автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Обеспечение безопасности объектов нефтегазового комплекса на основе специализированных геоинформационных технологий

На правах рукописи

Ларионов Валерий Иванович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность»

(нефтегазовый комплекс)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Уфа 2004

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Центр исследований экстремальных ситуаций» (ООО «ЦИЭКС»)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Гумеров Асгат Галимьянович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Кузеев Искандер Рустэмович

- доктор технических наук, профессор Азметов Хасан Ахметзиевич

- доктор технических наук, профессор Мишуев Адольф Владимирович

Ведущая организация - Открытое акционерное общество

«Институт по проектированию магистральных трубопроводов» (ОАО «Гипротрубопровод»)

Защита состоится 1 октября 2004 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР». Автореферат разослан 30 августа 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук _—^ _Р.Х. Идрисов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В целях обеспечения безопасности населения и территорий 21 августа 2000 г. и 15 апреля 2002 г. Правительством Российской Федерации были приняты Постановления № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти» и № 240 «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территорий Российской Федерации», регламентирующие проведение прогнозирования последствий разливов нефти с учетом оценки риска, гидрометеорологических условий, рельефа и других факторов.

Кроме того, дополнительно к декларированию промышленной безопасности опасных производственных объектов в системе нормативных документов в строительстве введен за последнее время в действие Свод правил СП 11-107-98 и СП 11-113-2002, регламентирующих разработку инженерно-технических мероприятий гражданской обороны, мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций (ЧС) на этапах обоснования инвестиций и проектов строительства. Свод правил обязывает на основе анализа риска разрабатывать решения по проведению инженерно-технических мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций в результате возможных стихийных бедствий или аварий на эксплуатируемых или расположенных рядом потенциально опасных объектах.

В мире в целом, и в Российской Федерации в частности, накоплен опыт прогнозирования последствий аварий на трубопроводном транспорте и объектах хранения и переработки углеводородного сырья, создан комплекс специальных методик. Как правило, они имеют ведомственный характер или же предназначены для решения некоторых узких задач, таких как декларирование промышленной безопасности, оценка последствий аварий для окружающей природной среды, определение степени опасности для людей, зданий и сооружений.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

Ьнт, , .,КА

с > -уРГ

гообр;

Изучению отрицательного воздействия на окружающую среду опасных объектов и природных процессов, разработке методов оценки риска и обоснованию мероприятий по уменьшению негативных последствий опасных воздействий посвящены работы отечественных ученых Акимова В.А., Брушлинского H.H., Гумерова А.Г., Гумерова P.C., Елохина А.Н., Зайнул-лина P.C., Идрисова Р.Х., Измалкова В.И., Копылова Н.П., Котляревско-го В.А., Коффа Г.Л., Корольченко А.Я., Лисанова М.В., Махутова H.A., Мишуева A.B., Одишария Г.Э., Печёркина A.C., Рагозина А.Л., Шебе-ко Ю.Н., Швыряева A.A. и др.

Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах, согласованные Госгортехнадзором России и ОАО «Газпром», позволяют определить поля давлений и импульсов при аварийных взрывах топливно-воздушных смесей (TBC), установить количественные оценки взрывопожароопасности технологических блоков, определить массу участвующего во взрыве вещества и радиусы зон разрушений. В то же время учтены только поражающие факторы аварий, связанных с горением (взрывом) TBC. Наличие других опасностей техногенного и природного характера не учитывается.

В связи с этим актуальной является разработка единой научно-методической базы комплексной оценки рисков с применением геоинформационных технологий, позволяющей разрешить противоречивую ситуацию.

Цель исследования - повышение безопасности объектов нефтегазового комплекса (НТК) на основе создания единой научно-методической базы комплексной оценки рисков с учетом техногенных и природных опасностей с применением геоинформационных технологий.

Основные задачи исследования:

• оценить современные методы прогнозирования последствий аварий, анализа риска и повышения безопасности объектов нефтегазового комплекса;

• разработать теоретические основы единой методической базы прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций и оценки рисков объектов нефтегазового комплекса;

• создать методические основы разработки специализированной географической информационной системы (ГИС) для моделирования техногенных и природных опасностей;

• разработать методологию комплексной оценки рисков на объектах нефтегазового комплекса с применением ГИС-технологий;

• разработать методы моделирования аварийных разливов нефти на суше и малых реках с применением ГИС-технологий;

• разработать методологию расчета сил и средств аварийно-спасательных работ и методологию оценки эффективности мероприятий по обеспечению безопасности объектов нефтегазового комплекса.

Методы исследования

Поставленные задачи решались методом математического моделирования теории вероятностей и системного анализа.

Объектом исследования являются элементы риска - люди, линейные и площадные объекты НТК, здания и сооружения.

Предметом исследования является методология повышения безопасности объектов НТК на основе оценки техногенных и природных опасностей и управления рисками.

Научная новизна

• Предложены закономерности, учитывающие степень воздействия опасностей техногенного и природного характера и сопротивление элементами риска опасным воздействиям, которые позволили разработать теоретические основы единой методической базы комплексной оценки рисков.

• Обоснованы методические требования к разработке специализированной ГИС для моделирования техногенных и природных опасностей и комплексной оценки рисков на объектах НТК.

• На основании единой методической базы комплексной оценки риска разработаны методы оценки риска с применением ГИС-технологий, учитывающие аварии непосредственно на объектах НТК, рядом расположенных объектах и природные опасности.

• Разработана методика моделирования аварийных разливов нефти на суше, учитывающая напорный режим истечения, безнапорный режим растекания продукта, процессы фильтрации в грунт, испарения в атмосферу и основанная на применении ГИС-технологий.

• Создана методология оценки эффективности мероприятий по обеспечению безопасности объектов НТК с применением ГИС-технологий, основывающаяся на теории рисков.

• Разработана методология расчета сил и средств аварийно-спасательных работ для объектов НТК на основе ожидаемого ущерба от воздействия опасностей техногенного и природного характера.

На защиту выносятся:

• теоретические основы единой методической базы комплексной оценки рисков;

• методические требования к разработке специализированной ГИС;

• методика моделирования аварийного разлива нефти на суше;

• методы комплексной оценки рисков с учетом аварий непосредственно на объектах НТК, рядом расположенных объектах и природных опасностей;

• методы оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объектов НТК и расчета сил и средств аварийно-спасательных работ.

Значимость для практики заключается в разработке моделей, алгоритмов, программных средств и методик по обеспечению безопасности , применяемых при разработке проектной документации и оценке риска возможных аварий на эксплуатируемых объектах НТК.

Часть результатов исследований, представленных автором диссертации, использована при создании и внедрении системы мониторинга и прогнозирования катастроф и стихийных бедствий в РФ. За создание и внедрение этой системы автор удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы (методологии, модели, алгоритмы, профаммнос обеспечение и методики) использовались при разработке разделов ИТМ ГОЧС проектов строительства магистральных газопроводов и нефтепроводов, в т. ч. Каспийского трубопровода Тенгиз (Казахстан) — Новороссийск (Россия) и Балтийского трубопровода (БТС) Ярославль - Приморск.

Предложенное в работе методическое обеспечение использовалось для разработки планов предупреждения и ликвидации аварийных разливов нефти для магистральных нефтепроводов Сахалин I (Оха - Де Кастро) и Сахалин II (Оха - Анива), а также объектов нефтедобычи ОАО «АНК «Башнефть».

Отдельные результаты исследований отражены в учебниках и учебных пособиях и реализованы в Федеральных целевых программах: «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф», 1990 - 1995 гг.; «Развитие федеральной системы сейсмологических наблюдений на 1995-2000 гг.»; «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 г.».

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования многократно докладывались на всероссийских и международных научных конференциях, симпозиумах и семинарах, включая:

Международную конференцию по уменьшению последствий природных катастроф, Каир, Египет, 1996;

6-ю ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, Дельф, 1999;

Международный семинар по анализу и управлению риском, Санкт-Петербург, 1999;

Международную конференцию «Глобальная информационная сеть по катастрофам», Анкара, Турция, 2000;

Конференцию «Безопасность нефтегазового комплекса», Москва, 2000;

Международный симпозиум «Влияние сейсмической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах», Москва, 2000;

8-ю ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, Осло, 2001;

Международное рабочее совещание по управлению последствиями катастроф, Рестон, 2001;

Международный симпозиум «Информационные технологии для управления последствиями катастроф», Кобе, 2001;

Пятую Всероссийскую конференцию «Оценка и управление природными рисками» (Риск-2003), Москва, 26-27 марта 2003;

10-ю ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, София Антиполис, Франция, 3-6 июня 2003;

Всероссийскую научно-практическую конференцию «Стратегические риски ЧС: оценка и прогноз», Москва, 15-16 апреля 2003;

Международную ежегодную конференцию Глобальной Информационной Сети по катастрофам, Вашингтон, США, март 2004.

Публикации

Основное содержание диссертации изложено в монографии «Методология повышения безопасности объектов хранения и транспортировки

нефтепродуктов с применением ГИС-технологий» (С-ГХ: Недра, 2004. -189 е.), учебнике «Оперативное прогнозирование инженерной обстановки» (М.: МЧС РФ, 1998. - кн. 2. - 175 с.) и учебном пособии «Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации (М.: Изд-во ВИУ, 1999. -кн. 1 и 2. - 445 е.).

В целом в рамках рассматриваемой области исследований автором лично и в соавторстве подготовлено более 100 научных публикаций, в том числе 20 книг и учебных пособий.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем работы - 274 страницы, включая 45 рисунков и 64 таблицы. Библиографический список использованной литературы включает 221 наименование.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цели и задачи работы, показана ее научная новизна, приведена информация о практической реализации результатов работы.

В первой главе рассмотрены современные методы прогнозирования последствий аварий и оценки рисков на объектах НГК. Сформулированы существующие частные противоречия между требованиями нормативных документов по анализу рисков и моделированию аварийных разливов нефти и состоянием методической базы.

В известных ведомственных методических документах, работах отечественных и зарубежных ученых приводятся рекомендации и зависимости по прогнозированию последствий ЧС и оценке рисков от отдельных опасностей природного и техногенного характера. В работах не содержится единого методического подхода к прогнозированию последствий и оценке рисков для опасностей различного характера. Существующие в настоящее время методики и процедуры никогда ранее не объединялись в рамках единого методического подхода.

Динамика роста ущерба от техногенных аварий и существующие нормативные документы (СП 11-107-98 и СП 11-113-2002) вызывают необходимость проведения комплексного анализа риска, включая опасности от аварий, которые могут возникнуть как на самом объекте, так и на соседних потенциально опасных объектах, а также опасности от стихийных бедствий. При этом следует учитывать возможную разнородность соседних опасных объектов: пожаровзрывоопасные, химически и радиационно-опасные, плотины. К опасным стихийным бедствиям, влияющим на индивидуальные риски, следует отнести землетрясения, наводнения, лесные пожары, ураганы.

Методическое обеспечение по проведению комплексного анализа риска, основанного на единой методической базе, в настоящее время не разработано.

Постановления правительства РФ № 613 (от 21.08.2000 г.) и № 240 (от 15.04.2002 г.) обязывают осуществлять прогнозирование последствий разливов нефти и нефтепродуктов и обусловленных ими чрезвычайных ситуаций. Прогнозирование регламентируется осуществлять на основании оценки риска с учетом необходимых гидрометеорологических условий, рельефа местности и характеристики территорий.

Большой объем исходной информации и сложность современных методических подходов при комплексной оценке рисков обуславливают необходимость использования современных геоинформационных технологий.

Все частные противоречия можно свести к глобальному противоречию, состоящему в несоответствии методического обеспечения комплексной оценки рисков с учетом техногенных и природных опасностей на объектах нефтегазового комплекса современным информационным технологиям.

Во второй главе приведены теоретические основы единой методической базы оценки последствий аварий и катастроф на объектах НТК и рядом расположенных территориях.

В основу методической базы прогнозирования последствий ЧС положена причинно-следственная связь двух случайных процессов, воздействия поражающих факторов на объект и сопротивления самих объектов (элементов риска) этому воздействию.

Введены понятия моделей воздействия и законов разрушения (поражения). Модели воздействия и законы разрушения являются основными «кирпичиками», из которых с помощью процедур сопряжения получают требуемые прогнозы. Даны методологические подходы к получению моделей воздействия и законов разрушения (поражения).

Модели воздействия - это зависимости, позволяющие определить размеры полей потенциальной опасности (негативного воздействия), интенсивность поражающих факторов в каждой точке поля и частоту события.

Расчетные случаи сведены к 5-ти типам моделей воздействия, в которых информация представлена в виде факта свершившейся ЧС; функции Р(х,у,Ф) распределения случайной величины Ф в точке с координатами х, у; функции Ях,у,Ф) распределения плотности вероятности случайной величины Ф; эмпирических данных по частоте возникновения опасностей и интенсивности поражающих факторов; карт районирования.

Модели воздействия 1-го типа используются для оперативного реагирования на ЧС, а другие модели используются для проведения заблаговременных расчетов по прогнозированию обстановки в ЧС и оценке риска.

Процесс сопротивления элементами риска опасным воздействиям предлагается описывать законами разрушения и поражения. Законы разрушения характеризуют ущерб сооружениям, а законы поражения — уязвимость людей в зонах ЧС. Под законами разруишния сооружения понимают зависимость между вероятностью его повреждения и интенсивностью проявления поражающего фактора.

В данной работе законы разрушения сооружений получены на основе анализа и обобщения статистических материалов по разрушению зданий от воздействий поражающих факторов. Предлагается применять законы

разрушения двух типов — вероятности наступления не менее определенной степени разрушения (повреждения) сооружения Ра,(Ф) (рисунки 3,а; 6,а) и вероятности наступления определенной степени разрушения (повреждения) сооружений РВ,(Ф) (рисунки 3,6; 6,6).

Установлено, что для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определенной степени разрушения (повреждения) сооружений, можно использовать нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же сооружения может рассматриваться не одна, а несколько степеней разрушения.

Характерные параметры М1, сп — математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение случайной величины для 1-ой степени разрушения сооружений - предлагается определять на основании статистической обработки результатов экспериментов и натурных данных, используя функцию правдоподобия

где п — общее число элементов выборки, подвергнутых воздействию поражающего фактора интенсивностью Ф; Ф, - /-ое опытное значение интенсивности поражающего фактора; Ц(Ф,,М,а) — вероятность разрушения (поражения) /-ого элемента, если при воздействии поражающего фактора Ф, он получил не менее заданной степени повреждения (событие А), либо вероятность его неразрушения, если при том же значении Ф, он получил степень повреждения менее заданной или не получил повреждений вовсе (наступило событие А); М - математическое ожидание случайной величины Ф; а - среднее квадратическое отклонение случайной величины Ф.

Функция Ь,(Ф,,М,а) определяется по формуле

ЦМ,а) = ПЬ1(Ф„М,а),

0)

где Ь, принимает верхнее значение, если наступило событие А; Ь, принимает нижнее значение, если наступило событие А; Р^Ф^М.ет) определяется по формуле нормального распределения.

В качестве математического ожидания М и среднего квадратического отклонения <т приняты такие их значения, которые дают максимум функции правдоподобия ЦМ,а). Оптимизация проводится путем решения системы уравнений

Ш '

' &{М,а)_ О

до

При определении вероятности наступления определенной степени разрушения (повреждения) сооружений учитывается, что после воздействия поражающего фактора сооружение может быть в одном из т несовместимых событий: оказаться целым (событие В0), получить 1, 2, ..., /-ую степень разрушения (повреждения) (В/, В2,..., В,). В настоящее время такие законы разрушения получены автором для промышленных и жилых зданий на воздействие импульсов и давлений при взрывах и на сейсмическое воздействие разрушительных землетрясений.

