные по / ущербу Экономический ущерб (тыс.руб.)

2002 г. 2003 г. (январь-май) 2002 г. 2003 г. (чнварь-май) 2002 г. 2003 г. (январь-май)

1. Пожары: - экзогенные - эндогенные 28,7% 24,5% 4,2% 15,09% 14,55% 0,54% 12/10 7/6 5/4 4/1 3/3 1/1 166875,0 142566,0 24310,0 28707,0 27687,0 1020,0

2. Взрывы (горение, вспышки) газа и угольной пыли 63,4% 18,34% 7/16 2/2 368480,0 34900,0

3. Внезапные выбросы угля, породы и газа, горные удары 0,01% 2/1 0 74,4 0

4. Обрушение горных пород 0,57% 0,95% 10/4 3/1 3336,9 1800,0

5. Прочие подземные аварии 6,1% 60,85% 18/12 9/3 35440,9 115761,0

6. Аварии на поверхности (в том числе на ОФ и разрезах) 1,22% 4,77% 11/6 7/2 7071,3 9080,0

Итого: 100% 100% 60 25 581279,5 190248,0

После выявления на каждом из принятых к рассмотрению объектов всех видов аварий и ЧС (их суммарное количество равно определения вероятности их реализации за интервал времени Д/ (Я,;/= и расчета

поля риска потенциальной опасности этих аварий и ЧС (Яи1(х, у)и = ш

проводится построение локальных полей риска (для каждого сценария с конкретной привязкой к источнику опасности) и интегральных полей риска на масштабированной картографической основе, используя выражение:

{X, у) = 2 А, X Км (х, у) . (5)

Данное выражение характеризует интегральную вероятность того или иного типа негативного воздействия при условии, что субъект воздействия находится в конкретной точке пространства в момент реализации аварийного процесса. Суммирование проводится по причине взаимной независимости зон ущерба для рассматриваемых аварийных сценариев.

В качестве демонстрации предложенной методики в работе проведено численное моделирование поля риска аварии конкретного объекта -дегазационного трубопровода вакуум-насосной станции.

Если анализу подвергается не один объект, а система технологических объектов (суммарное количество - J), распределенных по территории, то проводится суммирование полей потенциальной опасности для каждого источника, с учетом взаимного расположения и предположения их взаимной независимости, в соответствии с выражением:

Я1(х'У) = £*г(Х'У) (6)

Тогда построение полей Л £ ( х, у ) для каждого объекта позволяет получить оценку влияния аварий на одном объекте с учетом других. Это особенно важно для сценариев со взрывами и пожарами, поскольку для этих случаев весьма вероятно развитие аварий по принципу "домино", т.е. каскадное развитие аварий, что зачастую приводит к максимальным негативным последствиям.

Как видно из зависимостей (5), (6), основой для вычисления показателей риска является распределение риска по территории. Величина индивидуального риска (потенциальной опасности) не зависит от

распределения населения или персонала по территории, а отражает уровень потенциальной опасности, который создает по объективным причинам конкретный объект. Для того чтобы отличать понятие среднего индивидуального риска (величина среднего риска в выделенной группе субъектов: персонал предприятия, население поселка и т.п.) от распределения величины индивидуального риска по территории, для последнего нами применяется понятие распределения потенциальной опасности с определенными последствиями (например, летальный исход).

Таким образом, получаемые карты интегральных показателей потенциального риска на территории горнодобывающего региона по

всем характерным сценариям и принятым к рассмотрению объектам используются (с учетом дополнительной информации о пространственно-временных распределениях людей в данном районе) для определения абсолютного риска для населения и дифференциации групп населения по уровням риска.

Рассматриваемый в данной работе подход, в отличие от стандартных, позволяет провести реальное ранжирование пространственно распределенных субъектов по уровням риска (распределение количества населения по определенному уровню потенциальной опасности), а также ранжирование территории по направлениям с наибольшим коллективным, т.е. интегральным риском (распределение интегрального риска по выделенным секторам).

Таким образом, разработанная методика количественно отвечает на вопрос: "Какому риску подвергается население региона в связи с горнодобывающей деятельностью?

Результаты работы реализованы в следующих НИР МЧС России:

- «Разработка вопросов комплексной оценки природно-техногенной опасности рисков возникновения чрезвычайных ситуаций»;

- «Разработка обоснования системы показателей нормативов предельно допустимого и приемлемого риска ЧС»;

- «Разработка нормативной и методической базы оценки и комплексного анализа риска возникновения ЧС».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой решена актуальная для горной промышленности научно-техническая задача -повышение эффективности затрат на защиту населения и территорий горнодобывающих регионов от техногенных опасностей в условиях роста ущербов от ЧС и ограниченности ресурсов как на восполнение потерь, так и на реализацию мер защиты. Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Установлено, что в настоящее время в нашей стране имеет место противоречие между значительными ущербами от ЧС и низким уровнем эффективности затрат на снижение рисков и смягчение последствий ЧС природного и техногенного характера. Это требует перехода к новой стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС;

2. Проведено ранжирование: горнодобывающих регионов по техногенной опасности с учетом экономических ущербов от аварий; экономического ущерба угольной - отрасли по типам аварий; экономического ущерба по причинам аварий на шахтах угольной отрасли.

