Приложение 2. Обоснование сценариев аварий для расчета вероятного вреда

Приложение 2

к Методике определения размера вреда,

который может быть причинен жизни,

здоровью физических лиц, имуществу

физических и юридических лиц в результате

аварии гидротехнического сооружения

Обоснование сценариев аварий для расчета вероятного вреда

2.1. В перечень возможных сценариев аварий на ГТС, как правило, следует включать сценарии возникновения и развития аварий, связанных с нарушением фильтрационного режима ГТС, и гидродинамических аварий.

При соответствующем обосновании в перечень возможных сценариев аварий ГТС исходя из особенностей эксплуатации сооружений, состава жидких отходов могут включаться сценарии других аварий, например аварий, связанных с испарением, возгоранием жидких отходов, пылением и т.д.

2.2. Перечень сценариев возможных аварий составляется исходя из особенностей конструкции, условий эксплуатации, оценки риска аварий, предварительной оценки потенциальных зон затопления и вредного воздействия, последствий аварий.

Из перечня сценариев аварий выделяются возможные сценарии аварий с наиболее тяжелыми последствиями (при соответствующем обосновании допускается выбор одного сценария наиболее тяжелой аварии), выделяется сценарий наиболее вероятной аварии.

Под наиболее вероятной аварией в настоящей Методике (в целях исключения аварий с высокой вероятностью возникновения и незначительными последствиями) понимаются аварии с наибольшим риском аварии.

2.3. Для выделенных сценариев аварий выполняются определение зон затопления и вредного воздействия, оценка натуральных показателей последствий аварии.

В общем случае в перечень данных по выбранным сценариям аварии включаются: сведения по объему, составу и состоянию жидких отходов, размещенных в хранилище; сведения по объему, составу и состоянию вредных веществ, которые могут попасть в окружающую среду в результате аварии (в том числе в результате фильтрационных утечек); для гидродинамической аварии - результаты расчетов максимальных параметров потока (максимальная высота, скорость волны прорыва и др.); сведения о численности работников ГТС и промышленных предприятий в зоне вредного воздействия, в том числе в зоне токсического поражения людей;

сведения о зданиях и сооружениях, расположенных в зоне вредного воздействия; сведения о размещении населения, землях, компонентах природной среды, природно-антропогенных объектах и других объектах, размещенных в зонах вредного воздействия.

2.4. Показатели последствий силового воздействия волны прорыва при гидродинамической аварии на человека, здания и сооружения (гибель, нанесение ущерба здоровью и нарушение условий жизнедеятельности людей, разрушение и повреждение зданий и сооружений) определяются для территории в пределах зоны затопления, в границах которой воздействие волны опасно для жизни или здоровья человека, может вызвать разрушение и повреждение зданий и сооружений [24].

2.4.1. Показатель последствий силового воздействия волны прорыва на человека Z_N определяется количеством людей, постоянно N_1 или временно N_2 оказавшихся в зоне воздействия волны прорыва, значения параметров которой (скорость, глубина потока и пр.) равны или превышают критические значения для жизни и здоровья человека:

                                     в

                          Z = N + N P , чел,                        (2.1)

                           N   1   2 ч

          в

     где Р  - вероятность пребывания человека в зоне силового воздействия

          ч   волны прорыва в течение суток.

Например, если в зоне затопления люди присутствуют круглосуточно, Р(в)_ч = 1, если в зоне затопления люди присутствуют неполные сутки, например 8 ч, - Р(в)_ч = 0,33.

При этом границы зоны катастрофического затопления (зоны, в которой параметры волны прорыва равны или превышают критические значения для жизни и здоровья человека) рекомендуется устанавливать от участка зоны затопления со значением максимальной высоты волны прорыва 1,5 м и более (или других обоснованных показателей волны прорыва).

При расчете для наиболее тяжелых аварий вероятность пребывания человека в зоне силового воздействия принимается P(в)_ч = 1.

2.4.2. Показатель силового воздействия волны прорыва Z_c на здания и сооружения определяется прочностными характеристиками зданий и сооружений, а также параметрами волны прорыва

                                     фи (i)

                               n       c

                         Z = Сумма ----------.                      (2.2)

                           с   i=1   фи   (i)

                                       lim

                                          фи (i)

                                            c

             Если фи (i) >= фи   (i), то --------- = 1.

                    c         lim         фи   (i)

                                            lim

                                          фи (i)

                                            c

             Если фи (i) < фи   (i), то --------- = 0.

                    c        lim         фи   (i)

                                           lim

     где фи (i)   - значение параметра гидродинамической волны прорыва;

           c

         фи   (i) - предельное значение  параметра   волны   прорыва  для

           lim      данного   вида  i-го   здания   или  сооружения  (для

                    различных степеней разрушения  зданий устанавливаются

                    свои предельные  значения  параметра  волны  прорыва)

                    (см. приложение 1 к настоящей Методике);

         n        - количество зданий и сооружений,  оказавшихся  в  зоне

                    затопления.