За закон поражения людей принята зависимость вероятности поражения людей от интенсивности поражающего фактора. Параметрические законы поражения людей, размещенных в зданиях, получены на основании теоремы о полной группе событий. В расчетах учитывается, что событие С, (общие, безвозвратные, санитарные потери) может произойти при получении сооружением одной из степеней повреждения (при одной из гипотез В,), образующих полную группу несовместных событий.

ДФ) = Е^,(Ф)ДСу|В,), (4)

(=1

где Р(Ф) — вероятность поражения людей от воздействия поражающего фактора Ф; Р(СДВ1) — вероятность получения людьми у'-ой степени поражения при условии, что наступила г'-ая степень повреждения здания; п — рассматриваемое число степеней повреждения здания.

Автором получены законы поражения для людей, размещенных в промышленных и жилых зданиях, от воздействия воздушной ударной волны (рисунок 4) и от сейсмического воздействия разрушительных землетрясений (рисунок 7).

Повреждение сооружений. В работе получена закономерность для определения математического ожидания числа поврежденных сооружений со степенью ¿1 в целом по объекту:

Лад = Я*Т Р£Ф)/{ху,Ф) <РШ<*Фс1х с!у, (5)

Я Ф_

где Ф„„„, Фтах — соответственно минимально и максимально возможные значения поражающего фактора для рассматриваемой ЧС; £ - площадь объекта; Р/.Ф) — параметрический закон разрушения сооружения (вероятность получения сооружением степени повреждения А)\/(х,у,Ф) - функция распределения плотности вероятности случайной величины Ф; <р{х,у) - количество сооружений, приходящихся на единицу площадки с координатами х, у-^Ф, сЬс, ф- переменные интегрирования.

Протяженность линейных объектов (трубопроводов, линий электроснабжения, дорог), получивших ту или иную степень повреждения, предлагается определять по формуле

М(Ь,) = | 7 Р4 (Ф) -Ах, У,Ф) ■ С1Ф с1Ь, (6)

Л Ф*.

где Ь - длина линейного объекта; М() - ожидаемая длина линейного объекта со степенью повреждения с1. Остальные обозначения те же, что и в формуле (5).

Поражение людей. Математическое ожидание потерь людей (общих, безвозвратных, санитарных) предлагается определять с учетом вероятности размещения людей в течение суток в зоне риска по формуле

24

М(М) = \\\ J Р (Ф) •/(адф) ■ у{ху) ■/(/) • ЛРА <к ¿у, (7)

5 О Ф„„

где Ц/(ху) — плотность людей в пределах рассматриваемой площадки (принимается в качестве исходных данных); Б - площадь рассматриваемой области; Р(Ф) - параметрический закон поражения людей;/(Г) — функция плотности вероятностей распределения размещения людей в зданиях в зависимости от времени суток. Функцию /(/) (временной фактор) получают на основе статистического анализа материалов по миграции персонала объектов и населения в течение суток.

При заблаговременном определении математического ожидания потерь на объектах с учетом дрейфа облаков необходимо учитывать повторяемость направления ветра в течение года (розу ветров). В этом случае потери предлагается определять из выражения

М(Ю = Я 7] 1] -¥УУ<И М сЬ ¿у, (8)

5 0 0

где тс = 3,4; /(Ь) и <р(У) - функции плотности распределения вероятностей соответственно дрейфа облака и повторяемости направлений ветра за год.

Оценка риска. При обосновании мероприятий по предупреждению аварий, катастроф и смягчению их последствий за риск обычно принимают интегральный показатель, включающий как вероятность наступления нежелательного события за год, так и связанный с ним ущерб. Наиболее приемлемым критерием оценки степени опасности для жизни персонала объектов и рядом расположенного населения может служить индивидуальный риск, определяемый как вероятность смертельного исхода на объекте за год в результате аварии или при стихийном бедствии.

В работе подробно изложена методология оценки индивидуального риска для персонала объектов, ориентированная на применение ГИС-технологий. Важными элементами этой методологии являются модели воздействия, законы разрушения, законы поражения. Закономерность по оценке индивидуальных рисков имеет вид

Я.=(Я/Л0ДО } ]рС;{Ф)Ях,у,Фтх,у)тс1ФЖсЬ<1у г (9)

где Н - частота аварий за год; N - общая численность персонала на объекте или рядом расположенного населения в зоне риска; Фтт, Фтах — соответственно минимально и максимально возможные значения поражающего фактора для рассматриваемой ЧС; Р(Ф) -— параметрический закон поражения людей.

В третьей главе сформулированы методические основы разработки специализированной ГИС. Даны общие требования к разработке систем, включая требования к перечню рассматриваемых чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; составу задач по повышению безопасности объектов; структуре и содержанию баз данных; функциональным особенностям; технологии построения систем; составу математических моделей. Сформулированы экономические требования при разработке ГИС.

Масштабы воздействия и тяжесть последствий. В соответствии с нормативными документами по степени тяжести ЧС разделяются на локальные; местные, территориальные; региональные; федеральные; трансграничные. В зависимости от масштаба воздействия и тяжести последствий в работе обоснованы различные требования к детальности описания источников опасности, местности и элементов риска.

К общим требованиям отнесены функциональные, технологические и экономические ограничения. В соответствии с экономическими требованиями общие затраты на повышение безопасности, включая затраты на разработку ГИС, не должны превосходить предотвращенный ущерб.

Обобщенная технологическая структура ГИС приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема ГИС

Двумя основными типами информации для ГИС являются картографическая (векторная или растровая) и семантическая (описательная). Картографическая информация содержит координаты и очертание границ географических объектов. Семантическая информация описывает количественные и качественные характеристики объектов и связей между ними. Картографическая и семантическая информации в базе данных структурно объединены в группы.

При построении картографической информации используются известные в теории ГИС понятия: примитивы; простой, сложный объекты; тематический слой; сети; графы. Объем картографической информации обоснован с таким расчетом, чтобы обеспечить решение вопросов повышения безопасности объектов НТК. Исходя из этих условий, в состав тематических слоев включены карты, характеризующие объект; природные условия; урбанизацию территории; природные опасности; техногенные опасности; силы и средства РС ЧС.

Требования к масштабам карт При определении требований к точности и детальности информации о местности в ГИС учтены два противоречивых фактора - точность прогноза и затраты на моделирование. Анализ точности оценок прогнозирования показывает, что систему можно считать

хорошей, если ошибка я < 30 %, а удовлетворительной, если 30 % < я < 60 %.

Полученные в работе стоимостные расходы на создание электронных векторных карт приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Оценки затрат на модели местности в зависимости от класса

и масштаба карт

Наименование класса ЧС Затраты на модели местности, долл. США, при масштабе карт

1:2 ООО 1:10 000 1:100 000 1:200 000 1:500 000 1:1 000 000

Локальные { До 5 тыс.,

Местные До 100 тыс ' До 10 тыс.

Территориальные До 5 млн До 500 тыс. До 10 тыс.+6*' 1" >1«*.' '• 'г До 2,8 тыс. +5'1 ; Л.'^ИоЛ'-

Региональные До 1 млн Цо 20 тью. +10*' тыс. До 8 тыс.^ Ю*1 . тыс/ .

Федеральные До 4 млн До 1 млн До 100 ТЫС. »Х-И0*1 Тыс,

Трансграничные До 500 тыс. ЯДо 100;тыс, + / 16"» тыс.

Примечание *' Дополнительные затраты на карты более крупного масштаба (рельеф вдоль рек, векторные планы объектов населенных пунктов в зоне ЧС).

Приемлемые масштабы карт, с учетом стоимостных ограничений в таблице 1, показаны выделенными прямоугольниками.

Учитывая данные средних ошибок планового положения объектов, обусловленные применяемым масштабом карт, и приемлемые интервалы ошибок до 60 % при определении возможного ущерба и потерь, получены оценки влияния масштаба карт на точность решения задач прогнозирования последствий в зависимости от класса ЧС (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние масштаба карты на точность прогнозирования

последствий

Наименование класса ЧС Ошибки оценок последствий ЧС, %, при масштабе карты

1:2 000 1:10 000 1:100 000 1:200 000 1:500 000 1:1 000 000

Локальные 4 До 20' 200 400 1000 2000

Местные 10 100 200 500 1000

Территориальные 30 60 . ; 150 300

Региональные ; . 30 : 75 150

Федеральные „30 . '- /60

Трансграничные

Примечание *' Указаны верхние пределы ошибок.

Объединив результаты расчетов, приведенных в таблицах 1 и 2, в качестве требования к детальности карт ГИС рекомендованы масштабы, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Рекомендуемые масштабы карт в зависимости от класса ЧС

Наименование класса ЧС Масштаб карт

векторных растровых

Локальные 1.2 000, 1:10 000 Проекты объектов М 1:50 -1 1 000

Местные 1 10 000 Генеральные и детальные планы поселений и микрорайонов города 1.1 000 -1 '10 000

Территориальные 1 100 000, 1 200 000 Генеральные схемы и планы городов и административных районов 1 50 000, 1:25 000

Региональные 1.200 000 1:100 000

Федеральные 1.500 000 1.200 000

Трансграничные 1:1 000 000 1-500 000

Требования к информации по застройке. В работе установлено, что при разработке ГИС для решения задач локального значения застройка может характеризоваться до отдельного дома, а застройка отдельных объектов - даже до конструктивных элементов зданий. Требования к детальности информации о застройке сведены в таблицу 4.

Таблица 4 - Детальность информации о застройке в зависимости от уровня

решаемых задач

Уровень решаемых задач Детальность информации о застройке

Трансграничный Глобальный) Модели застройки населенных пунктов (НП) по группам государств - модели застройки НП по отдельным государствам

Федеральный Региональные модели застройки НП - модели застройки НП для отдельных территорий

Региональный Территориальные модели застройки НП - модели застройки отдельных НП

Территориальный Модели застройки отдельных НП - модели застройки отдельных кварталов НП

Местный Модели застройки отдельных кварталов НП - характеристика отдельных зданий

Локальный Характеристика отдельных зданий - характеристика конструкций зданий

Горно-геологические условия. В состав горно-геологической информации включают материалы о геологических разломах, оползнях, просадках, карстах, селях, лавинах. Детальность информации зависит от используемого масштаба карт и уровня решаемых задач. Требования к детальности информации о горно-геологических условиях приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Детальность информации о горно-геологических условиях _в зависимости от уровня решаемых задач_

Уровень решаемых »дач Детальность горно-геологических условий

Трансграничный (глобальный) Мировые горно-геологические карты

Федеральный Информация по горно-геологическим картам общего районирования территории России

'егиональный

Территориальный Информация по горно-геологическим картам детального районирования

Местный Информация по геологическим картам микрорайонирования

Локальный Локальные инженерно-геологические изыскания

Данные о персонале объектов, населении, его размещении и жизнеобеспечении. В состав информации о персонале объектов и населении необходимо включить материалы, которые используются в расчетах и должны быть подготовлены заблаговременно. К такой информации следует отнести численность людей в зданиях и открыто размещенного на территории. При подготовке материалов по размещению населения следует учитывать условия размещения людей в течение суток в зданиях различного назначения; работу персонала вахтовым методом.

Требования к расчетно-аналитическому блоку. В расчетно-аналитический блок включены математические модели, которые разделены на шесть групп: модели среды; модели воздействия; модели, описывающие сопротивление элементами риска воздействию; прогнозные; оптимизационные; оперативные модели (рисунок 2).

5. Оптимизационные модели

Оценка эффективности мероприятий Распределение ресурсов

6. Оперативные модели

Расчет ресурсов Расчет показателей жизнеобеспечения

Рисунок 2 - Обобщенная структура расчетно-аналитического блока

Детальность математических моделей При определении требований к детальности математических моделей, применяемых в ГИС, учитывались детальность масштаба карт и уровень решаемых задач (таблица 6).

Таблица 6 - Детальность математических моделей в зависимости от уровня

решаемых задач

Уровень решаемых задач Детальность моделей

Трансграничный (глобальный) Использование укрупненных показателей на основе экономического развития стран

Федеральный Региональный Применение региональных моделей воздействия и функций уязвимости

Территориальный Применение территориальных моделей воздействия и функций уязвимости

Местный Использование инженерных методов расчета сооружений - применение численных методов решения задач

Локальный Применение численных методов расчета - использование динамических методов расчета отдельных элементов сооружений

При отображении результатов зонирования на тематических картах специализированных ГИС предлагается использовать следующие способы построения картографического изображения: ареалы, знаки, изолинии, качественный или количественный фон, диаграммы, теневая штриховка, фоторельеф.

В четвертой главе обоснована методология оценки комплексного риска с применением ГИС-технологий на объектах НТК с учетом возможности аварий непосредственно на рассматриваемых объектах, возможного воздействия на людей при авариях на рядом расположенных объектах, а также воздействия природных опасностей.

Наряду с зависимостями по оценке риска при пожарах и взрывах приводятся закономерности по оценке показателей риска в случае аварий на рядом расположенных химически и радиационно-опасных объектах.

Подробно рассмотрены методы анализа риска на объектах НТК при воздействии землетрясений.

Оценка риска на объектах НГК от опасностей техногенного характера В пределах этой группы задач в работе рассмотрены методы оценки индивидуального риска при авариях непосредственно на объектах и в случае аварий на рядом расположенных объектах. При обосновании моделей воз-

действия определяются частота аварий за год Нк по сценарию к и интенсивность поражающих факторов по этому сценарию на различных расстояниях от места аварии. В качестве сценариев могут рассматриваться огненный шар; дефлаграционный и детонационный взрывы; факельное горение; пожар. В работе рассмотрена методология моделирования поражающих факторов взрыва с учетом дрейфа облаков.

Частота аварий за год Нц по сценарию к обосновывается на статистических данных и включает оценку частоты аварий (отказов) Ра за год и вероятности сценария к при условии, что наступила авария Р(Ск/4):

Нк = Ра ■ Р(Ск/А), сц./год. (10)

Законы разрушения зданий при взрывах. В качестве поражающего фактора для зданий может рассматриваться импульс или давление в зависимости от условий:

при т, <, 3778 рассматривается импульс; при г, > 3778 - давление, где т+ - время действия фазы сжатия; Т- период колебания конструкции.

Автором на основе экспериментальных данных по разрушению взрывом более 500 железобетонных балок и строительных конструкций установлено, что вероятность разрушения строительных элементов при воздействии взрывных нагрузок подчиняется нормальному распределению. При этом средние квадратические отклонения рекомендуется принимать равными

<т = к-АРр, а = , (11)

где АРр и - величины расчетных нагрузок, вызывающих разрушения, при которых эксплуатация сооружения невозможна; к - коэффициент, зависящий от степени разрушения сооружения, принимаемый равным: для слабой степени - 0,1; средней - 0,2; сильной - 0,3; полной - 0,4.

В качестве расчетной нагрузки принималось давление или импульс, вызывающие средние степени разрушения. Характерные параметры нормальных законов - математические ожидания М интенсивности поражающих факторов, вызывающих не менее определенных степеней разрушения зданий и средние квадратические отклонения а, - приведены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 - Математические ожидания М значений импульсов и средние

квадратические отклонения а для зданий на объектах _нефтегазового комплекса_

Тип здания Степени разрушения и параметры нормального закона, Па с

слабая Средняя сильная полная

М о М о М о М О

Здание со стенами типа "Сэндвич" 400 85 850 170 1150 255 1800 340

Панельные 400 65 850 170 1150 255 1500 340

Кирпичные 450 105 1050 210 1550 315 3400 420

Таблица 8 - Математические ожидания значений давлений и средние

квадратические отклонения а для зданий на объектах _ нефтегазового комплекса_

Тип здания Степени разрушения и параметры нормального закона, кПа

слабая средняя сильная полная

М о М (7 М О М о

Здание со стенами типа "Сэндвич" 20 4 40 8 60 12 90 16

Панельные 20 3.8 37.5 7,5 57,5 11,3 80 15

Кирпичные 14 2.3 22,5 5,5 42,5 7,8 во 11

На рисунке 3 приведены графики определенных степеней разрушения панельных зданий объектов НГК при воздействии импульса.