3. Получены оценки индивидуального риска смерти людей в результате ЧС и его распределение по территориям горнодобывающих регионов. Установлено, что индивидуальный риск смерти от ЧС крайне неравномерно распределен по горнодобывающим регионам - его вариация составляет два порядка

4. На основе распределения территорий горнодобывающих регионов по уровню риска в ЧС техногенного характера предложено в качестве уровня

приемлемого риска принять а пренебрежимого -

5. Предлагается на территориях горнодобывающих регионов с повышенной опасностью для жизнедеятельности принимать меры защиты населения на федеральном уровне, на территориях с умеренной опасностью для

жизнедеятельности - на региональном, на относительно безопасных для жизнедеятельности территориях - на местном.

6. Установлено, что целесообразная стратегия противодействия ЧС техногенного характера должна строиться на управлении рисками. Предложена концептуальная структура системы управления техногенными рисками на конкретной территории.

7. Предложен метод экспертного оценивания в сочетании с теорией нечетких множеств, позволяющий адекватно определять степень относительной опасности территорий.

8. На основе математического моделирования возникновения и развития аварий (ЧС), предложены общая методика и алгоритм комплексного анализа и управления риском на территориях горнодобывающих регионов, позволяющие проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия, с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе ГИС.

9. На основе предложенной обобщенной методики анализа и управления риском проведено численное моделирование и построение поля риска аварии дегазационного трубопровода вакуум-насосной станции.

Результаты исследований содержатся в 15 печатных трудах. Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях автора:

1. Артюшин Ю.И., ИС-УОБ В.Ф., Редкозубое С.А., Хомяков Н.Н. Анализ видов ущерба от чрезвычайных ситуации //Моделирование и оценка снижения риска при чрезвычайных ситуациях. Сб. статей Московского государственного открытого университета. - М.: Изд. МГОУ, 2003. С. 3- /.

2. Артюшин Ю.И., Носков В.Ф., Редкозубов С А, Хомяков Н.Н. Взрывы метана при авариях на дегазационных трубопроводам/Моделирование и оценка снижения риска при чрезвычайных ситуациях. Сб. статей Московского государственного открытого университета. - М.: Изд. МГОУ, 2003. С. 7-13.

3. Артюшин Ю.И. Обеспечение информационной основы геоинформационной системы для управления риском ЧС//Методические

основы, управления риском чрезвычайных ситуаций горнодобывающих регионов. Сб. статей Академии Государственной противопожарной службы. - М: Академия ГПС МЧС России, 2003. С. 3-8.

4. Артюшин Ю.И. Оценка опасности горнодобывающих регионов РФ //Методические основы, управления риском чрезвычайных ситуаций горнодобывающих регионов. Сб. статей Академии Государственной противопожарной службы. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. С. 9-13.

5. Артюшин Ю.И., Хомяков Н.Н. Построение поля риска при авариях на дегазационных трубопроводах//Методические основы управления риском чрезвычайных ситуаций горнодобывающих регионов. Сб. статей Академии Государственной противопожарной службы. - М.: Академия - ГПС МЧС России, 2003. С. 14-20.

6. Артюшин Ю.И. Оценка эффективности мероприятий по защите населения в чрезвычайных ситуациях/УГорный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ. №6.2003. С. 49-50.

7. Артюшин- Ю.И. Анализ показателей опасности территорий горнодобывающего региона для жизнедеятельности//Моделирование безопасного ведения горных работ. Сб. статей Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: Изд. МГГУ. №1.2004. С. 3-13.

8. Артюшин Ю.И. Методология комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающего региона//Моделирование безопасного ведения горных работ. Сб. статей Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: Изд. МГГУ. №1.2004. С. 14-27.

9. Артюшин Ю.И. Комплексный анализ и управление риском горнодобывающего предприятия//Моделирование безопасного ведения горных работ. Сб. статей Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: Изд. МГГУ. №1.2004. С. 28-36.

Академия ГПС МЧС России.

Подписано в печать 12 мая 2004 г. Тираж 100 экз. Заказ 275

»13880

Введение.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Классификация чрезвычайных ситуаций.

1.2. Анализ защищенности населения и территорий от техногенных опасностей.

1.3. Анализ нормативно-правовой базы государственного регулирования техногенной безопасности.

1.4. Постановка задач исследования.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО РИСКА НА ТЕРРИТОРИИ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО РЕГИОНА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

2.1. Анализ взаимосвязи ущерба с риском.

2.2. Обоснование приемлемого и пренебрежимого уровней рисков в ЧС природного и техногенного характера.

2.3. Анализ социально-экономических последствий ЧС.

Выводы.

3. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫМИ РИСКАМИ.

3.1. Анализ современных концепций обеспечения техногенной безопасности.

3.2. Обоснование системы управления рисками ЧС.

3.3. Выбор превентивных мер защиты населения и персонала

3.4. Меры по смягчению последствий ЧС.