Показатель Z_с численно равен количеству зданий и сооружений, подвергшихся повреждению или разрушению.

2.5. Показатели последствий аварии по воздействию на природную среду при фильтрационных утечках из хранилищ и при гидродинамических авариях, как правило, определяются:

объемами сбросов загрязняющих веществ и опасных отходов в окружающую среду;

соотношением концентраций загрязняющих веществ, в том числе в почве С(п)_i, грунтовых водах С(г.в)_i, в водоемах С(в)_i, и соответствующих предельно допустимых концентраций (С_ПДК) [24].

2.5.1. Рассчитав показатель для отдельных вредных веществ как Z_i = С_i/С_(ПДК)(i), выбирается несколько веществ, имеющих наибольшее значение Z_i и определяется суммарный показатель последствий Z_п.

Показатели определяются по каждому из выделенных компонентов окружающей природной среды среды - почва, грунтовые воды, поверхностные водоемы:

                                      п

                                     C

                         п    k       i

                        Z = Сумма --------;                         (2.3)

                         п   i=1    п

                                   C   (i)

                                    ПДК

                                      г.в

                                     C

                         г.в    k     i

                        Z   = Сумма --------;                       (2.4)

                         п     i=1    г.в

                                     C   (i)

                                      ПДК

                                      в

                                     C

                         в    k       i

                        Z = Сумма --------,                         (2.5)

                         п   i=1    в

                                   C   (i)

                                    ПДК

     где k - количество суммируемых вредных веществ.

2.5.2. Для оценки показателей последствий аварии и параметров загрязнения почвы, грунтовых вод и поверхностных водоемов вредными веществами, содержащимися в отходах, при гидродинамических авариях рекомендуются следующие допущения:

инфильтрация жидкой фазы на площади затопления через почву и грунт - свободная, то есть фильтрация происходит без подпора со стороны грунтовых вод;

не учитывается вода, остающаяся в почвенно-растительном слое и в естественных впадинах и понижениях рельефа;

не учитывается дифференциация загрязнения по мощности и площади почв, грунтового потока, акватории водоемов.

2.5.3. При определении степени загрязнения почвы рекомендуется принимать, что вся масса вредных веществ из профильтровавшейся с поверхности жидкости остается в почвенном слое и распределяется равномерно по глубине слоя и площади затопления. При расчете не учитывается, что часть вредных веществ из профильтровавшихся стоков, не задерживаясь в почвенном слое, попадает в грунтовые воды.

2.5.4. При определении степени загрязнения грунтовых вод рекомендуется принимать, что вся масса вредных веществ из профильтровавшейся с поверхности зоны затопления или из хранилища жидкости попадает в грунтовые воды и распределяется равномерно по мощности грунтового потока и (для гидродинамической аварии) по площади затопления. При расчете не учитывается, что часть вредных веществ из профильтровавшихся стоков останется в почве.

2.5.5. При определении параметров загрязнения поверхностных водоемов рекомендуется принимать, что вся масса вредных веществ, содержащихся в вытекшей или профильтровавшейся из хранилища жидкости, распределяется равномерно:

для замкнутых поверхностных водоемов - по всему объему водоема;

для проточных поверхностных водоемов - по сечению водоема.

При расчете не учитывается, что часть вредных веществ из профильтровавшихся в грунтовые воды стоков задержится в почве и грунтах.

2.5.6. Расчет параметров загрязнения почвы.

Объем профильтровавшейся с поверхности почвы жидкости V_ф, м3, определяется по формуле.

                             V = K J F T ,                          (2.6)

                              ф   ф   ф ф

     где К   - коэффициент     фильтрации    почвенного   слоя,    м/сут,

          ф    определяется по данным изысканий;

         J   - градиент инфильтрационного потока;

         F   - площадь фильтрации, м2;

          ф

                                 F  = F ,

                                  ф    з

     здесь F - площадь затопления при максимальных  значениях  параметров

           з   волны  от  хранилища  до  водной  преграды  (реки,  озера,

               водоотводящего канала), м2;

           Т - время фильтрации жидкости, сут.

Значение V_ф не должно превышать общего объема V вытекшей из хранилища жидкости.