О 300 600 900 1200 1500 1В00 2100 2400 0 300 600 900 1200 1500 1600 2100 2400

I, Па-с ¡.Па-с

а) вероятность возникновения не менее определенных степеней разрушения зданий;

б) вероятность возникновения определенных степеней разрушения зданий

Степени разрушения:

1 - слабая; 2 - средняя; 3 - сильная; 4 - полная Рисунок 3 - Законы разрушения панельных зданий объектов НГК на воздействие импульса

Законы поражения людей в зданиях при взрывах. Законы поражения людей, размещенных в зданиях, получены на основе теоремы о полной группе событий (см. формулу (4)). При этом учитывалось, что здание при взрывах может получить одну из четырех степеней повреждения (разру-

шения) - слабую, среднюю, сильную и полную. Законы поражения людей для панельных зданий приведены на рисунке 4.

$00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

I, Лас

1 - общие потери; 2 - безвозвратные; 3 - санитарные

Рисунок 4 - Законы поражения людей в панельных зданиях объектов НГК на воздействие импульса

Индивидуальный риск от опасностей техногенного характера. Индивидуальный риск на объекте с учетом всех сценариев предлагается оценивать по формуле

= 7гХ1Я* Е ЯЕ^х'у) • (12)

™ * / я

где //* — вероятность аварии за год по сценарию к (в качестве сценариев аварии могут рассматриваться пожар, огненный шар, взрыв и др.); Е^х.у) - вероятность реализации механизма воздействия у в точке (х,у) для сценария аварии к (в качестве механизма воздействия могут рассматриваться тепловые поражения людей, поражения ударной волной, поражения обломками и т.п.); Р}{х,у) - вероятность летального исхода в точке (х,у) при реализации механизма воздействия у; Ах, Ау - размеры площадки в окрестности точки с координатами Ч\х,у) - плотность распределения людей на площадке с координатами (х,у)\ N - численность персонала на объекте.

Для проведения оценок индивидуального риска с учетом дрейфа облаков и повторяемости направления ветра в течение года (розы ветров) получена закономерность

Рядом расположенные объекты могут быть химически или радиационно-опасными. Индивидуальный риск в случае аварии на этих объектах предлагается оценивать по формуле с учетом изменчивости направления (а) и скорости (V) ветра:

) ГЛ°У) РЫх,у)Ы*>у)-<1У-с1а-с1х-с!у, (И)

где Н - вероятность аварии в течение года; N - численность людей в зоне риска; Да, V) - функция плотности распределения направления а и скорости К ветра; л = 3,14; Утш и Утах - минимально и максимально возможные значения скорости ветра; Р[Б{х,уУ\ - вероятность поражения людей от величины дозы радиоактивного заражения в точке с координатами х, у для радиационно-опасных объектов или токсодозы - для химически опасных объектов. Величина дозы радиоактивного и токсодозы химического заражения определяются по существующим методикам с учетом изменения во времени концентрации опасных веществ.

Оценка риска на объектах НГК от опасностей природного характера В работе предлагаются методы оценки индивидуального риска от сейсмического воздействия, ураганов и сильных ветров. Модели воздействия для землетрясений получены на основе анализа статистических каталогов разрушительных землетрясений за последние 100 лет. При этом построены функции ДГ) плотности распределения вероятностей интенсивности I землетрясения в баллах для основных сейсмоопасных регионов страны (пример на рисунке 5).

а) функция распределения плотности вероятности интенсивности землетрясения;

б) функция распределения интенсивности землетрясения

Рисунок 5 - Функции распределения для Северо-Кавказского региона

Законы разрушения зданий при землетрясениях. В статистическую выборку по разрушительным землетрясениям, которая использовалась для определения значений М и <т, вошли материалы по разрушительным землетрясениям в Грузии, Молдавии, Узбекистане, Армении, Туркмении, Румынии (таблица 9). Всего исследовано свыше 31 ООО зданий. Расчеты проводились по формулам (1) - (3).

Таблица 9 - Математические ожидания интенсивности землетрясения _законов разрушения зданий_

Классы зданий по MMSK-8S Степени разрушения зданий

Легкие повреждения d=1 Умеренные повреждения d-2 Тяжелые повреждения d=3 Частичные разрушения Овевлы d-5

Математическое ожидание M законов разрушения, баллы

А 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

Б 8,5 7,0 7,5 8,0 8,5

В 7,0 7.5 8,0 8,5 9,0

С7 7,5 8.0 8,5 9,0 9,5

С8 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

С9 8,5 9,0 9.5 10,0 10,5

Средние квадратические отклонения а законов разрушения изменяются в пределах от 0,4 до 0,5.

Законы разрушения панельных зданий приведены на рисунке 6.

б) ,р

а - не менее определенных степеней повреждения; б - определенных степеней повреждения;

1, 2, 3, 4, 5 - степени повреждения зданий

Рисунок 6 - Законы разрушения зданий класса Б при землетрясениях

Законы поражения людей в зданиях при землетрясениях В качестве поражающих факторов при землетрясениях принимались обломки зданий и сооружений. Параметрические законы поражения людей, размещенных в зданиях, определены из условия, что здание может получить одну из пяти степеней повреждения - легкую, умеренную, тяжелую, частичное разрушение, обвалы (рисунок 7).

X - общие, 2 - санитарные, 3 - безвозвратные

Рисунок 7 - Законы поражения людей в панельных зданиях при землетрясениях

I, балл

класс Б

Оценку индивидуального риска в сейсмоопасных районах предлагается проводить по формуле (9). В работе получены закономерности по оценке объемов завалов.

Сейсмическое воздействие на объекты НГК. Аварии на пожаровзры-воопасных объектах принято называть вторичными факторами опасности. На основе инженерного анализа последствий на опасных объектах в диссертации разработаны критерии возникновения аварий и пожаров во время землетрясений (таблицы 10,11).

Таблица 10 - Критерии возникновения аварий на объектах НТК

при сильных землетрясениях

Интенсивность по шкале ММ5К-64, балл Вероятности аварии на объектах

Нефтеперерабатывающие заводы, резерауарныв парки Нефтепроводы Ггзопроводы

VII 0,05 0 0

VIII 0,15 0,15 0,17

IX 0,45 0,75 0,77

X 0,80 0,95 0,97

Таблица 11 - Критерии возникновения пожаров на объектах НТК

при сильных землетрясениях

Интенсивность по шкале ММЭК-Вб, балл Вероятности пожаров на объектах

Нефтеперерабатывающие заводы, резервуарные парки Нефтепроводы Газопроводы

VII 0 0 0

VIII 0,05 0,05 0,15

IX 0,10 0,15 0,60

X 0,15 0,20 0,80

Ожидаемые значения М(8<0 длин участков трубопроводов, получивших разные степени повреждений ¿1, предлагается определять по формуле (6).

На основе исследований разработана ГИС «РИСК» для комплексного анализа рисков и оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объектов НГК.

Глава 5 посвящена исследованию процессов растекания нефти по рельефу местности при аварийном разливе. Предлагается при аварийном разливе рассматривать два режима - напорный режим истечения и безнапорный режим растекания продукта.

В процессе истечения в напорном режиме определяются объем разлившейся нефти и временные параметры с использованием известных методов.

В математической модели аварийного процесса в безнапорном режиме растекания учитываются процессы истечения продукта из трубопровода, фильтрации нефти в грунт, испарения вещества в атмосферу. Установлено, что определяющими показателями, характеризующими процесс растекания, являются градиент уклона местности, характеристики грунта, гидрометеорологические условия, вязкость продукта.

Получена закономерность, корректирующая связь между притоком, оттоком жидкости и фронтом разлива. Модель аварийного разлива реализована с использованием ГИС-технологий.

Безнапорный режим растекания нефти. Уравнение движения жидкости в открытом русле, связывающее скорость потока с уклоном русла и глубиной, принято по Шези и Маннингу.

Фильтрация нефти в грунт. Предполагается, что объем утечки нефти за счет фильтрации не превышает влагоемкости грунта. Используется линейная зависимость Дарси. Коэффициент фильтрации определяется в зависимости от типа грунта и вязкости нефти.

Объем оттока нефти в грунт определяется с учетом площади разлива, текущего времени заполнения бассейна и времени t* насыщения грунта, лимитированного влагоемкостью.

Убывание нефти при испарении Интенсивность испарения с поверхности жидкости оценивается по формуле A.B. Лыкова с учетом поверхности испарения, времени испарения, скорости воздушного потока, молекулярной массы испаряющейся жидкости, коэффициента диффузии паров жидкости в воздухе, разности давлений у поверхности жидкости и в окружающей среде, температуры пограничного слоя.

Текущий объем разлива корректируется на убывание массы продукта за счет испарения и фильтрации двойным интегрированием функции, содержащей, кроме физических параметров указанных процессов, зависимости, характеризующие разлитие потока жидкости из источника на конкретной местности. Суммарные потери жидкости на текущей территории с площадью S за счет испарения и фильтрации определяются процедурой по шаговому счету в дискретном времени. Исходное уравнение для дискретизации имеет вид

I S/I)

U(t)= \ \f[F(t),W{t\V(t)J(t).K0(S)Ms)\lsdt% (15)

где и - суммарный отток жидкости; Т7 - площадь зеркала; IV - текущий объем жидкого продукта; V- скорость ветра; Т- температура атмосферной среды; / -время; Ко - коэффициент проницаемости фунтов; р - уклон местности.

При численной реализации методики растекания продукта выброса в функции времени (на каждом такте итерационного процесса) определяется количество вещества в расчетных столбцах бассейна накопления. Приток вещества от соседних элементов продолжается при положительном фадиенте, а убывание - при отрицательном. Контроль за развитием процесса растекания выполняется проверкой в текущий момент времени массы продукта, поступившего от источника, и убывания массы за счет испарения и фильтрации.

Цифровая топографическая модель местности. Топофафическая модель поверхности формируется в виде массива цифровой картофафиче-ской информации. Шаг сетки высот берется и зависит от удаления участка от трассы нефтепровода. Особенно точно должна быть описана местность, непосредственно примыкающая к трассе. Зона моделирования получается своеобразно эшелонированной.

Первый эшелон находится в непосредственной близости от трубопровода. Ширина этой зоны около 100 метров. Шаг сетки принимается равным 5-10 м.

Второй эшелон формируется в зоне шириной до километра. Здесь сосредоточена основная масса пятен возможного зафязнения при крупных авариях на нефтепроводе. Модель на этом участке должна включать все элементы содержания, ее точность и детальность должны соответствовать топофафической карте масштаба 1:25000,1:50000.

Третий эшелон имеет протяженность, достигающую 50 километров и более в каждую сторону от трубопровода. Здесь сосредоточена основная масса возможных мест зафязнения - рек, водохранилищ, озер, акваторий бухт и их берегов. Точность и детальность модели должны соответствовать топофафической карте масштаба 1:100000 или 1:200000.

В ходе моделирования предоставляется возможность выбора: сделать единичный порыв или серию последовательных порывов с некоторой периодичностью, например, с интервалом 25 м вдоль трубопровода. При моделировании распространения загрязнений от серии порывов с равномерной плотностью встречается ситуация, когда в пределы одной площадки (так называемой чувствительной зоны) загрязнение попадает от нескольких порывов. Число попаданий нефти в выбранную ячейку использовано в качестве характеристики чувствительности ячейки местности к авариям на трубопроводе. На основе этой характеристики предлагается строить карту зонирования территории, прилегающей к трассе трубопровода, по степени загрязнения.

Эксперименты с моделированием разливов. Эксперименты по проверке адекватности модели реальным процессам проводились автором совместно с инженером Кумохиным В.Г. на специально подготовленной площадке местности на территории полигона с преобладанием суглинистых грунтов. Площадка имела травяной покров, толщина дернового слоя которого составляла 4-5 см. Почвы на выбранной площадке относились к серым лесным, толщина почвенного слоя составляла 25-35 см. Преобладающие грунты на территории полигона суглинистые.

Проведена топогеодезическая съемка участка местности и построена матрица рельефа с ячейками размером 0,25 х 0,25 м. Местность была привязана к подробной топогеодезической карте. Объектом исследования являлся разлив 200 кг сырой нефти. Во время эксперимента температура воздуха составляла 3 °С.

Сопоставление результатов эксперимента с расчетными данными приведено в таблице 12.

Таблица 12 - Оценка сходимости модели по экспериментальным данным

Фактическая площадь разлива нефти, мг 10,34

Расчетная площадь разлива нефти, мг 11,30

Ошибка, % 9,3

Оценка действенности модели на реальной аварии с разливом нефти получена также анализом результатов аварии, произошедшей в 1979 г. вблизи населенного пункта Бимиджи (штат Миннесота, США). При аварии на местность вылилось 10700 баррелей (1712 м3) нефти. Площадь загрязнения составила 19150 м2 (таблица 13).

Таблица 13 - Оценка сходимости расчетной модели с реальной аварией по площади разлива нефти 5р, м

Реальный разлив 19 150

Расчет при Ке» =0.6 21 400

Расчет при Кл'О.З 29 500

Ошибка, % 12-49

В шестой главе приводится методология расчета сил и средств для ликвидации разлива нефти на суше и спасения пострадавших в чрезвычайных ситуациях, а также оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности.

Расчет сил и средств для ликвидации аварийного разлива нефти на суше проводится на основе результатов моделирования аварийного разлива нефти. При оценке состава сил и средств учтены первоочередные работы, в том числе земляные работы по локализации разлива, и мероприятия по оперативному сбору нефти.

Формулы для оценки сил и средств спасения пострадавших получены автором на основе статистического анализа материалов по выполнению спасательных работ при аварийных разрушениях домов. Численность личного состава Н:мг для комплектования спасательных групп предлагается определять по формуле

Л^а/г = "Л5• Кз-Кс -Кп, чел., (16)

где IV- общий объем завала разрушенных зданий и сооружений, м3; П3 -трудоемкость по разборке завала, чел.ч/м3, равная 1,8 чел.ч/м3; Т - общее время выполнения спасательных работ, ч; Кг - коэффициент, учитывающий структуру завалов; Кс - коэффициент, учитывающий снижение произ-

водительности в темное время суток; Ка - коэффициент, учитывающий погодные условия.

Критерии оценки эффективности мероприятий по снижению ущерба объектам, зданиям и сооружениям. Для оценки прочности и физической устойчивости отдельных зданий, сооружений, ограниченных по площади объектов используются такие показатели, как вероятность разрушения (Р) или вероятность сохранения (д = 1-Р) элемента риска при воздействии поражающего фактора интенсивностью Ф.

Для оценки состояния площадных объектов и при оценке уязвимости нескольких точечных объектов используются следующие показатели: математическое ожидание объема ущерба М(1Г)\ величина пораженной части площади Л/(5); количества разрушенных зданий М(У); объем завалов М(Щ или их обратные величины; математическое ожидание предотвращенного ущерба М((7), М(Я). М(У). М((Г) В диссертации приведены методы определения этих показателей.

Для оценки степеней опасности вводятся понятия физической и экономической уязвимости зданий.