Выводы.'.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО АППА РАТА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОСНОВЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ ЧС.

4.1. Разработка алгоритма анализа и управления рисками горнодобывающих предприятий и территорий.

4.2. Разработка модели экспертного оценивания относительной опасности территорий.

4.3. Анализ показателей опасности территории горнодобывающего регионов для жизнедеятельности.

4.4. Расчет и построение поля риска при авариях на дегазационных трубопроводах.

Выводы.

Население Российской Федерации (РФ) живет в условиях постоянного воздействия чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного, техногенного и социального характера, а также угрозы ЧС террористического характера.

Количество ежегодно происходящих ЧС техногенного и социального характера остается стабильно высоким (порядка 1 тыс.). Их последствия становятся все более масштабными и опасными для населения, устойчивого функционирования экономики, окружающей природной среды.

Если учитывать жертвы природных, техногенных, биолого-социальных ЧС, террористических актов, военных конфликтов, пожаров и дорожно-транспортных происшествий [1], то в среднем РФ ежегодно теряет свыше 50 тыс. человеческих жизней, более 250 тыс. чел. получают увечья. Средний материальный ущерб причиненный только техногенными ЧС, без учета менее масштабных, но более частых техногенных происшествий, а также социальных ЧС и ЧС военного характера, в 1997-2003 гг. составил более 12 млрд. руб./год, т.е. около 0,5 % ВВП [2]. Необходимо учитывать также социальные факторы - крайне негативное восприятие ЧС обществом, особенно ЧС с тяжелыми последствиями.

Анализ динамики потерь от аварий, катастроф и стихийных бедствий, достигающих по оценкам некоторых экспертов 5-7 % валового внутреннего продукта (ВВП), приводит к выводу, что они значимо влияют на социально-политическое и экономическое положение страны, становясь одной из предпосылок социально-экономического и экологического кризисов [3].

Особое значение приобрела проблема международного, внутреннего, а также технологического терроризма.

В результате, индивидуальный риск смерти от указанных причин, составляющий 3-10"4, значимо влияет на уровень безопасности населения страны.

Риск крайне неравномерно распределен по территории РФ. Безопасность населения различается по субъектам Российской Федерации более чем на два порядка, причем в более опасных для жизнедеятельности субъектах федерации, как правило, ниже и качество жизни. Это приводит к социальной напряженности в стране [2,3,4].

Причинами, по которым необходим переход к новой стратегии обеспечения безопасности населения и территорий от ЧС техногенного характера, являются следующие [4,5,6]: во-первых, масштабность влияния ЧС на социальные, экономические, политические и другие процессы современного общества, по-видимому, уже превысила тот уровень, который позволял относиться к ним как к драматическим, но локальным сбоям в эволюционном функционировании общественных структур; во-вторых, направленность государственной политики обеспечения безопасности населения и объектов хозяйства в основном на ликвидацию последствий ЧС, а не на их предупреждение, является одной из причин, негативной тенденции увеличения потерь от аварий и катастроф в последние десятилетия в РФ и во всем мире.

Необходимость экономии расходов государства требует переоценки представлений о сложившемся, как правило, стихийно, соотношении затрат на превентивные меры по снижению рисков ЧС и на смягчение (ликвидацию) их последствий. Целесообразность проведения мер защиты должна быть обоснована с учетом экономических (в условиях жестких финансовых ограничений) и социальных факторов.

Новая стратегия должна строиться на научном подходе, состоящем в переходе к анализу и управлению риском на основе оптимизации мер защиты по критерию "затраты - выгоды". Это приводит к целесообразности переноса центра тяжести усилий по защите населения с ликвидации последствий уже произошедших ЧС, на их предупреждение [4,5]. Затраты на предупреждение ЧС являются, как показывает мировой опыт, более эффективными уже в среднесрочной перспективе.

Исходя из вышесказанного, целью диссертации является совершенствование научно-методического аппарата анализа и управления техногенным риском, с целью рационального выбора мер защиты населения и территорий от техногенных ЧС, для повышения эффективности мероприятий по снижению рисков ЧС при ограниченных ресурсах общества, т.е. максимального увеличения предотвращенного ущерба на единицу затрат.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:

- анализ состояния техногенной безопасности в РФ, существующего научно-методического аппарата оценки и управления риском, обоснование необходимости перехода к новой стратегии защиты от ЧС;

- исследование техногенного риска на территории горнодобывающих регионов и обоснование на этой основе социально и экономически приемлемых уровней рисков;

- обоснование системы управления рисками ЧС техногенного характера;

- разработка методического аппарата обеспечения информационной основы геоинформационной системы (ГИС) для анализа и управления рисками ЧС горнодобывающих регионов.

Таким образом, в работе решается научная задача: повышение эффективности мероприятий по защите населения и территорий от техногенных опасностей в условиях роста ущербов от ЧС и ограниченности ресурсов общества на основе совершенствования научно-методического аппарата анализа и управления техногенным риском горнодобывающих регионов. s

Актуальность решаемой в диссертационной работе научной задачи обусловлена необходимостью разрешения имеющего в настоящее время место противоречия между значительным ущербом от ЧС и низким уровнем эффективности проводимых мероприятий, направленных на снижение рисков и смягчение последствий ЧС техногенного характера, в условиях ограниченных возможностей экономики страны как по восполнению потерь, так и по наращиванию мер защиты.