Для каждого i-го вредного вещества, содержащегося в жидких отходах, вычисляется концентрация вредного вещества в почве С(п)_i, мг/кг, на площади F_ф:

                                     V

                           п          ф       п

                          С  = C  -------- + C  ,                   (2.7)

                           i    i       п     фi

                                  F M ро

                                   a п  d

     где С   - концентрация i-го  вредного  вещества  в  жидких  отходах,

          i    мг/л;

         М   - мощность почвенного слоя, м;

          п

           п

         ро  - плотность сухого почвенно-грунтового слоя, т/м3;

           d

          п

         С   - фоновая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг.

          фi

Параметры М_п и ро(п)_d определяются по данным изысканий.

Полученная концентрация сравнивается с ПДК данного вещества в почве (приложение 4).

При отсутствии конкретных исходных данных для ориентировочных оценок рекомендуется пользоваться следующими значениями параметров:

                            М = 0,5 - 1,0, м;

                             п

                            п

                          ро = 1,4 - 1,6, г/см3;

                            d

                                   п

                                  С  = 0.

                                   фi

2.5.7. Расчет параметров загрязнения грунтовых вод.

Для каждого i-го вредного вещества, содержащегося в жидких отходах, вычисляется концентрация вещества в грунтовых водах С(г.в)_i, мг/кг, в зоне затопления

                                    г.в г г.в

                           V С + F m   n C

                      г.в   ф i   ф       фi

                     C   = ------------------,                      (2.8)

                      i               г.в г

                              V  + F m   n

                               ф    ф

          г.в

     где C     - концентрация   вещества   в     грунтовых    водах    до

          фi     гидродинамической аварии (фоновая концентрация);

          г.в

         m     - мощность грунтового потока, м;

          г

         n     - пористость водоносных грунтов.

Параметры С(г.в)_i, m(г.в) и n(г) определяются по данным изысканий.

Полученная концентрация сравнивается с ПДК данного вещества в воде (приложение 5).

2.5.8. Расчет степени загрязнения поверхностных водоемов.

Следует различать два случая:

непроточная водная преграда (замкнутый водоем);

проточная водная преграда.

Объем жидких отходов V_в, попадающих в замкнутый водоем, принимается равным объему жидкости, вылившейся из хранилища:

                                  V = V.

                                   в

Для каждого из вредных веществ, содержащихся в жидких отходах, вычисляется концентрация в воде замкнутого водоема С(в)_i, мг/л:

                                            в

                                   V С + V C

                              в     ф i   з фi

                             C  = -------------,                    (2.9)

                              i     V  + V

                                     в    з

     где V - объем замкнутого водоема, м3.

          з

Полученная концентрация сравнивается с ПДК данного вещества в воде (см. приложение 2).

Для проточного водоема удельное содержание вредного вещества в воде проточного водоема С(в)_i, мг/л, составит

                                              в

                                   Q   С + Q C

                              в     max i   п фi

                             C  = --------------,                  (2.10)

                              i     Q   + Q

                                     max   п

     где Q    - максимальный расход изливающегося  из  хранилища  потока,

          max   м3/сут;

         Q    - расход проточного водоема, м3/сут.

          п

Полученная концентрация сравнивается с ПДК данного вещества в воде.

2.5.9. При наличии соответствующих исходных данных возможно районирование площади фильтрации стоков по значениям К_ф, J, Т_ф , М_п, ро(п)_d, С(п)_фi, n(г). В этих случаях при определении параметров загрязнения почвы и грунтовых вод для каждого выделенного района r рассчитывают величины V_ф(r), С(п)_i(r).

2.5.10. Учет сорбции, ионного обмена, окислительно-восстановительных, других физико-химических и биохимических процессов, которые могут происходить с вредными веществами при фильтрации стоков через почвенный слой и грунты, приведет к снижению параметров загрязнения.

2.5.11. По результатам оценок параметров загрязнения и последствий аварий определяются:

сценарии аварий с максимальным размером вреда по натуральным показателям воздействия на каждый компонент природной среды (почвы, грунтовые воды, поверхностные водоемы);

приоритетные, наиболее значимые для определения вероятного вреда в стоимостном выражении, натуральные показатели вреда, по которым при соответствующем обосновании могут проводиться более точные расчеты, в частности, уточняться количество загрязняющих веществ, профильтровавшихся в грунтовые воды, попавших в поверхностные водоемы и пр.

2.6. По результатам оценки показателей последствий аварии ГТС по силовому воздействию, по воздействию на компоненты окружающей природной среды и пр. определяются сценарии аварий (сценарий аварии) с наиболее тяжелыми последствиями.