Физическая уязвимость Уд(Ф) зданий /-ого типа оценивается показателем, равным отношению ожидаемого числа зданий /-ого типа, получивших не менее определенной степени повреждения или определенной степени повреждения Л/^йу при воздействии поражающего фактора интенсивностью Ф, к общему числу зданий /-ого типа (V

Экономическая уязвимость Уе/Ф) для зданий /-ого типа - показатель, характеризующий ущерб в стоимостном выражении, равный отношению стоимости восстановления зданий Д//Ф) после воздействия поражающего фактора интенсивностью Ф к стоимости зданий до поражения Д./

1-1

где РВ,(Ф) — вероятность наступления /-ой степени повреждения зданий (глава 4); К, — коэффициент ущерба, равный при землетрясениях 0,02, 0,1; 0,3; 0,8 и 1,0 соответственно для с/ = 2, 3, 4 и 5. При взрывах рассматриваются 4 степени повреждения, коэффициент К, принимается равным 0,1; 0,3; 0,8 и 1,0 для й = 1, 2,3 и 4.

Экономический риск для зданий }-ого типа определяется с учетом уязвимости зданий Уу (Ф) и частоты возникновения опасности И, численно равной ее статистической вероятности, по формуле

= М.Уе1(ф1]/год. (18)

Показатель экономического риска может быть получен в стоимостном выражении. Для этого величина 1Ц, умножается на стоимость зданий .¡-ого типа до воздействия опасности.

Критерии оценки эффективности вариантов защиты персонала и населения предлагается оценивать такими показателями, как уязвимость людей, индивидуальный риск, коллективный риск.

Для оценки вариантов защиты людей широко используются такие показатели, как вероятность гибели, получения той или иной степени тяжести травмы (Р) или вероятность сохранения (ц=]-Р) человека при воздействии поражающего фактора интенсивностью Ф. Применяются такие показатели, как математическое ожидание М(Ы) количества погибших людей или получивших травмы.

Для оценки эффективности вариантов защиты персонала предлагается использовать, так же как и для зданий, понятие уязвимости. Уязвимость людей Уу(Ф) в зданияху'-ого типа принята равной отношению ожидаемого числа пораженных с летальным исходом М(Щ в результате воздействия поражающего фактора интенсивностью Ф к общему числу людей находящихся в зданиях рассматриваемого типа:

В качестве критериев при обосновании мероприятий по предупреждению, смягчению последствий и реагированию на чрезвычайные ситуации предлагается использовать также значения индивидуальных и коллективных рисков.

Сопоставляя значения индивидуального риска с показателями приемлемого риска, можно судить о соответствии мероприятий по защите персонала объекта приемлемому уровню риска.

Для решения многокритериальных задач в работе предлагается объединить несколько критериев в один критерий. Сущность нового критерия заключается в минимальных затратах на предотвращенный ущерб среди всех рассматриваемых мероприятий по уменьшению ущерба или повышению уровня безопасности объекта:

дЦ

<Um" ~ M.(U)-M(Uj ' (20)

где АД - затраты на снижение ущерба по одному из вариантов повышения безопасности объекта; M„(U), M(U) - математическое ожидание ущерба соответственно до и после проведения рассматриваемого мероприятия.

В качестве оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объекта в работе приводятся соотношения вида

k = WJW, (21)

где Wn и IV - показатели вероятностей поражения человека Р0 и Р, рисков Rnn R или площадей территории S0 и S с повышенным риском соответственно до и после проведения мероприятий на объекте.

В седьмой главе кратко изложен опыт комплексного анализа риска на объектах НТК и моделирования аварийных разливов нефти.

Методология комплексной оценки риска использована при разработке разделов проектов и деклараций промышленной безопасности на этапах строительства и эксплуатации объектов НГК, включая крупные магистральные нефтепроводы, базы хранения нефти и газа, автозаправочные

станции. Расчеты проводятся с использованием ГИС «РИСК», учитывающей аварии непосредственно на рассматриваемом объекте, рядом расположенных объектах и природные опасности.

Оценка индивидуального риска для персонала Очаковской базы по реализации газа и вблизи расположенного населения (г. Москва)

Очаковская кустовая база сжиженных углеводородных газов (пропана и бутана) размещена в Западном округе г. Москвы на пересечении улицы Лобачевского и железной дороги Киевского направления.

База включает в себя железнодорожные пути; сливную эстакаду; подземное хранилище сжиженных газов, состоящее из 26 резервуаров емкостью по 175 м3 каждый. В цистерну наливается 62, 4 м3 сжиженного газа под давлением 2,08 МПа. Основной потребитель - АГНС г. Москвы.

При оценке рисков учитывались вероятности выхода СУГ из различных емкостей, взрыва ГВС, расстояние возможного дрейфа облака с учетом преобладающего направления ветра, уменьшение объема ГВС в процессе дрейфа, тип застройки на территории площадки и вблизи нее, количество людей в зданиях с учетом их суточной миграции.

Оценка индивидуальных рисков проведена с использованием ГИС «РИСК».

При оценке рисков обобщено порядка 50 ООО единичных реализаций взрывов. В пределах базы значения индивидуального риска изменяются от 4х10"5 до бОхЮ"5. В районе железной дороги Киевского направления риск составляет 4х10'5, а ул. Лобачевского - 2х10'5 (рисунок 8). Результаты расчета показывают, что в пределах базы и рядом расположенной территории необходимо проводить регулярный лабораторный контроль (мониторинг) на наличие газов в окружающей атмосфере.

Рисунок 8 - Индивидуальный риск гибели для персонала базы и рядом расположенного населения (Яе = 10'5 1/чел.год).

Объекты нефтедобычи ОАО «АНК «Башнефть»

Результаты оценки распространения разливов нефти и их последствий для объектов ОАО «АНК «Башнефть» получены методом цифрового имитационного моделирования с использованием ГИС «МАВР».

Моделирование выполнялось с целью обоснования сценариев загрязнения нефтью зон особой значимости, определения сил и средств ЛАРН, а также для разработки тактики реагирования на аварийные ситуации.

При моделировании учитывались характеристики нефтепровода, свойства нефти, рельеф местности и свойства грунтов, наличие и тип водотоков, их гидрологический режим, сезонные климатические условия региона.

На предварительном этапе были проанализированы вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций и их категории в зависимости от уровня трубопровода в системе добычи и транспортировки нефти НГДУ. Исследования показали, что для выкидных трубопроводов от скважин до замерных установок максимальные объемы разливов не превышают 40 м3, а площади загрязнения - 0,5 га. Для нефтесборных трубопроводов от замерных установок до пунктов первой ступени сепарации нефти макси-

мальные объемы разливов не превышают 80 м3, а площади загрязнения -1 га. Такие последствия разливов соответствуют чрезвычайной ситуации локального значения. Поэтому в ходе моделирования рассматривались трубопроводы от пунктов первой ступени сепарации и выше как представляющие наибольшую опасность.

Основные показатели, выявленные в ходе прогнозирования возможных последствий для НГДУ «Аксаковнефть», «Арланнефть», «Октябрьск-нефть», «Туймазанефть» и «Южарланнефть», представлены в таблице 14.

Таблица 14 - Основные показатели прогнозирования возможных последствий разливов нефти

Наименование показателя

I1

X

8

2 А

Н

н

Максимальный объем разлива нефти

1136

783

424

602

489

Максимальная площадь разлива

6.5

3,6

6,4

5,6

На рисунке 9 показано зонирование по опасности загрязнения нефтепродуктами территории, прилегающей к трассе нефтепровода.

Рисунок 9 - Зонирование прилегающей к трассе нефтепровода территории

по опасности загрязнения (НГДУ «Арланнефть», в р-не н.п. Шушнур)

Для повышения точности анализа регулярные разливы моделировались через каждые 25 м. Затем подсчитывалось количество попаданий нефти в результате каждого разлива в элементарную площадку размером 25x25 м. Исходя из этого, были определены следующие критерии степени опасности загрязнения прилегающей территории: малая - 1-4 случая попадания нефти с расчетных участков; средняя - 4-10 случаев попадания нефти с расчетных участков; высокая - 10-15 случаев попадания нефти с расчетных участков; очень высокая - более 15 случаев попадания нефти с расчетных участков.

Выводы и рекомендации по работе

1. Разработаны теоретические основы единой методической базы прогнозирования последствий ЧС и оценки рисков при воздействии техногенных и природных опасностей. В основу единого методического подхода положена причинно-следственная связь двух случайных процессов - воздействия поражающих факторов на объект и сопротивления самих объектов (элементов риска) этому воздействию.

Введены понятия «моделей воздействия» и «законов разрушения (поражения)». Модели воздействия и законы разрушения являются основными «кирпичиками», из которых с помощью процедур сопряжения, на основе геоинформационных технологий, можно получить основные показатели, характеризующие уровень безопасности объекта.

2. Обоснованы методические основы разработки специализированной ГИС. Сформулированы требования к разработке систем, включая требования к перечню рассматриваемых ЧС техногенного и природного характера, составу задач по повышению безопасности, структуре и содержанию баз данных, функциональным особенностям и технологии построения систем, составу математических моделей.

Важным результатом исследования являются требования к масштабу карт, детальности семантической информации и математических моделей в зависимости от категории ЧС.

3. Разработана методология комплексной оценки риска на объектах НТК с учетом возможных аварий непосредственно на рассматриваемых объектах, рядом расположенных объектах, а также воздействия природных опасностей. Подробно рассмотрены методы анализа риска на объектах НТК при воздействии землетрясений. Закономерности по оценке ущерба, потерь и рисков получены с использованием единой методической базы, основанной на вероятностном подходе и базирующейся на многочисленных экспериментальных и натурных данных. На основе исследований разработана ГИС «РИСК».

4. Предложена и обоснована математическая модель, моделирующая растекание нефти при аварийном разливе. В математической модели аварийного разлива учитываются истечение нефти из трубопровода, фильтрация нефти в грунт, испарение вещества в атмосферу, градиент уклона местности, гидрометеорологические условия, свойства нефти.

Сделано сопоставление результатов экспериментальных исследований с расчетными данными. На основе исследований разработана ГИС «МАВР» по моделированию аварийного разлива нефти.

5. На основе результатов моделирования аварийных разливов нефти и прогнозирования возможного объема ущерба предложены методы расчета сил и средств аварийно-спасательных формирований. Даны методические основы оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объектов НТК. Предложены критерии оценки эффективности вариантов снижения ущерба объектам и повышения защиты персонала.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ларионов В.И. Практические методы расчета // Убежища гражданской обороны. Конструкции и расчет / Под ред. В.А. Котляревского. - М.: Строиздат, 1989. - С. 200-279.

2. Ларионов В.И. Концепция сейсмического риска для жизни людей // Анализ сейсмического риска, спасение и жизнеобеспечение населения при катастрофических землетрясениях (сейсмические, методологические и методические аспекты). - М.: Институт Литосферы РАН, 1992. - Ч. 1. -С. 160-176.

3. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И. и др. Вероятностная методика определения последствий землетрясений и необходимых сил и средств для ведения спасательных и других неотложных работ // Инф. сб. «Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях». - М.: ВИНИТИ, 2004. -вып. 4. - С. 58-83.

4. Руководство по спасению и жизнеобеспечению населения при катастрофических процессах на территории Сахалинской области / Под ред. М.П. Цивилева, Г.Л. Коффа, В.И. Ларионова. - М.: Институт литосферы РАН, 1996.-101 с.

5. Ларионов В.И. и др. Проведение комплексной оценки природных и техногенных рисков для населения Камчатской области и разработка предложений по снижению уровней рисков и смягчению последствий / В.И. Ларионов, С.П. Сущев, А.Н. Угаров и др. - М.: ЦИЭКС, 1997. - 160 с.

6. Ларионов В.И. Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. - М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. - кн. 2. - С. 7-21.

7. Ларионов В.И. Завалы, образующиеся при разрушении зданий в зонах поражения // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. - М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. - кн. 2.- С. 22-32.

8. Ларионов В.И. Обстановка в районах разрушительных землетрясений // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. - М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. - кн. 2. - С. 81-86.

9. Ларионов В.И. Обстановка при производственных авариях со взрывом // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. - М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998.-кн. 2.-С. 104-119.

10. Ларионов В.И. Расчет потребных сил и средств для ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу.-М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998.-кн. 2. - С. 145-156.

11. Ларионов В.И. Теория и практика оценки сейсмического риска // Партнерство во имя мира. Снижение риска ЧС, смягчение последствий катастроф. Матер. Междунар. симпозиума. - М., 1998. - С. 10.

12. Ларионов В.И. Единая научно-методическая база прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие. - М.: Изд-во ВИУ, 1999. - Ч.1.- С. 10115.

13. Ларионов В.И. Основы теории эффективности мероприятий и действий сил в чрезвычайных ситуациях // Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие. - М.: Изд-во ВИУ, 1999. -4.2. - С. 9-28.

14. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Фролова Н.И. и др. Оценка уязвимости и сейсмического риска с использованием ГИС-технологий от воз-

V

никновения неустойчивости грунтовых оснований зданий при землетрясениях // Сейсмостойкое строительство. - 1999. - № 2 - С. 37-41.

15. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Шахраманьян М.А. и др. Применение ГИС-технологий для оценки индивидуального сейсмического риска // Сейсмостойкое строительство - 1999. - № 2. - С. 18-24.

16. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Сущев С.П., Фролова Н.И., Шахраманьян М.А. Анализ сейсмического воздействия на объекты трубопроводных систем транспортировки и хранения нефти и газа // Влияние сейс-

мической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах. Матер. Междунар. симпозиума. - М., 2000. - С. 28-32.

17. Ларионов В.И., Сущев С.П., Фролова Н.И. и др. Применение ГИС технологий для оценки социальных и экономических последствий землетрясений // Горные регионы Центральной Азии. Проблемы устойчивого развития. Матер. Междунар. конф. - Душанбе, 1999.

18. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Сущев С.П. и др. Мобильные диагностические комплексы для оценки сейсмостойкости зданий и сооружений // Сейсмостойкое строительство. - 1999. - № 2. - С. 24-26.

19. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., Сущев С.П. и др. Методический подход к обоснованию приемлемого уровня сейсмического риска // Сб. тр. «Прикладная геоэкология, чрезвычайные ситуации, земельный кадастр и мониторинг». - М.: Полтекс, 1999. - вып. 3. - С. 50-63.

20. Цивилев М.П. и др. Основы подготовки объектов экономики к безопасному и устойчивому функционированию в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие /М.П. Цивилев, В.И. Ларионов и др.; под ред. д.т.н., проф. М.П. Цивилева. - М., Изд-во ВИУ, 1999. - Ч. 2. - 269 с.

21. Ларионов В.И. и др. Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие / В.И. Ларионов, Г.М. Нигметов, С.Е.Попов и др.; под ред. В.И. Ларионова. - М.: Изд-во ВИУ, 1999. -Ч. 1,2.-428 с.

22. Ларионов В.И., Акатьев В.А., Шахраманьян М.А., Нигметов Г.М. Инженерно-технические мероприятия и основы ликвидации аварийных разливов нефти на базе ГИС-технологий // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. - М.: Изд-во Groteck, 2000. - С. 26-27.

23. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Николаев A.B., Фролова Н.И., Сущев С.П. и др. Опыт использования информационных и космических технологий для оперативной оценки последствий сильных землетрясений // Оценка и управление природными рисками. РИСК-2000. Матер. Общеросс. конф. - М.: Анкил, 2000. - С. 214-219.

24. Ларионов В.И., Фролова Н.И., Угаров А.Н. Методические подходы к оценке уязвимости и их применение при оперативном прогнозировании последствий землетрясений // Оценка и управление природными рисками. РИСК-2000. Матер. Общеросс. конф. - М.: Анкил, 2000. -С 132-135.