Разрешение данного противоречия предлагается искать на путях управления риском ЧС: обоснования и оптимизации на основе математических моделей возникновения и развития ЧС, выявления критических факторов риска; рациональных мер защиты; перехода, где это возможно и эффективно, от мер по ликвидации ЧС к их предупреждению.

Основные научные положения, выносимые на защиту: 1. Индивидуальный риск смерти лиц из населения в ЧС крайне неравномерно распределен по территории РФ - его разброс составляет два порядка, что требует выравнивания уровня риска по территории страны, путем нормирования социально приемлемого уровня риска и подтягивания опасных для жизнедеятельности субъектов РФ до этого уровня за счет целевого финансирования мероприятий защиты населения и территорий.

2. Стратегию управления рисками наиболее целесообразно строить на принципе превентивной защиты населения и территорий, перенося основные усилия с ликвидации ЧС на их предупреждение.

3. Стратегия защиты населения и территорий от техногенных опасностей должна базироваться на основе комплексного анализа и управления риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия, с возможностью обобщения по территории гор м «добывающего региона в целом на базе ГИС.

Научная новизна предложенных в диссертационной работе положений и полученных результатов заключается в следующем:

1. Разработана методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера на основе классификации горнодобывающих субъектов федерации по риску от данной причины и группирования их по численности населения, проживающего на территориях с повышенной, умеренной опасностью и относительно безопасных.

2. Предложен аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной опасности территорий для жизнедеятельности населения, базирующийся на двухступенчатой процедуре экспертного оценивания при большом числе сравниваемых территорий, характерном для РФ.

3. Предложен алгоритм и разработана общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающего региона, позволяющая проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе ГИС.

Практическая значимость работы заключается в следующем: классифицированы горнодобывающие субъектов РФ по индивидуальному риску смерти населения в ЧС техногенного характера; обоснованы уровни приемлемого и пренебрежимого рисков горнодобывающие субъектов РФ; разработан алгоритм и предложена основанная на нем методика комплексного анализа и управления риском, позволяющие повысить эффективность мероприятий направленных на снижение рисков ЧС в условиях ограниченных ресурсов общества.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке нормативных и правовых документов в области защиты населения и территорий от катастроф и аварий горнодобывающих регионов, при проектировании и создании технологий в горнодобывающих отраслях.

Основные результаты, отдельные положения, а также результаты конкретных прикладных исследований и разработок докладывались на: III Международной конференции "Экология и развитие Северо-запада России", С.- Петербург, 5-9 июля 1998 г.;

Международном экологическом симпозиуме "Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия", С.- Петербург, 1-3 июня 2000 г.;

Международной научно-практической конференции "Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация", г. Минск, 22-24 мая 2001 г.;

IV Международном симпозиуме "Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения", г. Зеленоград, 29-30 марта 2002 г.; семинарах кафедры высшей математики МГГУ, 2003 г.

Результаты работы и их реализация.

Разработаны и предложены: методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера; аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной опасности территорий для жизнедеятельности населения; алгоритм и общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающих регионов.

Результаты работы реализованы в Министерстве РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) при подготовке проектов концепции и государственной стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС природного и техногенного характера в РФ, а также в НИР МЧС России.

Достоверность полученных в работе результатов и выводов обеспечивается: представительностью статистических выборок; достаточно полным анализом количественных характеристик опасных факторов ЧС и их последствий, снижающих продолжительность жизни человека; имеющегося опыта снижения рисков и смягчения последствий ЧС; удовлетворительной сходимостью полученных результатов в частных случаях с результатами, полученными по соответствующим выборкам другими авторами.

Основными направлениями дальнейших исследований по теме диссертационной работы являются: развитие методов, технологий, систем мониторинга и прогнозирования ЧС техногенного характера с целью повышения эффективности определения возможного предотвращенного ущерба от ЧС; исследование механизмов причинения вреда личности, обществу, государству; разработка технологий социальной организации социума для защиты от негативных воздействий; разработка технологий принятия решений на осуществление опасных проектов; разработка технологий принятия решений на защиту населения и территорий в условиях возрастания угроз ЧС.

Публикации.

Содержащиеся в диссертации положения опубликованы в 15 научных работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 13 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 105 наименований. Работа изложена на 209 страницах.

ВЫВОДЫ

1. Предложен алгоритм и разработана общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающих регионов, позволяющая проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом.

2. Проведено ранжирование: горнодобывающих регионов по техногенной опасности с учетом экономических ущербов от аварий; экономического ущерба угольной отрасли по типам аварий; экономического ущерба по причинам аварий на шахтах угольной отрасли.

