8. Оценка параметров процесса распространения опасных веществ из подводных потенциально опасных объектов при залповом выбросе

8. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РАСПРОСТРАНЕНИЯ

ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПОДВОДНЫХ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

ПРИ ЗАЛПОВОМ ВЫБРОСЕ

Исходные данные для оценки:

M0ij - количество j-ых ОХВ в i-ом ППОО (или групповом захоронении), кг;

ПДКj - предельно допустимые концентрации j-ых ОВ в морской воде, кг/м3 - для ОХВ;

Cij0 - исходная концентрация ОХВ в морской среде в момент развала ЗО i-ого ППОО, кг/м3;

Расчет зон действия поражающих факторов ППОО проводится, исходя из следующих допущений:

- по прошествии времени T, затопленный i-й ППОО в результате физико-химических процессов (коррозия, ледовая экзарация, избыточное давление на дно от поверхностных волн) лишился своей защитной оболочки;

- вся масса j-х ОВ i-ого ППОО - M0ij поступила в окружающее водное пространство в виде залпового выброса в момент времени t0;

- концентрация j-ого ОХВ Cij0 в окрестности i-ого ППОО, утратившего ЗО, в момент времени t0 будет превышать ПДКj многократно: Cij0 >> ПДКj и численно равна его плотности;

- в результате молекулярной (турбулентной) диффузии и увлечения j-х веществ подводными течениями концентрация ОВ в окрестности i-ого ППОО со временем будет снижаться, а зона загрязнения (заражения) - расширяться (рис. 8.1);

- указанные процессы будут протекать до тех пор, пока текущее значение концентрации j-ого вещества в процессе его распространения по акватории размещения i-ого ППОО - Cij не станет равновесной. В практических целях целесообразно определить расстояние от аварийного ППОО (аварийный ППОО - ППОО, утративший свой защитный барьер) - Rк, на котором концентрация j-ых ОВ, выходящих из i-ого ППОО в интервале времени от t0 до tк, не будет превышать значение ПДКj. Здесь tк, с - время, в течение которого j-ые ОВ, в результате физических процессов массообмена, снизили свою концентрацию в точке нахождения аварийного ППОО с Cij0 до ПДКj 00000011.wmz.

00000012.png

Рисунок 8.1. Зависимость концентрации ОВ от времени

и расстояния от точки выхода

Необходимо иметь в виду, что характер распространения ОВ из ППОО в акватории размещения ППОО в немалой степени зависит от глубины акватории h* и количества ОВ - M0ij для ОХВ. В случае когда 00000013.wmz, все ОВ распространяются в акватории вокруг ППОО в количестве 00000014.wmz в полусфере радиусом Rк с центром в точке размещения ППОО. В этом случае будем говорить, что распространение ОВ из ППОО происходит в условиях "глубокое море". В противном случае, когда h* < Rк, объем воды с распространенным в нем j-ым ОВ в количестве ПДКj будет представлять собой усеченную полусферу, у которой радиус большего сечения (на дне акватории) составляет Rк, будем говорить, что распространение ОВ из ППОО происходит в условиях "мелкое море". Очевидно, что динамика распространения ОВ в условиях "мелкое море" будет отличаться от условий распространения ОВ в условиях "глубокое море", поэтому необходимо изначально определить какой механизм распространения ОВ применим для каждого конкретного ППОО.

Для этих целей рассмотрим объем воды V в полусфере радиусом Rк, достаточном для разбавления ОВ из ППОО, в количестве M0ij до ПДКj:

00000015.wmz, но 00000016.wmz.

Следовательно,

00000017.wmz.

Для случая, когда 00000018.wmz ("глубокое море"), получаем: 00000019.wmz или 00000020.wmz - критерий определения модели распространения ОХВ в условиях "глубокого моря".

Очевидно, что для случая распространения ОВ в условиях "мелкого моря" критерий Hh > 1.

Время tк, в течение которого ОВ в точке размещения ППОО снизили свою концентрацию с Cij0 до ПДКj 00000021.wmz, зависит от физических процессов массопереноса в акватории (диффузия, донные течения).

Величина tк зависит от параметров процессов, участвующих в распространении j-ых веществ в акватории размещения ППОО (диффузия, донные течения).

В простейшем случае, когда на процесс распространения ОВ в водной среде доминирующее влияние оказывает только диффузия (например, в небольших замкнутых водоемах: озера, пруды или морские заливы с узким выходом в открытое море), объем воды, содержащей j-ое вещество в предельно допустимой концентрации, можно рассчитать в соответствии с представленным ниже алгоритмом.