25. Ларионов В. И. Повышение взрывобезопасности производственных помещений при авариях со взрывом газо- и пылевоздушных смесей // Основы подготовки объектов экономики к безопасному и устойчивому функционированию в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие / Под ред. М.П. Цивилева. - М.: Изд-во ВИУ, 2000. - С. 109-149.

26. Ларионов В.И. Возможные последствия при аварийной разгерметизации магистрального газопровода // Основы подготовки объектов экономики к безопасному и устойчивому функционированию в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие / Под ред. М.П. Цивилева. - М.: Изд-во ВИУ, 2000.-С. 168-183.

27. Методика прогнозирования последствий землетрясений. - М.: ВНИИ ГОЧС - ЦИЭКС - Сейсмологический центр ИГЭ РАН, 2000. - 27с.

28. Шахраманьян М.А., Нигметов Г.М., Ларионов В.И., Сущев С.П. Возможности Агентства МЧС России по мониторингу и прогнозированию ЧС по снижению риска в нефтехимическом и газовом комплексах // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. - М.: Изд-во Groteck, 2000.-С. 25.

29. Шульгин В.Н., Ларионов В.И. Инженерная защита населения: Учеб. пособие. - М.: Изд-во АГЗ, 2000. Разд. 3. - 300 е.; Разд. 4. - 225 е.; Разд. 6. - 163 с.

30. Ларионов В.И. Прогнозирование обстановки при чрезвычайных ситуациях // Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие / Под ред. М.И. Фалеева. - М., 2001. - С. 152-249.

31. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Николаев A.B., Сущев С.П. и др. Глобальная (мировая) географическая информа-

ционная система «Экстремум» для принятии решений по управлению рисками и оперативному реагированию // Сб. тр. «25 лет от идей до технологий». - М.: НИЦ ВНИИ ГОЧС, 2001. - С. 87-101.

32. Шойгу С.К., Воробьев Ю.Л., Фалеев М.И., Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., и др. Комплексная оценка риска от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Сб. тр. «25 лет от идей до технологий». - М.: НИЦ ВНИИ ГОЧС, 2001. - С. 70-87.

33. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., Сущев С.П., Акатьев В.А. и др. Методические основы разработки мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций, декларации безопасности и плана ликвидации возможных аварийных разливов нефти на магистральных нефтепроводах // Сб. тр. «25 лет от идей до технологий». - М.: НИЦ ВНИИ ГОЧС, 2001. -С. 134-148.

34. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., Нигметов Г.М. и др. Комплексная оценка риска для населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Информационный бюллетень «Снижение рисков чрезвычайных ситуаций». - М.: МЧС РФ, 2001. - № 3-4. - С. 26-31.

35. Ларионов В.И., Сущев С.П., Акатьев В.А., Кумохин В.Г., Идри-сов Р.Х., Гумеров А.Г., Гумеров P.C. Методические основы разработки мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций при эксплуатации магистральных нефтепроводов // Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан. Матер. III республ. науч.-техн. семинара. - Уфа, 2002. - С. 37 - 45.

36. Ларионов В.И. Защита населения от спонтанного взрыва на газопроводах и вблизи складов хранения взрывчатых веществ // Защита населения в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. - М.: Изд-во ВИУ, 2002. -С. 106-113.

37. Методика комплексной оценки индивидуального риска чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. - М.:ВНИИ ГОЧС - ЦИЭКС - Сейсмологический центр ИГЭ РАН, 2002. - 34 с.

38. Ларионов В.И., Сущев С.П., Акатьев В.А. Применение ГИС-технологий при разработке деклараций промышленной безопасности // Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитии методов оценки риска опасных производственных объектов. Матер, семинара. - М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2003. - С. 84-85.

39. Ларионов В.И., Николаев A.B., Фролова Н.И. и др. Оценка и картографирование сейсмического риска на федеральном, региональном и локальном уровнях с применением ГИС «Экстремум» // Риск - 2003. Матер. Всеросс. конф. - М.: Изд-во РУДН, 2003. - Т. 1. - С. 369-373.

40. Ларионов В.И., Сущев С.П., Козлов М.А. и др. Применение ГИС-технологий для повышения безопасности населения и территорий //Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. пособие: В 6 кн. / Под ред. В.А. Котляревского. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - Кн. 6. -С. 5 - 39.

41. Ларионов В.И., Фролова Н.И. Особенности оценки уязвимости для сейсмических воздействий // Природные опасности России: Монография Российской академии наук: В 6 т. / Под ред. А.Л. Рагозина. - М.: КРУК,

2003. - Т 6. Оценка и управление природными рисками. - С. 120-130.

42. Ларионов В.И., Сущев С.П. и др. Оценка сейсмического риска с применением ГИС-технологий // Природные опасности России: Монография Российской академии наук: В 6 т. / Под ред. А.Л. Рагозина. - М.: КРУК, 2003. - Т 6. Оценка и управление природными рисками. - С. 209231.

43. Ларионов В.И., Акатьев В.А., Александров A.A. Риск аварий на автозаправочных станциях // Безопасность труда в промышленности. -

2004. - № 2. - С. 44-48.

44. Ларионов В.И. Методология разработки специализированной географической информационной системы (ГИС). - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. - 39 с.

45. Ларионов В.И. Моделирование аварийных разливов нефти на суше с применением ГИС-технологий: Методика. - Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. -23 с.

46. Ларионов В.И. Математическая модель течи продукта при разгерметизации трубопровода // Сб. научн. трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова - М.: ЦИЭКС, 2004. - С. 3-5.

47. Ларионов В.И. Расчет параметров течи продукта при разгерметизации трубопровода // Сб. научн. трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова - М.: ЦИЭКС, 2004.-С. 5-13.

48. Ларионов В.И. Моделирование разливов нефти при разгерметизации нефтепроводов // Сб. научн. трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова - М.: ЦИЭКС, 2004.-С. 14-21.

49. Ларионов В.И., Александров А.А., Кумохин В.Г. Оценка и обеспечение безопасности объектов хранения и транспортировки углеводородного сырья: Монография / Под ред. В.И. Ларионова. — С.-П.: Недра, 2004. -С. 189.

50. Larionov V.I., Frolova N.I., Ugarov A.N. Remote Sensing Application for Operative Assessment of Strong Earthquakes Consequences // Proc. Eighth Annual Conference of The International Emergency Management Society. June, 19-21,2001. - Oslo, Norway, 2001.

51. Larionov V., Bonnin J., Frolova N., Starovojt O. et al. Reliability of Possible Earthquake Impact Assessment with Alert Seismological Surveys Application // Proc. 28 General ESC Assembly, SS-4 "Earthquake Preparedness and Civil Defense". September, 1-6,2002. - Genoa, Italy, 2002.

52. Larionov V., Bonnin J., Froiova N., Ugarov A. Analysis of Real Time Earthquake Information Applied for Possible Loss Assessment // Proc. International Conference Earthquake Loss Estimation and Risk Reduction. October 2426,2002. - Bucharest, Romania, 2002.

53. Larionov V.l., Froiova N.I., Nikolaev A.V., Ugarov A.N. et al. Analysis of Real Time Earthquake Information Applied for Possible Loss Assessment II Proc. The International Emergency Management Society Annual Conference. TIEMS-2003. - Sofia Antipolis, France, 2003.

54. Larionov V.l., Froiova N.I., Ugarov A.N. Extremum System for Earthquake Risk and Loss Assessment // Proc. International Conference on Earthquake Engineering to Mark 40 years from Catastrophic 1963 Skopje Earthquake. - Skopje-Ohrid, Macedonia, 2003.

55. Larionov V.l., Froiova N.I., Nikolaev A.V. et al. Web Based Tool for Near Real-Time Loss Assessment due to Strong Earthquakes World-Wide // Proc., XXIX General Assembly of ESC. - Potsdam, Germany, 2004.

56. Chen Yong, Chen Q.F., Froiova N., Larionov V., Nikolaev A. et al. Decision Support Tool for Complex Risk and Loss Assessment // Proc. International Workshop on Disaster Reduction. - Reston, USA, 2001.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 25.08.2004 г. Бумага писчая. Заказ № 802. Тираж 120 экз. Ротапринт ГУП «ИПТЭР», 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

РНБ Русский фонд

2006^4 5750

17 rEH?eo¿

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ И ОЦЕНКИ РИСКА НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

1.1 Методы прогнозирования последствий аварий на объектах нефтегазового комплекса

1.2 Анализ методических подходов к оценке риска 24 Выводы по главе

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЕДИНОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ БАЗЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ПОСЛЕДСТВИЙ ЧС

2.1 Модели воздействий

2.2 Законы разрушения сооружений и поражения людей

2.3 Основы методики прогнозирования объемов разрушений на площадных и линейных объектах

2.4 Основы методики прогнозирования количества пострадавших людей

2.5 Методология оценки рисков 60 Выводы по главе

Глава 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

3.1 Общие требования к разработке специализированной ГИС

3.2 Требования к структуре и содержанию базы данных

3.2.1 Требования к картографической информации

3.2.2 Требования к семантической информации

3.2.3 Система управления базой данных

3.3 Требования к расчетно-аналитическому блоку

3.3.1 Структура расчетно-аналитического блока

3.3.2 Детальность математических моделей

3.3.3 Сопряжение математических моделей и баз данных

3.4 Интерфейс специализированной ГИС и методические подходы к тематическому картографированию

3.4.1 Интерфейс специализированной ГИС

3.4.2 Методические подходы к тематическому картографированию

Выводы по главе

Глава 4.1МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСНОГО РИСКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

4.1 Методы оценки индивидуального риска при авариях непосредственно на объектах

4.1.1 Модели воздействия с учетом дрейфа взрывоопасного облака

4.1.2 Законы разрушения зданий и поражения людей при авариях со взрывом

4.1.3 Процедуры оценки риска на взрывоопасном объекте

4.2 Методы оценки индивидуального риска при авариях на рядом расположенных опасных объектах

4.2.1 Оценка индивидуального риска на химически опасных объектах (ХОО)

4.2.2 Оценка индивидуального риска на радиационно-опасных объектах

4.3 Методы оценки индивидуального риска от опасностей природного характера

4.3.1 Модели сейсмического воздействия

4.3.2 Законы разрушения зданий и поражения людей при землетрясениях

4.3.3 Процедуры оценки риска и объемов разрушений при землетрясениях

4.3.4 Методические подходы к оценке последствий сейсмического воздействия на объекты нефтегазового комплекса

4.3.5 Оценка индивидуального риска от ураганов и сильных ветров

4.4 Комплексная оценка индивидуального риска в чрезвычайных ситуациях и концептуальные подходы к оценке уровней приемлемого риска

4.4.1 Комплексная оценка индивидуального риска в ЧС

4.4.2 Концептуальные подходы к оценке уровней приемлемого риска

Выводы по главе

Глава 5. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ НА СУШЕ И МАЛЫХ РЕКАХ

С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

5.1 Математические модели аварийного процесса

5.1.1 Напорный режим 1 в

5.1.2 Безнапорный режим

5.2 Убывание нефти за счет фильтрации в грунт и испарения

5.3 Реализация модели аварийного разлива с использованием

5.3.1 Укрупненный алгоритм (блок-схема) моделирования 17о

5.3.2 Цифровая топографыческая модель местности \

5.3.3 Имитационное моделирование разливов нефти с использованием ГИС

5.3.4 Эксперименты с моделированием разливов \

5.3.5 Загрязнение берегов при распространении нефти на малых реках

Выводы по главе

Глава 6. МЕТОДОЛОГИЯ РАСЧЕТА СИЛ И СРЕДСТВ И ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

6.1 Расчет сил и средств ликвидации аварийного разлива нефти на суше

6.2 Расчет сил и средств спасения пострадавших в чрезвычайных ситуациях

6.3 Методические основы оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объектов нефтегазового комплекса

6.3.1 Критерии оценки эффективности вариантов снижения ущерба объектам, зданиям и сооружениям

6.3.2 Критерии оценки и эффективности вариантов защиты персонала и населения

6.3.3 Многокритериальные задачи 208 Выводы по главе

Глава 7. ОПЫТ ЗОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА ПО РИСКУ И МОДЕЛИРОВАНИЮ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ

7.1 Оценка индивидуального риска для персонала магистральных нефтепроводов

7.1.1 Каспийский трубопровод Тенгиз (Казахстан) -Новороссийск (Россия)

7.1.2 Балтийский трубопровод Ярославль - Кириши

Приморск

7.2 Оценка индивидуального риска для персонала Очаковской базы по реализации газа и вблизи расположенного населения (г. Москва)

7.3 Оценка индивидуального риска и эффективности мероприятий по повышению безопасности на автозаправочных станциях г. Москвы

7.4 Моделирование аварийных разливов нефти

7.4.1 Объекты нефтедобычи OA О «АНК «Башнефть»

7.4.2 Сахалинский магистральный нефтепровод (Сахалин-!)

7.4.3 Восточно-Тихоокеанская нефтепроводная система 245 Выводы по главе

Увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций« природного и техногенного характера, влеку щих значительные материальные и людские потери; - подчеркивается' в Концепции национальной; безопасности РФ, - делает крайне актуальной; проблему обеспечения? национальной: безопасности в природно-техногенной и экологической сферах» [11]!

Проблемы безопасности на объектах нефтегазового комплекса имеют особое значение. Они? связаны, с физико-химическими: свойствами углеводородных веществ, приводящими к их возгоранию или взрыву в случае аварий.

В настоящее время на предприятиях нефтяной и газовой!промышленности находятся- в эксплуатации более 214 тыс. км магистральных трубопроводов, 350 тыс. км; промысловых трубопроводов, 800 компрессорных: и нефтеперекачивающих станций [12].

Основное развитие системы магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкие и газообразные углеводороды, пришлось* на-1960 -1970-е годы. При сложившейся практике их эксплуатации; замены и ремонта на начало 1995 г. 29% нефтепроводов России! составляли трубопроводы: возрастного; интервала 20-30 лет и 26 % - более 30 лет. К 2000 г. доля? нефтепроводов возрастом более 20 лет достигла! 73 %, а более 30 лет - 41 %. Существующая? сеть нефтепродуктопроводов к настоящему времени в значительной мере выработала свой ресурс - ее износ составляет 63 %, а почти 5 тыс; км, или 32 % от общей* протяженности, требуют,замены полностью [12].

В связи с увеличением объемов добычи нефти и газа? многократно возрастает степень опасности в районах, добычи« и транспортировки энергоресурсов:

В целях обеспечения безопасности населения и территорий 21 августа: 2000 г. и 15 апреля 2002 г. Правительством Российской; Федерации» были приняты Постановления5 № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти» и №240 «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации».

Кроме того, дополнительно к декларированию промышленной безопасности опасных производственных объектов [21] в системе нормативных документе в в строительстве введен за п оследнее время в действие свод прав и л СП 11-107-98 и СП 11-113-2002, регламентирующих разработку «Инженерно-технических мероприятий гражданской обороны. Мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций» на этапах обоснования инвестиций и проектов строительства.

Свод правил обязывает проводить анализ риска и разрабатывать решения по инженерно-техническими мероприятиям предупреждения чрезвычайных ситуаций (ЧС) в результате возможных аварий на объектах строительства, на рядом расположенных потенциально опасных объектах и стихийных бедствий.

Изучению отрицательного воздействия на окружающую среду опасных объектов и природных процессов, разработке методов оценки риска и обоснованию мероприятий по уменьшению негативных последствий опасных воздействий посвящены работы отечественных ученых Акимова В; А., Брушлинского H.H., Гумерова А.Г., Гумерова P.C., Елохина А.Н., Зайнулина P.C., Идрисова Р.Х., Измалкова В.И., Копылова Н.П., Котляревского В.А., Коффа Г Л., Корольченко А.Я:, Лисанова М.В., Махутова H.A., Мишуева A.B., Печеркина A.C., Рагозина А.Л., Шебеко Ю.Н., Швыряева A.A. и др.