3. Для эффективного управления техногенными рисками горнодобывающих регионов проведен анализ показателей опасности территорий горнодобывающих регионов для жизнедеятельности. Для выделения наиболее опасных для жизнедеятельности территорий, предложен показатель относительной опасности территорий для жизнедеятельности.

4. Адекватным аппаратом, позволяющим определить степень относительной опасности территорий, является метод экспертно» о оценивания в сочетании с теорией нечетких множеств.

5. На основе предложенной обобщенной методики анализа и управления риском, проведено численное моделирование и построение поля риска при аварии на дегазационном трубопроводе вакуум-насосной станции шахты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате выполнения диссертационной работы решена научная задача - повышение эффективности затрат на защиту населения и территорий горнодобывающих регионов от техногенных опасностей в условиях роста ущербов от ЧС и ограниченности ресурсов как на восполнение потерь, так и на реализацию мер защиты.

В работе получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Установлено, что в настоящее время в нашей стране имеет место противоречие между значительными ущербами от ЧС и низким уровнем эффективности затрат на снижение рисков и смягчение последствий ЧС природного и техногенного характера. Это требует перехода к новой стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС;

2. Показано, что переход к новой стратегии обеспечения безопасности населения и территорий от ЧС, в частности, техногенного характера, требует разработки соответствующего научно-методического аппарата и обеспечения его внедрения в практику. В первую очередь необходим научно-методический аппарат обоснования мер защиты населения и территорий от техногенных опасностей. В условиях ограниченных возможностей экономики страны по наращиванию мер защиты разрешение сформулированного в научной задаче противоречия предлагается искать по пути управления риском ЧС, выявления критических факторов риска, обоснования и оптимизации на основе математических моделей возникновения ЧС рациональных мер защиты, перехода, где это возможно и эффективно, от мер по ликвидации ЧС к их предупреждению;

3. Проведен анализ социальных потерь и рисков на территории РФ от V

ЧС техногенного характера. Получены оценки индивидуального риска смерти людей по данной причине и его распределение по территориям горнодобывающих регионов. Установлено, что индивидуальный риск смерти от ЧС крайне неравномерно распределен по территории РФ - его вариация составляет два порядка. Поэтому необходимо осуществлять программы защиты, направленные на выравнивание уровня риска по территории РФ. Для этого предложено установить социально приемлемые уровни пренебрежимого и приемлемого рисков от ЧС, с целью подтягивания более опасных для жизнедеятельности территорий горнодобывающих регионов до приемлемого в социально-экономических условиях страны уровня, за счет целевого финансирования на этих территориях мероприятий защиты. На основе распределения территорий горнодобывающих регионов по уровню риска в ЧС техногенного характера, предложено в качестве уровня приемлемого риска принять Q0n = 1-10"5, а пренебрежимого - QnpeHe6p = 5-10-6.

На территориях с повышенной опасностью для жизнедеятельности, необходимо принимать меры защиты населения на федеральном уровне, на территориях с умеренной опасностью для жизнедеятельности - на региональном, на относительно безопасных для жизнедеятельности территориях - на местном.

4. Установлено, что в условиях роста потерь от ЧС техногенного характера целесообразная стратегия противодействия им должна строиться на управлении рисками. Предложена система программных мероприятий в области защиты населения и территорий от ЧС. Превентивные меры защиты целесообразно осуществлять по всем факторам риска, но в разной степени, в зависимости от их эффективности и стоимости осуществления. Основными критериями обоснования превентивных мер защиты являются: критерий экономической обоснованности; критерий временной реализуемости; критерий достаточности принимаемых мер, исходя из приемлемого уровня риска.

5. Предложен алгоритм и разработана общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающих регионов, позволяющая проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе ГИС. Проведено ранжирование: горнодобывающих регионов по техногенной опасности с учетом экономических ущербов от аварий; экономического ущерба угольной отрасли по типам аварий; экономического ущерба по причинам аварий на шахтах угольной отрасли. Для эффективного управления техногенными рисками горнодобывающего региона проведен анализ показателей опасности территорий горнодобывающего региона для жизнедеятельности, а для выделения наиболее опасных для жизнедеятельности территорий предложен показатель относительной опасности территорий для жизнедеятельности. Установлено, что метод экспертного оценивания в сочетании с теорией нечетких множеств является адекватным аппаратом, позволяющим определять степень относительной опасности территорий.

6. На основе предложенной обобщенной методики анализа и управления риском проведено численное моделирование и построение поля риска при аварии на дегазационном трубопроводе вакуум-насосной станции шахты.

1. Положение о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Утверждено Постановлением Правительства РФ №1094 от 13.9.1996 г.

2. Ежегодный государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий РФ от ЧС природного и техногенного характера. МЧС России, 1996-2003г.г.

3. Федеральная целевая программа "Снижение рисков и смягчение последствий ЧС природного и техногенного характера в РФ до 2005 года". Утверждена постановлением Правительства РФ №1098 от 29 сентября 1999 года.

4. Концепция перехода РФ к устойчивому развитию. Утверждена Указом Президента РФ № 440 от 01.04.1996 г.

5. Федеральный закон "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера". В сб.: Гражданская защита. 1995.№1.

6. Концепция национальной безопасности Российской Федерации. Указ Президента РФ №24 от 10 января 2000 г.

7. Воробьев Ю.В. Основы формирования и реализации государственной политики в области снижения рисков ЧС. Монография. М.: ФИД "Деловой экспресс", 2000. - 248 с.

8. Воробьев Ю.Л. Россия на пути к устойчивому развитию: состояние природно-техногенной безопасности, способы ее обеспечения. НПК "Совершенствование защиты населения и территорий от ЧС", Новосибирск. 2003 г.

9. Катастрофы и общество. М.: Контакт-Культура, 2000.- 332 с.

10. Шойгу С.К., Воробьев ЮЛ., Владимиров В. А. Катастрофы и государство.- М.: Энергоатомиздат, 1997.- 160 с.

11. A Decade Against Natural Disasters. World Meteorological Organization. Geneva, 1994. № 799.

12. Горелова В.Л., Мельникова Е.Н. Основы прогнозирования систем. -М.: Высшая школа, 1986. 287 с.

13. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности с учетом риска возникновения природных и технологических катастроф. М.: МГФ "Знание", 1999. - 672с.

14. Алексеев Н.А. Стихийные явления в природе: проявление, эффективность зашиты. М.: Мысль, 1988.

15. Арнольд В.И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990.

16. Кузнецов И.В., Писарёнко В.Ф., Родкин М.В. К проблеме классификации катастроф: параметризация воздействий и ущерба. М.: Геоэкология, 1998. № I.e. 6.

17. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат. 1981. - 351 с.

18. Вопросы математической теории надежности. Под ред. Б.В. Гнеденко. -М.: Радио и связь, 1993. 376 с.

19. Гаскаров Д.В., Шаповалов В.И. Малая выборка. М.: Статистика, 1978.248 с.

20. Кокс Д., Хинкли Д. Теоретическая статистика: Пер. с англ.- М.: Мир, 1978.-560 с.

21. Современные математические методы анализа и синтеза сложных систем. Под ред. В.В. Блаженкова. М.: МО СССР. 1984.- 397 с.

22. Котик М.А., Емельянов A.M. Ошибки управления. Психологические причины. Метод автоматизированного анализа.- Таллин: изд-во Вагус, 1985. -391 с.

23. Елохин А.Н. Анализ и управление риском: Теория и практика. М.: Лукойл, 2000.- 185 с.

24. Tengs, C.L. Adams, М.Е., Pliskin, et al. Five Hundred Life Saving Interventions and the Cost Effectiveness. Harvard Center for Risk Analysis, Garvard School of Public Health, Boston MA, July 1994.

25. Кузьмин И.И., Махутов Н.А., Хетагуров С.В. Безопасность и риск:, эколого-экономические аспекты. СПб.: Изд-во СПбГУЭФ. 1997.- 164 с.

26. Кузьмин И.И., Легасов В.А., Черноплеков А.Н. Влияние энергетики на климат. Изд. АН СССР. Т.20. №11.1984. с. 1089- 1103.

27. Махутов НА, Шахманский Г.В., Потапов Е.Д. Проблемы совершенствования основ управления безопасностью в природной и техногенной сферах.- Сб. Эколог, системы и приборы, 2000. № 9. с. 52-60.

28. Kuzmin, I., Nathwani, J., Cassidy, К. Principles and Recommendations for the Integrated Management of Technological Risks. Proceedings of a Consultants' Meeting Organized by the IAEA and Held in Vienna, Austria, 17-21 July 1995, CT-2436.104 p.

29. Хенли Э.Дж. Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска.- М.: Машиностроение, 1981.- 526 с.

30. Быков А.А., Мурзин Н.Е. Проблемы анализа безопасности человека, общества, природы. С-Пб.: Наука, 1997. - 247с.

31. Воробьев Ю.Л, Малинецкий Г.Г., Махутов Н.А. Теория риска и технологии обеспечения безопасности. Подход с позиций нелинейной динамики. В сб.: Проблемы безопасности при ЧС, 1998. вып. 11. с. 26-40.

32. Николис Г. Познание сложного. М.: Изд-во Мир, 1990.- 342 с.

33. Фалеев М.И. Роль и использование социально-политических факторов в повышении эффективности РСЧС. В сб.: Проблемы безопасности при ЧС, 1999, вып. 8, с. 174- 184.

34. Космическое землеведение: диалог природы и общества. Устойчивое развитие/ Под ред. В.А. Садовничего.- М.: Изд-во Московского ун-та, 2000.640 с.

35. Величенко В.В. К проблеме управления катастрофам. Доклады академии наук, 1996. том 349. №6. с. 732-735.

36. Оценка и управление природными рисками. Материалы Общерос. конф. "Риск-2000".- М.: Анкил, 2000.- 478 с.

37. Ортвин Ренн. Три десятилетия исследования риска: достижения и новые горизонты. Вопросы анализа риска, 1999. т.1. № 1. с. 80-99.