Вопросам оценки последствий ЧС природного и техногенного характера посвящены работы ряда зарубежных ученых, таких как В. Маршал, А. Смолка, X. Шах, Г. Тидеман, Ш. Суехиро, Чен Йонг, Шавез, Шибата и др.

Цель исследования - повышение безопасности объектов нефтегазового комплекса (НТК) на основе создания единой научно-методической базы комплексной оценки рисков с учетом техногенных и природных опасностей с применением геоинформационных технологий.

В диссертационной; работе поставлена и решена научная проблема, состоящая в создании единой научно-методической базы комплексной оценки рисков с учетом техногенных и: природных опасностей на объектах нефтегазового комплекса с применением геоинформационных технологий, что способствует повышению их безопасности. Основные задачи исследования:

Оценить современные: методы! прогнозирования; последствий аварий; анализа риска и повышения безопасности нефтегазового комплекса. Разработать теоретические основы единой методической! базы прогнозирования! последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) и< оценки: рисков объектов нефтегазового комплекса;

• Создать методические: основы! разработки специализированной географической! информационною системы (ГИС) для? моделирования. техногенных и ¡природных опасностей;

• Разработать методологию комплексной; оценки рисков на объектах нефтегазового комплекса с применением ГИС-технологий.

• Разработать методы!моделирования аварийных разливов нефти на суше и малых реках с применением ГИС-технологий;

• Разработать методологию расчета сил и средств; аварийно-спасательных: работ и методологию оценки эффективности- мероприятий по обеспечению безопасности на объектах нефтегазового комплекса. Объектом исследования«являются элементы риска - люди, линейные и площадные объекты НТК, здания и сооружения.

Предметом исследования} является? методология; повышения безопасности! объектов НТК на основе оценки? техногенных: и природных опасностей и управления рисками:

Научная новизна заключается в следующем.

• Предложены закономерности, учитывающие; степень, воздействия опасностей: техногенного и природного характера и сопротивление элементами риска опасным воздействиям; которые позволили разработать теоретические основы единой методической базы комплексной оценки рисков.

• Обоснованы методические требования к разработке специализированной ГИС для моделирования техногенных и природных опасностей и комплексной оценки рисков на объектах НТК.

• На основании единой методической базы комплексной оценки риска разработаны методы оценки риска с применением ГИС-технологий, учитывающие аварии непосредственно на объектах НТК, на рядом расположенных объектах и природные опасности.

• Разработана методика моделирования аварийных разливов нефти на суше, учитывающая напорный режим истечения, безнапорный режим растекания продукта, процессы фильтрации в грунт, испарения в атмосферу и основанная на применения ГИС-технологий.

• Создана методология оценки эффективности мероприятий по обеспечению безопасности объектов НТК с применением ГИС-технологий, основывающаяся на теории рисков.

• Разработана методология расчета сил и средств аварийно-спасательных работ для объектов НТК на основе ожидаемого ущерба от воздействия опасностей техногенного и природного характера.

Методы исследования

Поставленные задачи решались методом математического моделирования теории вероятностей и системного анализа.

Значимость для практики заключается в разработке моделей, алгоритмов, программных средств и методик по обеспечению безопасности, применяемых при разработке проектной документации и оценке риска возможных аварий на эксплуатируемых объектах НТК.

Часть исследований, представленных автором в диссертации, использована при создании и внедрении системы мониторинга и прогнозирования катастроф и стихийных бедствий в РФ. За создание и внедрение этой системы автор удостоен премии правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы (методологии, модели, алгоритмы, программное обеспечение и методики) использовались при разработке разделов ИТМ ГОЧС проектов строительства магистральных нефтепроводов: Каспийского трубопровода Тенгиз (Казахстан) - Новороссийск (Россия); Балтийского трубопровода (БТС) Ярославль -Приморск и газопровода Починки-Изобильное на территории Ставропольского края и Волгоградской области, а также при разработке ИТМ ГОЧС на этапе инвестиций: «Россия - Китай» и «Восточная Сибирь - Дальний Восток».

Материалы исследований использованы при разработке ИТМ ГОЧС реконструируемых объектов: нефтебазы и нефтеналивного причала в г. Туапсе; нефтебазы в Приморске.

Предложенное методическое обеспечение использовалось для разработки планов ликвидации аварийных разливов нефти для магистральных нефтепроводов: Каспийского трубопровода Тенгиз (Казахстан) - Новороссийск (Россия); Сахалин I (Оха - Де Кастро); Сахалин II (Оха - Анива), а также объектов нефтедобычи девяти НГДУ ОАО «АНК «Башнефть».

Результаты диссертационной работы применялись для анализа риска при возможных авариях на автозаправочных станциях и крупной Очаковской базе сжиженных газов (г. Москва).

Отдельные результаты исследований отражены в учебниках и учебных пособиях, положены в основу лекционных курсов «Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации», «Повышение безопасности объектов экономики» и «Инженерная защита населения и территорий», читаемых на факультете гражданской обороны Военно-инженерного университета МО РФ (г. Москва).

Результаты исследований использованы при разработке автоматизированной системы по мониторингу опасностей и прогнозированию

ЧС, включая аварии на пожаровзрывоопасных объектах и разливы нефти и нефтепродуктов, для МЧС по Московской области.

Отдельные результаты исследований, представленные в диссертационной работе, реализованы в Федеральных целевых программах «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф», 1990 -1995 гг.; «Развитие Федеральной системы сейсмологических наблюдений на 1995 - 2000 гг.»; «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 г.».

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования многократно докладывались на всероссийских и международных научных конференциях, симпозиумах и семинарах, включая:

Международную конференцию по уменьшению последствий природных катастроф, Каир, Египет, 1996;

Межрегиональную научно-практическую конференцию «Научно-технические и организационные проблемы целевой программы «Сейсмобезопасность территории Кузбасса»», Кемерово, 1997;

8-ую Международную конференцию по динамике грунтов и сейсмостойкому строительству, Стамбул, Турция, 1997;

29-ую Генеральную Ассамблею Международной Ассоциации сейсмологии и физики земных недр, Салоники, Греция, 1997;

Международную выставку «АТЭС-98», Куала-Лумпур, Малайзия, 1998;

3-ю Национальную конференцию по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию, Сочи, 1999;

9-ую Международную конференцию по динамике грунтов и сейсмостойкому строительству, Берген, Норвегия, 1997;

6-ую ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, Дельф, 1999;

Международный семинар по анализу и управлению риском, Санкт-Петербург, 1999;

24-ую Генеральную Ассамблею Европейского Геофизического Общества, Гаага, Голландия, 1999;

Генеральную Ассамблею Международного Союза по Геофизике, Геологии, Бирмингем, Англия, 1999;

21-ый симпозиум, по управлению данными для урбанизированных территорий, Венеция, Италия, 1999;

Международную конференцию «Горные регионы Центральной Азии. Проблемы устойчивого развития», Душанбе, 1999;

12-ую Всемирную конференцию по инженерной сейсмологии и сейсмостойкому строительству, Окленд, Новая Зеландия, 2000;

25-ую Генеральную Ассамблею Европейского Геофизического Общества, Ницца, Франция, 2000;

Международную конференцию «Глобальная информационная сеть по катастрофам», Анкара, Турция, 2000;

Конференцию «Безопасность нефтегазового комплекса», Москва, 2000;

Международный симпозиум «Влияние сейсмической опасности на! трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах», Москва, 2000;

8-ую ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, Осло, 2001;

Международное рабочее совещание по управлению последствиями катастроф, Рестон, 2001;

Международный симпозиум «Информационные технологии для управления последствиями катастроф», Кобе, 2001;

VII Ежегодную конференцию Consistent Software, секция «Геоинформационные системы», Москва, Россия, 2002;

Семинар Гостехнадзора «Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитии методов оценки риска опасных производственных объектов», 24-25 сентября 2002 г., г. Москва;

Пятую Всероссийскую конференцию "Оценка и управление природными рисками" (Риск - 2003), г. Москва, 26-27 марта 2003;

10-ую ежегодную конференцию Международного общества по управлению ЧС, София Антиполис, Франция, 3-6 июня 2003;

Всероссийскую научно-практическую конференцию «Стратегические риски чрезвычайных ситуаций: оценка и прогноз», Москва, 15-16 апреля 2003;

Семинар по теме «О новых требованиях по предупреждению ЧС на ПОО и объектах жизнеобеспечения. Проблемы оценки риска, декларирование безопасности, страхование ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасных объектов », Москва, 7-9 октября 2003 г.;

Международную Ежегодную конференцию Глобальной Информационной Сети по Катастрофам, Вашингтон, США, март 2004;

Круглый стол на тему: «Управление рисками в природно-техногенной сфере» в рамках выставки «Перспективные технологии XXI века» Москва, 20 мая, 2004.

Публикации

Основное содержание диссертации изложено в монографии «Методология повышения безопасности объектов хранения и транспортировки нефтепродуктов с применением ГИС-технологий», учебнике «Оперативное прогнозирование инженерной обстановки» (кн. 2) и учебном пособии «Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации (кн. I и 2).

В целом в рамках рассматриваемой области исследований автором лично и в соавторстве подготовлено более 100 научных работ, в том числе 21 самостоятельно. Во многих учебных пособиях, учебниках, книгах и монографиях автору принадлежит часть, используемая в данной диссертации.

Часть результатов исследований, представленных автором диссертации, использована при создании и внедрении системы мониторинга и прогнозирования катастроф и стихийных бедствий в РФ. За создание и внедрение этой системы автор удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

ГЛЛВЛ 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ И ОЦЕНКИ РИСКА НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

На территории Российской Федерации сохраняются высокий уровень техногенной и природной опасности и тенденция роста количества и масштабов ЧС, при этом более половины населения России проживает в условиях повышенного риска, вызванного угрозой ЧС различного характера [11]. В нашей стране, как и в других странах мира, после крупных природных и техногенных катастроф последних лет заметно повысилось осознание опасности, предпринимаются конкретные шаги по улучшению стратегии реагирования на ЧС.

К числу техногенных ЧС относятся аварии в нефтегазовом комплексе — аварии на трубопроводном транспорте, на объектах хранения и переработки жидких углеводородов. В настоящее время на предприятиях нефтяной и газовой промышленности находятся в эксплуатации более 214 тыс. км магистральных трубопроводов, 350 тыс. км промысловых трубопроводов, 800 компрессорных и нефтеперекачивающих станций [12]. Основное развитие системы магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкие и газообразные углеводороды, пришлось на 1960 - 1970-е годы.

Статистика в области добычи и транспортировки нефти показывает, что к 2000 г. доля нефтепроводов возрастом более 20 лет достигла 73 %, а более 30 лет-41 %. Существующая сеть нефтепродуктопроводов к настоящему времени в значительной мере выработала свой ресурс - ее износ составляет 63 %, а почти 5 тыс. км, или 32 % от общей протяженности, требуют замены полностью [12]. Поэтому аварийность на промысловых и магистральных нефтепродуктопроводах остается высокой.

Экономический ущерб от порывов на нефтепроводах и затрат на ликвидацию последствий в среднем составляет 2 млн руб. на одну аварию.

Убытки от повреждений эксплуатируемых магистральных нефте- и газопроводов исчисляются миллиардами рублей [12].

Расширение в последние годы в России объемов как нефтедобычи, так и экспорта нефти определяет высокую значимость этой отрасли промышленности. В то же время повышаются и требования к вопросам безопасной эксплуатации нефтепроводов, все больше внимания уделяется вопросам предупреждения аварий, а в случае возникновения таковых — своевременной локализации и ликвидации нефтяных загрязнений. Правительством Российской Федерации в 2000-2002 гг. принят ряд соответствующих постановлений, разработаны и утверждены правила, напрямую касающиеся организации мероприятий по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В ходе работы над диссертацией получены следующие результаты:

Г. Разработаны теоретические основы единой методической базы прогнозирования последствий ЧС и оценки рисков при воздействии техногенных и природных опасностей. В основу единого методического подхода положена ¡причинно-следственная связь двух случайных процессов - воздействия поражающих факторов на объект и сопротивления самих объектов (элементов риска) этому воздействию.

Введены понятия «моделей воздействия» и «законов разрушения (поражения)». Модели воздействия и законы разрушения являются основными «кирпичиками», из которых с помощью процедур сопряжения на основе геоинформационных технологий можно получить основные показатели, характеризующие уровень безопасности объекта.

2. Обоснованы методические основы разработки специализированной ГИС. Сформулированы требования к разработке систем, включая требования к перечню рассматриваемых ЧС техногенного и природного характера, составу задач по повышению безопасности, структуре и содержанию баз данных, функциональным особенностям и технологии построения систем, составу математических моделей.

Важным результатом исследования являются требования к масштабу карт, детальности семантической информации и математических моделей в зависимости от категории ЧС.

3. Разработана методология комплексной оценки риска на объектах НТК с учетом возможных аварий непосредственно на рассматриваемых объектах, рядом расположенных объектах, а также воздействия природных опасностей. Подробно рассмотрены методы анализа риска на объектах НТК при воздействии землетрясений.

Закономерности по оценке ущерба, потерь и рисков получены с использованием единой методической базы, основанной на вероятностном подходе и базирующейся на многочисленных экспериментальных и натурных данных. На основе исследований разработана ГИС «РИСК».

4. Предложена и обоснована математическая модель, моделирующая растекание нефти при аварийном разливе. В математической модели аварийного разлива учитываются истечение нефти из трубопровода, фильтрация нефти в грунт, испарение вещества в атмосферу, градиент уклона местности, гидрометеорологические условия, свойства нефти.

Проведены экспериментальные исследования и сделано сопоставление с расчетными данными. На основе исследований разработана ГИС «МАВР» по моделированию аварийного разлива нефти.

5. На основе результатов моделирования аварийных разливов нефти и прогнозирования возможного объема ущерба предложены методы расчета сил и средств аварийно-спасательных формирований. Даны методические основы оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности объектов НТК. Предложены критерии оценки эффективности вариантов снижения ущерба объектам и повышения защиты персонала.

6. Результаты исследований использованы при разработке:

• «Методики оценки комплексного индивидуального риска в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера» и «Методики прогнозирования последствий землетрясений», - аттестованных Межведомственной комиссией по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций (МВК);

• Деклараций промышленной безопасности; разделов проектов «Инженерно-технические мероприятия ГО. Мероприятия по предупреждению ЧС»; Планов по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти.

1. Абросимов A.A. Экология переработки углеводородных систем. М.: Химия, 2002. - 607 с.

2. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. издание / Под общ. ред. В.А. Котляревского и A.B. Забегаева. М.: Изд-во Ассоциации строительных ВУЗов, 1998. - кн.4. - 203 с.

3. Акатьев В.А. Основы теплофизики пожаров и взрывов: Учеб. пособие. -М.: Изд-во ВИУ, 1997. 168 с.

4. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев H.H. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. - 341 с.

5. Акимов В.А., Лапин В. Л., Попов В.М. и др. Надежность технических систем и техногенный риск. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002. - 367 с.

6. Анализ и оценка ущербов и рисков от опасных природных и технопри-родных процессов //Анализ и оценка природных и техногенных рисков в строительстве. Матер, междунар. конф. -М.: Изд. ПНИИИС, 1997. -С. 74-125.

7. Айзенберг Я.М., Нейман А.И. Экономические оценки оптимальности сейсмостойких конструкций и принцип сбалансированного риска // Строительная механика и расчет сооружений. 1973. - № 4. - С. 6-9.