38. Хуторской М.Д., Зволинский В.П., Рассказов А.А. Мониторинг и прогнозирование геофизических процессов и природных катастроф. М.: Изд-во РУДН, 1999.-222 с.

39. Острейковский В.А., Сальников H.JI. Вероятностное прогнозирование работоспособности элементов ЯЭУ. М.: Энергоатомиздат, 1990.- 416 с.

40. Мягков С.М. География природного риска. -М.: Изд-во МГУ, 1995.- 124 с.

41. Жовинскии А.Н., Жовинский В.Н. Инженерный экспресс-анализ случайных процессов. -М: Энергия, 1979.- 112 с.

42. Ковалев Е.Е. Анализ уровней риска смерти для населения РФ. Сб. "Вопросы анализа риска", 1999. Т.1. № 1. с. 8-21.

43. Жесткая защита в проблеме безопасности сложных технических систем. Конструкция, методы расчета, нормирование. М.: 1995.- 455 с.

44. Жуков А.П. Альбом типовых технических решений по снижению ущерба основным производственным фондам и материально-техническим курсам.-. М: ВНИИгаз, 1989 г.

45. Елохин А.Н., Бодриков О.В. и др. Методология комплексной оценки природных и техногенных рисков для населения регионов России. В сб.: Проблемы безопасности при ЧС.1996. вып.З. с. 3-10.

46. Кофф Г.Л., Гусев А.А., Воробьев ЮЛ , Козменко С.Н. Оценка последствий ЧС. М.: Изд-во РЭФИА, 1997.- 364 с.

47. Надежность и эффективность в технике: Справочник: в 10 т/т.4: Методы подобия в надежности. М.: Машиностроение, 1987.- 280 с.

48. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды. Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. -М.: Прибой, 1996.- 350 с.

49. Оценка риска для здоровья: Опыт применения методологии оценки риска в России.- М.: Консультационный центр по оценке риска, 1999.

50. Рагозин А.Л. Общие положения оценки и управления природным риском. М.: Геоэкология, 1999. №5. с. 417 - 429.

51. Управление риском: риск, устойчивое развитие, синергетика. М.: Наука,1999.-301 с.

52. Переверзев Е.С. Надежность и испытания систем. Киев, Наукова думка, 1990.-328с.

53. Прохоренко В.А., Голиков В.Ф. Учет априорной информации при оценке надежности. Минск: Наука и техника, 1979.- 208 с.

54. Ушаков К.З., Каледина Н. О. И др. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учеб. для Вузов.-2-е изд.- М.:Издательство Ml 1 У, 2002.- 487 с.

55. Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии. -JL: Гидрометеоиздат, 1974.- 424 с.

56. Савчук В.П Байесовские методы статистического оценивания: Надежность технических объектов. М.: Наука, 1°89.- 328 с.

57. Smith R.N. and Wilmot E.L. "Truck Accident and Fatality Rates Calculated from California Highway Accident Statistics for 1980 and 1981",prepared by Sandia National Laboratories for U.S. Department of Tnergy, SAND-82-7066, November 1982.

58. Association of American Railroads." Railroad Fact, 1985 Tddition", august 1985.

59. Technica. "Ethane and Ethylene Pipelines Between Massmorran and Grangemouth, assessment of Residual Risk", Production No. 9, London,January 1983.

60. COVO Streering Committee. Risk Analysis of Six Potentialy Hazardous Industrial Objects in the Rijnmond Area, a Pilot Stady, Boston: D. Reidel Publishing Co., 1982.

61. Маршал В. Основные опасности химических производств.-М.: Мир, 1985.- 627 с.

62. Handbook of Chemical Hazards Analysis Proccedures, USA, Washington, 1992.

63. W.F. ten Berge M.V. van Heemst. Validity and accuracy of a commonly used toxicity model in risk analysis,Fourth Int. Symp. On Loss Prevention and Safety Promotion in Process Indastry, Inst.Chem. Ing., Rubly, v. 1,1983, p. 11.

64. Bedi J.F. Amer. Rev. Respirat. Desease. 1984. V. 130.П.6. p.1033.

65. Shepson P.B., Kleindienst Т.Е., Edney E.O. et ol. Environ.Sci. Technol. 1986. V.20. p. 1008.

66. Horvath S.M., Dedi J.A., Drechstr-Park D.M. J.Air Pollut. Control Assoc. 1986. V.36. p.265.

67. T.D. Jones, P.J., P.J. Walsh. Risk Analysis,v.8, №l,p.99-108.

68. Thomas G.B., Fentas J.D., Ehrlich R.T. J. Toxicol. Environ. Health. 1981.v.8. p.559.

69. Wichmann H.E., Mueller W.U., Allhoff H.P. Environ. Health Perspect. 1989. V.79. p.89.

70. Бурдаков Н.И., Поляков B.M. Некоторые проблемы защиты населения при авариях, катастрофах и стихийных бедствиях. В сб.: Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, №5. 1992. с.32-37.

71. Кокошкин К.Б. Проблемы определения ущерба от ЧС в современных условиях. В сб.:Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1995. вып. 5. с. 29-41.