8. Аптикаев Ф.Ф., Кофф Г.Л., Фролова Н.И. и др. Методологические основы оценки сейсмического риска // Сейсмический риск и сейсмическое микрорайонирование. Матер, межресп. науч. семинара. Иркутск, 1994. -С.7-8.

9. Безопасность резервуаров и трубопроводов / В.А. Котляревский, A.A. Шаталов, Х.М. Хапухов. М.: Изд-во «Экономика и информатика», 2000. -555 с.

10. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Защита населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера / Под общ. ред. С.К. Шойгу. — М.: МГФ «Знание», 1999. -368 с.

11. Безопасность России. Энергетическая безопасность (нефтяной комплекс России). М.: МГФ «Знание», 2000. -350 с.

12. Безродный И.Ф., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. Тушение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИПО, 1996. - 216 с.

13. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991.-432 с.

14. Богомолов А.И., Константинов Н.М., Александров В.А., Петров H.A. Примеры гидравлических расчетов. М.: Транспорт, 1977. - 150 с

15. Бурков В.Н., Грацианский Е.В., Дзюбков С.И., Щепкин A.B. Модели и механизмы управления безопасностью // Серия «Безопасность» РАН, Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова. М.: Изд-во «Синтег», 2001. - 160 с.

16. Ващук A.B. К оценке степени риска аварий на объектах нефтедобывающей отрасли // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. -С. 79-85.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. 2-ое изд., доп. - М.: Изд-во Физ.-мат. литературы, 1962. - 560 с.

18. Владимиров В .А., Измалков В.И., Измалков A.B. Оценка риска и управление техногенной безопасностью: Монография. М.: ФИД «Деловой экспресс», 2002. - 184 с.

19. Вылкован А.И., Венцюлис Л.С., Зайцев В.М., Филатов В.Д. Современные методы и средства борьбы с разливами нефти. СПб.: Центр-техинформ, 2000.-203 с.

20. Государственное регулирование промышленной безопасности на объектах нефтегазодобывающего комплекса / Сидоров В.И., Кловач В.Е. // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. М., 2000. -С . 32-33.

21. Гельфанд Б.Е., Губин С.А., Михапкин В.Н., Шаргатов В.А. Расчет параметров ударных волн при детонации горючих газообразных смесей переменного состава // Физика горения и взрыва. 1985. - №3. - С. 92-97.

22. Глобальная (мировая) географическая информационная система «Экстремум» для принятия решений по управлению рисками и оперативному реагированию // Сб. трудов «25 лет от идей до технологий» / М.А. Шахраманьян,

23. B.И. Ларионов, Г.М. Нигметов, A.B. Николаев, С.П. Сущев и др. М.: НИЦ ВНИИ ГОЧС, 2001. - С. 87-101.

24. Гончаров С.Ф., Шойгу С.К., Лобанов Г.П. Землетрясения: закономерности формирования и характеристика потерь населения. М.: Всероссийский центр медицины катастроф «Защита», 1998. - 123 с.

25. Гумеров А. Г., Азметов X. А., Гаеров Р. С, Векштейн М. Г. Аварийно-восстановительный ремонт магистральных нефтепроводов / Под ред. А. Г. Гу-мерова. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1998. — 271с.

26. Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Гумеров K.M. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 310 с.

27. Дейли Д., Харлеман Д. Механика жидкости. М.: Энергия, 1971. -350 с.

28. Дубов A.C., Быкова Л.П., Марунич С.В. Турбулентность в растительном покрове. -Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -270 с.

29. Елохин А.Н. Анализ и управление риском: теория и практика. 2-ое изд. - М.: Полимедиа, 2002. - 192 с.

30. Жунусов Т.С. Исследования сейсмостойкости сооружений и конструкций. Алма-Ата: Изд-во «Казахстан», 1976. - 187 с.

31. Зайнуллин P.C., Тарабарин О.И., Щепин J1.C. Оценка ресурса оборудования и трубопроводов // Сб. научных трудов «Ресурс сосудов и трубопроводов». -Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2001 С. 5-24.

32. Зубцовский HlE., Макарова Л.Л., Фомин П.Н. Предотвращение и ликвидация аварий на подводных переходах нефтепроводов // Аварии и катастрофы. М;: Изд-во АСВ; 2003.- кн. 6. - С. 181-191.

33. Измалков В.И., Измалков A.B. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. М.: Центр стратегических исследований гражданской защиты МЧС России, 1998. - 481 с.

34. Колибернов Е.С., Корнев В.И., Соснов A.A. Справочник офицера инженерных войск / Под ред. С.Х. Аганова. М : Воениздат, 1989. - 432 с.

35. Комплект карт ОСР-97-А, В, С и другие материалы для Строительных норм и правил СНиП "Строительство в сейсмических районах". - М.: ОИФЗ, 1998. -33 с.

36. Кожевников В.М. Действие инерционных сил на оборудование и персонал объектов в условиях аварий // Аварии и катастрофы: Учеб. пособие: В 6 т. М.: Изд-во АСВ, 2001. - Т. 5: Предупреждение и ликвидация последствий.- С. 307-322.

37. Котляревский В.А. Нагрузки на конструкциях при взрывах // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 1996. - кн. 1. - гл. 14. - С. 254- 305.

38. Котляревский В.А., Ровенко С.Ю. К вопросу о законах поражения при аварийных взрывах // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 1996. - кн. 3. -гл. 47.-С. 373-394.

39. Котляревский В.А., Ровенко С.Ю. Затекание газа в закрытые помещения при взрывах и аварийное истечение газа из сосудов // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 1996. - кн. 3. - гл. 44. - С. 269-277.

40. Котляревский В.А. Обеспечение прочности резервуаров и сосудов для хранения нефтепродуктов и сниженных газов // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 1998. - кн. 4. - гл. 51. - С. 50-149.

41. Котляревский В.А., Шаталов A.A., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. М.: Экономика и информатика, 2000. -549 с.

42. Котляревский В.А. К оценке травматизма людей при авариях // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. - гл. 67. -С.283-306.

43. Котляревский В.А. Безопасность эксплуатации трубопроводов и емкостей для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. - С. 137-187.

44. Колодкин В.М., Мурин A.B., Аксаков A.B., Сивков A.M. Прогнозирование аварийного риска // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2003. -кн. 6.-С. 224-252.

45. Кофф Г.Л., Гусев A.A., Козьменко С.Н. Экономическая оценка последствий катастрофических землетрясений. М.: ВНТИЦ, 1996. - 200 с.

46. Кофф Г.Л., Гусев A.A., Воробьев Ю.Л., Козьменко С.Н. Оценка последствий чрезвычайных ситуаций. М.: РЭФИА, 1997. - 364 с.

47. Ларионов В.И. Практические методы расчета // Убежища гражданской обороны. Конструкции и расчет / Под ред. В.А. Котляревского. М.: Стройиз-дат, 1989. - С. 200-279.

48. Ларионов В.И. Методика прогнозирования объемов разрушений и людских потерь при землетрясениях. М.: ВИА им. В.В. Куйбышева, 1991. - 12 с.

49. Ларионов В.И. Методика определения характера разрушения зданий и параметров завалов при воздействии сейсмических нагрузок. М.: ВИА им. В.В. Куйбышева, 1992. - 32 с.

50. Ларионов В.И. Методика вероятностной оценки сейсмического риска для крупных населенных пунктов. М.: ВИА им. В.В. Куйбышева, 1992. - 51 с.

51. Ларионов В.И., Нигметов Г.М. Методика зонирования застройки крупных городов по характеру разрушений и объемов завалов при катастрофических землетрясениях. М.: ВИА им. В.В. Куйбышева, 1993. — 51 с.

52. Ларионов В.И. Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998.-кн. 2.-С. 7-21.

53. Ларионов В.И. Завалы, образующиеся при разрушении зданий в зонах поражения // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. - кн. 2. - С. 22-32.

54. Ларионов В.И. Обстановка в районах разрушительных землетрясений // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. -кн. 2.-С. 81-86.

55. Ларионов В.И. Обстановка при производственных авариях со взрывом // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. -кн. 2.-С. 104-119.

56. Ларионов В.И. Расчет потребных сил и средств для ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций // Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Фирма «ПАПИРУС», 1998. - кн. 2. - С. 145-156.

57. Ларионов В.И: Теория и практика оценки сейсмического риска// Партнерство во имя мира. Снижение риска ЧС, смягчение последствий катастроф. Матер. Междунар. симпозиума. М., 1998. - С. 10.

58. Ларионов В:И. Единая научно-методическая база прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие / Под ред. В.И. Ларионова. М.: Изд-во ВИУ, 1999.-Ч. 1.-С. 10-115.

59. Ларионов В.И. Основы теории эффективности мероприятий и действий сил в чрезвычайных ситуациях // Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие / Под ред. В.И. Ларионова. М.: Изд-во ВИУ, 1999.—Ч. 2.-С. 9-28.

60. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Шахраманьян M.A. и др. Применение ГИС-технологий для оценки индивидуального сейсмического риска // Сейсмостойкое строительство. 1999. -№2.-С. 18-24.

61. Ларионов В.И., Сущев С.П., Фролова Н И. и др. Применение ГИС технологий для оценки социальных и экономических последствий землетрясений // Горные регионы Центральной Азии. Проблемы устойчивого развития. Матер. Междунар. конф. Душанбе, 1999. - С. 55-56.

62. Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Сущев С.П. и др. Мобильные диагностические комплексы для оценки сейсмостойкости зданий и сооружений // Сейсмостойкое строительство. 1999. - № 2. - С. 24-26.

63. Ларионов В.И. Защита населения от спонтанного взрыва на газопроводах и вблизи складов хранения взрывчатых веществ // Защита населения в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. М.: Изд-во ВИУ, 2002. - С. 106-113.

64. Ларионов В.И., Акатьев В.А., Александров A.A. Риск аварий на автозаправочных станциях // Безопасность труда в промышленности. 2004. - № 2. -С. 44-48.

65. Ларионов В.И. Методология разработки специализированной географической информационной системы (ГИС). Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. -39 с.

66. Ларионов В.И. Моделирование аварийных разливов нефти на суше с применением ГИС-технологий: Методика. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. -23 с.

67. Ларионов В.И. Математическая модель течи продукта при разгерметизации трубопровода // Сб: научных трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова. М.: ЦИ-ЭКС, 2004. - С. 3-5.

68. Ларионов В.И. Расчет параметров течи продукта при разгерметизации трубопровода // Сб. научных трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова. М.: ЦИЭКС, 2004.-С. 5-13.

69. Ларионов В.И. Моделирование разливов нефти при разгерметизации нефтепроводов // Сб. научных трудов «Вопросы безопасности объектов нефтегазового комплекса» / Под ред. С.П. Сущева и В.И. Ларионова. М.: ЦИЭКС, 2004.-С. 14-21.

70. Ларионов В.И., Александров A.A., Кумохин В.Г. Оценка и обеспечение безопасности объектов хранения и транспортировки углеводородного сырья: Монография / Под ред. В.И. Ларионова. СПб.: Изд-во «Недра», 2004. - 189 с.

71. Лисанов М. В., Печеркин A.C., Сидоров В. И. и др. Оценка риска аварий на линейной части магистральных нефтепроводов // Безопасность труда в промышленности. 1998. - № 9. - С. 50-56.

72. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1972. -270 с.

73. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989 - 671 с.

74. Махутов H.A., Костин A.A., Костин А.И. Нормирование степени риска при авариях на химически опасных объектах // Аварии и катастрофы. М.: . Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. - С. 44-55.

75. Махутов H. Л. Оценки и прогнозы стратегических рисков в техногенной сфере // Управление риском. 2002. - Спец. вып. - С. 59-65.

76. Махутов H.A., Костин A.A., Костин А.И. Эффективность мер по снижению опасности при чрезвычайных ситуациях // Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. пособие: В 6 т. М.: Изд-во АСВ, 1998.-т. 4.-С. 5-13.

77. Медведев C.B. Инженерная сейсмология. М.: Госстройиздат, 1962. -284 с.

78. Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах: Руководящий документ Минтопэнерго РФ, АК «Транснефть». М.: Транспресс, 1995. - 25 с.

79. Методика оценки последствий химических аварий (Методика «токси»); 2-я ред.-М., 2000.-53 с.

80. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. М.: ШГО СССР, Комитет СССР по гидрометеорологии, 1990. - 26 с.

81. Методика прогнозирования и оценки химической обстановки. Исаев B.C. -М.: Военные знания, 2003. -55 с.

82. Методика оценки радиационной обстановки при разрушении ядерного энергетического реактора на атомной электростанции. М.: ВНИИ ГОЧС, 1995.-80 с.

83. Методика прогнозирования последствий землетрясений. М.: ВНИИ ГОЧС - ЦИЭКС - Сейсмологический центр ИГЭ РАН, 2000. - 27 с.

84. Методика оценки последствий наводнений. М.: ВНИИ ГОЧС, 1994.16 с.

85. Методика оценки последствий аварий на пожаро взрывоопасных объектах. - М.: ВНИИ ГОЧС, 1993. - 41 с.

86. Методика расчета нагрузок на здания и сооружения при воздействии внешних аварийных дефлаграционных взрывов / A.B. Мишуев, Д.З. Хуснутдинов. М.: МИСИ, НТЦ «Взрывоустойчивость», 2004.-65 с.

87. Методика комплексной оценки индивидуального риска чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М.: ВНИИ ГОЧС - ЦИЭКС -Сейсмологический центр ИГЭ РАН, 2002. - 34 с.

88. Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах: Сб. документов. М.: Госгортехнадзор России, НТЦ «Промышленная безопасность», 2000. - Серия 27. - вып. 2. -220 с.

89. ПО. Методические рекомендации по составлению раздела «Инженерно-технические мероприятия ГО. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций» проектов строительства предприятий, зданий и сооружений. М.: МЧС России, 2001.-41 с.

90. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов: РД 03-418-01 / Утверждены постановлением Госгор-технадзора России № 30 от 10.07.01. М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность» Гос-гортехнадзора России, 2002. -38 с.

91. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов предприятий ОАО «ГАЗПРОМ» : СТО РД Газпром 39-1.10-084-2003. М.: «ИРЦ Газпром», 2003. - т.1, 2. - 314 с.

92. Методические рекомендации по составлению декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта: РД 03-357-00. М.: ГУЛ НТЦ «Промбезопасность» Госгортехнадзора России, 2000. - 109 с.

93. Мишуев A.B., Казенков В.В., Комаров A.A. Проблемы безопасности промышленных и гражданских объектов // Анализ и оценка природного и техногенного риска в строительстве. М.: ПНИИИС, 1995. - С. 43-50.

94. Мишуев A.B. Концепция взрывобезопасности и взрывоустойчивости в нефтегазовом комплексе // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. М.: Изд-во Groteck, 2000. - С. 26-27.

95. Моделирование пожаров и взрывов / Под ред. H.H. Брушлинского и А.Я. Корольченко. М.: Изд-во «Пожнаука», 2000. - 492 с.

96. Молчанов В.П. О состоянии пожарной безопасности в Российской Федерации и мерах, принимаемых по ее стабилизации // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. М., 2000. - С. 30-32.

97. Молдаванов О.И. Обеспечение экологической безопасности в районах нефтегазового строительства //Экология нефтегазового комплекса.- М., 1988. -С. 26-27.

98. Назаров А.Г. Метод инженерного анализа сейсмических сил. Ереван, Изд-во АН Арм. ССР, 1959. -286 с.

99. Назаров А.Г., Шебалин Н.В. Сейсмическая шкала и методы измерения сейсмической интенсивности. М.: Наука, 1975. - 279 с.