72. Методика оценки последствий аварий на пожаро-, взрывоопасных объектах. -М.: МЧС, 1994.-76 с.

73. Методика оценки последствий ураганов. В сб. методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС (Кн. 2). М.: МЧС, 1994, с. 61 - 70.

74. Евстафьев И.Б., Холстов В.И., Григорьев С.Г. Методические основы химического оружия. В сб.: Проблемы безопасности ЧС, вып. 3. 1992. с.2-15.

75. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем: Пер. с англ.-М.: Мир, 1980.-609 с.

76. Экономическая эффективность капитальных вложений. Сборник утвержденных методик.- М.: Экономика, 1983.

77. Урсул.Д. Переход России к устойчивому развитию. Ноосферная стратегия. -М.: Ноосфера, 1998.- 500 с.

78. Харисов Г.Х. Обоснование затрат, выделяемых на предотвращение гибели людей при несчастных случаях, авариях, катастрофах, стихийных бедствиях. В сб.: Проблемы безопасности в ЧС, вып.8. 1993.С. 73.

79. Saaty T.L. A Scaling Method for priorities in hierarchical structures/ urn. Math, psychology 1977. Vel. 15.

80. Новожилов B.B. Измерение затрат и результатов.- М.: Экономика, 1967.154 с.

81. Гохман О.Г. Экспертное оценивание. Изд-во Воронежского университета, 1991.-152 с.

82. Мелихов А.Л., Бернштейн Л.С., Коровин С.Л. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990.- 272 с.

83. Жуков А.П. и др. Средства для снижения ущерба производственным фондам. -М: Минлесбумпром СССР, 1987.

84. Аверин JL, Кондрашков Ю., Шевяков Г.Исследование процесса перемешивания на участке взаимодействия струи с поперечным сносящим потоком.- Инженерно-физический журнал, 1985.№5.с.751-756.

85. Белов П.С. Временная методика расчета газовых выбросов из наземных источников на объектах газовой промышленности.-М., РАО "ГАЗПРОМ", 1997.-42 с.

86. Сулейманов В.А. Расчет нестационарных режимов эксплуатации газопроводов. —Энергетика и транспорт, 1987. т.25. №1. с. 134-142.

87. Едигаров А.С., Сулейманов В.А. Математическое моделирование аварийного истечения и рассеивания природного газа при разрыве газопровода.-Математическое моделирование, 1995. т.7. №4. с.37-52.

88. Foster М. Transient flow analysis of gas pipeline systems. — Pipeline Industry, 1981, Desember, p.25-28.

89. Bell R.P. Isopleth calculations for ruptures in sour gas piperline.-Energy Processing Canada, 1978, July-August, p. 36-39.

90. Lanoy A. Analyse des explosions air-hydrocarbure en milieu libre. Paris, Imprimerie Louis-Jean, 1984,390p.

91. Risk analysis of six potentially hazardous industrial objects in the Rejnmand area, pilot study.- Reidal, 1982. 793 p.

92. Самотаев А. В. Исследование времени воспламенения веществ и материалов при пожаре. Пожарн. техн. тактика и автомат.установки пожаротушения.-М., 1989. с. 137-147.

93. Pietersen C.V. Consequence of accidental releases of hazar-dous material, J. Loss Prev. Proc. Ind., 1990, v.3, p. 136-155.

94. Moskovwits P. D., Morris S.C., Fischer H.J. Risk analysis, v.5,№3, p. 181194.

95. Methods for the calculation of phisical effects, CPR 14E, commitee for the prevention of Disasters, Second edition 1991.

96. Tancrede M.I., Wilson R.H., Zeise E.A. Crouch C.V. Atmospheric Environment, 1987, v. 21,№10. Р.2187-22Й5.

97. Kalghati G.B. Ehe visible shape and size of a turbulent hydrocarbon jet diffusion flame in a cross-wind.- Combustion and Flame, 1983, v.52, p. 91-106.

98. Minning C.P. Calculation of Shape Factors Between Rings and Inverted Cones Sharing a. Common Axis Transaction of the ASME, J. Of Heat Transfer Aug., 1977, v. 99, p. 492-494.

99. Holf A.M. An Experimental Study of the Ignition of Natural Gas in a Simulated Pipeline Rupture. Combustion and Flam. 1983, v. 49, p. 51-55.

100. Физический практикум. Под ред. В.И. Ивероновой. М.:, Государственное издательство физико-математической литературы, 1962.-с.956.

101. Townsend N.A. Control of Risk Frow UK Gas Transmissin Pipelines.-Presented at the 7th Sumposium on Line Pipe Research.

102. Method for the calculation of phisical effects. CPR 14 E. TNO- The Netherlands Organization of Applied Scientific Research.-"Yeloow book"-Voorburg, Novembtr 1988.

103. Handbook of chemical hazard analysis procedures U.S.Department of Transportation, March, 1992.

104. Информационные справки об авариях (инцидентах) на предприятиях угольной отрасли России за 1996-2003г.г. ИДО ВГСЧ. В сб.: Безопасность труда в промышленности. 1996-2004г.г.