100. Негматуллаев С.Х. Имитация сейсмического воздействия с целью испытания зданий и сооружений на сейсмостойкость. Душанбе: Изд-во «До-ниш», 1986. - 149 с.

101. Нерсесов И.Л., Ризниченко Ю.В. Повторяемость землетрясений и карта сейсмической активности // Сейсмические и гляциологические исследования в период МГГ. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - вып. 2. - С. 31-38.

102. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР. М.: Наука, 1977.-535 с.

103. Николаев A.B. Сейсмические свойства грунтов. М.: Наука, 1968. 184 с.

104. Октябрьский Р.Д. Методические подходы к анализу и оценке риска аварий // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2001. - гл. 54. - С. 35-42.

105. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов // Матер, семинара Госгортехнадзора России. — М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность» Госгортехнад-зора России, 2002. 121 с.

106. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов //Материалы семинара Госгортехнадзора России. —М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность», 2003. -89 с.

107. Опыт ликвидации аварийных разливов нефти в Усинском районе республики Коми // Матер, реализации проекта. Сыктывкар.: Изд-во Министерства природных ресурсов Республики Коми, 2000. - 181 с.

108. Осипов В.И., Соколов В.Н., Еремеев В.В. Глиняные покрышки нефтяных и газовых месторождений: Монография / Ин-т геоэкологии РАН. М.: Наука, 2001.-237 с.

109. Основы подготовки объектов экономики к безопасному и устойчивому функционированию в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие / Циви-лев М.П., Ларионов В.И. и др.; под ред. д.т.н., проф. М.П. Цивилева. М.: Изд-во ВИУ, 1999.-4.2.-269 с.

110. Оценка сейсмической опасности и сейсмического риска: Пособие для должностных лиц. / Под ред. Г.Л. Соболева. М.: Центр БСТС, 1997. - 54 с.

111. Павлов О.В. Оценка влияния грунтовых условий на сейсмическую опасность: Методическое руководство по сейсмическом микрорайонированию. -М.: Наука, 1988:-223 с.

112. Пилюгин Л.П: Конструкции сооружений взрывоопасных производств. М.: Стройиздат, 1988. - 314 с.

113. Пожарная безопасность. Общие требования: ГОСТ 12.1.004-91. Mi: Госстандарт СССР, 1992. -79 с.

114. Полтавцев С.И., Айзенберг Я.М., Кофф ГЛ., Горпинченко В.М., Фролова НИ. и др. Сейсмическое районирование и сейсмостойкое строительство (Методы, практика, перспективы). М.: ГУП ЦПП, 1998. - 259 с.

115. Поляков C.B. Последствия сильных землетрясений. М.: Стройиздат, 1978.-311 с.

116. Потапов Б.В:, Радаев H.H. Экономика природного и техногенного рисков; М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. - 513 с.

117. Природные опасности России. Монография: В 6 т. /Под ред. В.И. Осипова и С.К. Шойгу. М:: Изд. фирма «КРУК», 2000 - 2002. -T l. -245 е.; Т.2: -295 с; Т.3.-345 с; Т.4. -315 с; Т.5. -295 с; Т.6. -316 с.

118. Проведение комплексной оценки природных и техногенных рисков ; для населения Камчатской области и разработка предложений по снижению уровней рисков и смягчению последствий / Ларионов В.И., Сущев С.П., Угаров А Н. и др. М.: ЦИЭКС, 1997. - 160 с.

119. Работоспособность (фугасность), бризантность и метательная способность взрывчатых веществ // Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. М.: Изд-во ФИЗМАТЛИТ, 2002. - Т.1. - С. 397-421.

120. Рагозин А.Л. Современное состояние и перспективы оценки и управления природными рисками в строительстве // Анализ и оценка природного и техногенного риска в строительстве. Матер, науч.-тех. семинара. М : Изд-во ПНИИИС, 1995.-С. 9-25.

121. Рагозин A.J1. Вероятностно-детерминированное прогнозирование опасных природных процессов // Анализ и оценка природных рисков в строительстве. Матер. Междунар. конф. М.: ПНИИИС, 1997. - С. 6-8.

122. Рагозин А.Л., Кофф ГЛ., Куранов Н.П;, Орквасов З.В., Сысоев Ю.А., Петренко A.C., Мелентьев A.M. Методика оценки уязвимости объектов хозяйства и территорий: Отчет ПНИИИС. М., 1997. - 50 с.

123. Распространение детонации //Физика взрыва /Под ред. Л.П. Орленко. М.: Изд-во ФИЗМАТЛИТ, 2002! - Т.1. - С. 295-396.

124. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Физмат, 1963. -406 с.

125. Руководство по спасению и жизнеобеспечению населения при катастрофических процессах на территории Сахалинской области: / Под ред. М П. Цивилева, Г Л. Коффа, В.И: Ларионова: Mi: Институт литосферы РАН, 1996.-101 с.

126. Садов А.П. Распределение битуминозных веществ в почвах лесотундры Западной Сибири (на примере Надым-Пурского междуречья) // Геоэкология в нефтяной и газовой промышленности. М.: Наука, 1995.- С. 9-19.

127. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев A.A. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. М.: НУМЦ Минприроды, Россия, 1996. -207 с.

128. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС: В 2 кн. М.: МЧС, 1994. - 59 с.

129. Сборник нормативных документов, регламентирующих нормы и правила пожарной безопасности. М.: Альфа-ПРЕСС, 2003. - 545 с.

130. Сеначин П.К., Бабкин B.C. Самовоспламенение газа перед фронтом пламени в замкнутом сосуде // Физика горения и взрыва. 1982. - №1. - С. 3-8.

131. Серебренников Е.Л. Обеспечение пожарной безопасности на объектах нефтегазового комплекса // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. М., 2000. - С.28-30.

132. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. -М.: Изд-во. МГУ, 1998. 369 с.

133. Статистическое распределение осколков // Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. М.: Изд-во ФИЗМАТГИЗ, 2002. -Т. 2. - С. 3-8.

134. Теоретические основы реагирования на чрезвычайные ситуации: Учеб. пособие / В.И. Ларионов, Г.М. Нигметов, С.Е. Попов и др.; под ред. В.И. Ларионова. М.: Изд-во ВИУ, 1999. - Ч. 1,2. - 428 с.

135. Теория детонационной волны // Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. М.: Изд. ФИЗМАТЛИТ, 2002. -Т. 1. - С. 77-124.

136. Убежища гражданской обороны: Конструкции и расчет / В.А. Котля-ревский, В.И. Ганнушкин, В.И. Ларионов и др. М.: Стройиздат, 1989. - 606 с.

137. Уланов В.И. Прогноз сейсмической опасности в Северной Евразии и оценка приемлемого риска // Анализ и оценка природных рисков в строительстве. Матер. Междунар. конф. М.: ПНИИИС, 1997. - С. 78-79.

138. Управление риском / В.А. Владимиров, Ю.Л. Воробьев и др. М.: Наука, 2000. - 430 с.

139. Хеллан К. Введение в механику разрушения. М.: Мир, 1988. - 366 с.

140. Хуторский М.Д., Зволинский В.П., Рассказов A.A. Мониторинг и прогнозирование геофизических процессов и природных катастроф. М.: Изд-во РУДН, 1999.-222 с.

141. Цивилев М.П., Никаноров A.A., Суслин Б.М. Инженерно-спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы. М.: Воен-издат, 1975. - 223 с.

142. Черняев В.Д. и др. Эксплуатационная надежность магистральных нефтепроводов. — М.: Недра, 1992. 272 с.

143. Чинюк М.В. Радиационная и химическая защита населения и сил РСЧС при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций. М: Изд-во ВИУ, 1998.-Ч. 1.-159 с.

144. Чумаков Н.М., Серебряный Е.И. Оценка эффективности сложных технических устройств. М.: Изд-во «Советское радио», 1980. - 190 с.

145. Шамин В.М. Расчет защитных сооружений на действие взрывных нагрузок. М.: Стройиздат, 1989. - 72 с.

146. Шахраманьян М.А., Ларионов В.И., Нигметов Г.М. и др. Комплексная оценка риска для населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Инф. бюллетень «Снижение рисков чрезвычайных ситуаций». -2001.-№3-4.-С. 26-31.

147. Шебалин Н.В. Сильные землетрясения. Избранные труды. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. - 542 с.

148. Шойгу С.К., Гончаров С.Ф. .Лобанов Г.П. Землетрясения: закономерности формирования и характеристика потерь населения. М.: Всероссийский центр медицины и катастроф «Защита», 1998. - 124 с.

149. Brown D.E. The use of information technology for oil spill planning // International Journal of Technology Management. 2000. No. 19 (3/4/5). - P. 532.

150. Chen Yong, Chen Q.F., Frolova N., Larionov V., Nikolaev A. et al. Decision support tool for complex risk and loss assessment // Proc. of the International Workshop on Disaster Reduction. Reston, USA, 2001. - CD, 11 p.

151. Chavez J., Goula X., Roca A. et al. Preliminary risk assessment for Catalonia (Spain) // Proc. of the XI European Conference on Earthquake Engineering. -Paris, France, 1998. P. 457.

152. Dolce M., Kappos A., Zuccaro G., Coburn A.W. Report of the EAEE Working Group 3: Vulnerability and Risk Analysis // Proc. of the 10th European Conference on Earthquake Engineering. 1995. - P. 3049-3077.

153. FEMA-177. Federal Emergency Management Agency. Estimating Losses from Future Earthquakes // Panel Report and Technical Background, Earthquake Hazards Reduction Series. June, 1989. 231 p.

154. FEMA-366. Federal Emergency Management Agency. HAZUS99. Estimated Annualized Earthquake Losses for the United States. Washington, September, 2000. 32 p.

155. Freeman A.M., Kopp R.J. Assessing damages from the Valdez oil spill // Resources for the Future. 1989. - No. 96, - P. 5-7.

156. Garamone M.D. Stopping oil spills // Environmental Protection. 1999. -No. 10(6).-P. 45-48.

157. Guide for All-Hazard Emergency Operations Planning // Federal Emergency management agency. September, 1996. -276 p.

158. Gynther J. Identifying the strengths and weaknesses of local area spill response preparedness // Prevention, Response, and Oversight Five Years after the Exxon Valdez Oil Spill, 181-192. Alaska Sea Grant Report, 1994; 1995.AK-SG 95-02.

159. Indelicato G. In case of emergency // Environmental Protection. 2000. -No. 11(9).-P. 36-39.

160. Larionov V.I., Frolova N.I., Suchshev S.P. et al. Complex Assessment of Seismic Hazard and Seismic Risk of Territories // Proc. of the Eight International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Istanbul, Turkey, 1997. -P. 324-325.

161. Larionov V.I., Frolova N.I., Nikolaev A.V. et al. Web Based Tool For Near Real-Time Loss Assessment Due To Strong Earthquakes World-Wide // Proc. of the XXIX General Assembly of WSC, Potsdam, Germany, 2004 in press.

162. Larionov V.I., Frolova N.I., Ugarov A.N. et al. Seismic Risk Assessment and Management for Sochi City // Proc. of the XXVI ESC General Assembly. Tel Aviv, Israel, 1998. - P. 62.

163. Larionov V.I., Frolova N.I., Kozlov M.A. et al. Earthquake Impact Data Base // Proc. of the XXIX General Assembly of ESC. Potsdam, Germany, 2004. -in press.

164. Larionov V.l., Frolova N.I., Suchshev S.P. et al. Seismic and Complex Risk Assessment and Management for the Kamchatka Region // Proc. of the XII World Conference on Earthquake Engineering. Auckland, New Zealand, 2000. - CD, paper № 2412.

165. Larionov V.l., Nikolaev A.V., Frolova N.I., Sushchev S.P., Ugarov A.N. et al. Advanced procedures for risk assessment and management in Russia // Risk Assessment and Management. 2001. - Nos. 3-4. - V. 2. - P. 303-318.

166. Megacities: Reducing Vulnerability to Natural Disasters. London, Thomas Telford Publ., 1995. - 170 p.

167. Mitigating Natural Disasters: Phenomena, Effects and Options: A Manual for Policy Makers and Planners. UNDRO. New York: UN, 1991.- 164 p.

168. Multi Hazard. Identification and Risk Assessment. The Cornerstone of the National Mitigation Strategy. 1997. - 386 p.

169. Murrell T., Jeschke J. Oil spill response preparedness: OCS oil and gas operations. Prevention, Response, and Oversight Five Years after the Exxon Valdez Oil Spill, 227-230. Alaska Sea Grant Report, 1994; 1995.AK-SG 95-02.

170. Oil spill prevention: Progress made in developing Alaska demonstration projects. Washington, D.C., General Accounting Office, 1993. - GAO/RCED-93-178.-33 p.

171. Reducing Disaster losses through better information // Board on Natural Disasters Commission on Geosciences, Environment, and Resources. Washington, D.C., National Academy press, 1999. - 62 p.

172. Sabetta F., Coretti A., Lucantoni A. Empirical fragility curves from damage surveys and estimated strong ground motion // Proc. of the XI European Conference on Earthquake Engineering. Paris, France, 1998. - P. 499.

173. Sabetta F., Pugliese A. Estimation of response spectra and simulation of nonstationary earthquake ground motions // Bulletin of Seismological Society of America. 1996. - No. 86(2). - P. 337-352.

174. Sandi H. Earthquake Vulnerability. Loss and Risk Assessment the Current State of the Art in Romania // Proceedings of SEISMED. - 1990. - v. 2. - P. 689708.

175. Shakhramanian M.A., Larionov V.I., Nigmetov G.M., Sutschev S.P. Assessment of the seismic risk and forecasting consequences of earthquakes while solving problems on population rescue. Theory and practice. Moscow, 2000. - 179 p.

176. SIGMA. Natural catastrophes and man-made disasters in 2001. Swiss Re, Economic Research & Consulting. - Zurich, 2002. - No. 1. - 25 p.

177. Skalski J.R. Statistical considerations in the design and analysis of environmental damage assessment studies // Journal of Environmental Management. -1995.-No. 43.-P. 67-85.

178. Structurers to Withstand Disasters / Ed. D. Key. London, Thomas Telford Publ., 1995.- 185 p.

179. Tiedemann H. Earthquakes and Volcanic Eruptions: A Handbook on Risk Assessment // Zurich: Swiss Reinsurance Co., 1992. 952 p.

180. Topics 2000 Natural Disasters of the Millennium, Munich Re. -Munchen, Germany, 2000. - 126 p.

181. Wenzel F., Lungu D., Novak O. Vrancea Earthquakes: Tectonics, Hazard and Risk Mitigation. Dordecht/Boston/London, Kluwer Academic Publishers, 1999. - 374 p.

182. Westermeyer W.E. Oil spill response capabilities in the United States // Environmental Science and Technology. 1991. - No. 25(2). - P. 196-200.

183. Wilson M.B. The significance of human factors in the prevention of oil spills. Prevention, Response, and Oversight Five Years after the Exxon Valdez Oil Spill, 93-100. Alaska Sea Grant Report, 1994; 1995. AK-SG 95-02.

184. Jin Xueshen, Fend Shuming. The definition of vulnerability matrixes for transportation systems // Proc. of the Fifth International Conf. on Seismic Zonation. -Nice, France, 1995. v. I. - P. 101-108.

185. What if the 1906 Earthquakes Strikes Again? A San Francisco Bay Area Scenario // Report of Risk management Solution. Topical Issues Series. May, 1995. -81 p.

186. What if a major Earthquake Strikes the Los Angeles Area? // Report of Risk management Solution. Topical Issues Series. September, 1995. - 85 p.

187. What if the 1923 Earthquake Strikes Again? A Five Prefecture Tokyo Region Scenario // Report of Risk Management Solution. Topical Issues Series. -November, 1995. - 97 p.