Оценка инженерной обстановки
3.2. Оценка инженерной обстановки после применения ядерного оружия
3.2.1. Степень поражения города и этапы оценки инженерной обстановки
А. Степень поражения города (Д)
При нанесении противником ядерных ударов по городам следует ожидать сложную инженерную обстановку (ИО). Для оценки ИО в органах управлений еще недостаточно широко пользуются оперативными методами. С помощью этих методов по минимальным исходным данным о ядерных ударах, плотности населения и степени его защищенности в сжатые сроки рассчитывают основные параметры, характеризующие возможную ИО в городе.
Задача может решаться в мирное и военное время. В мирное время результаты решения данной задачи могут быть использованы при планировании, для выработки рекомендаций по ИЗН и другим мероприятиям, а также на учениях и тренировках.
Обстановка на территории города ориентировочно оценивается с помощью показателя, характеризующего степень поражения города (СПГ) или ущерб, обозначаемый величиной Д.
Степень поражения города (Д) это отношение площади города, называемой зоной поражения, где избыточное давление (∆РФ) во фронте ВУВ составляет ΔPф ≥ 30 кПа (0,3 кгс/см2) S0,3, ко всей его площади SГ.
(3.29)
Между СПГ (Д) и характером разрушения застройки существует взаимосвязь, приведенная в табл. 3.2.
Рекомендуемые материалы
Таблица 3.2
Степень поражения города и характер разрушения
городской застройки
Степень поражения города, | Плотность ядерных ударов, кт/км2 | Характер разрушения застройки |
Д<0,2 | 1. менее 1 | слабая |
0,2<Д<0,5 | 1 -4 | средняя |
0,5<Д<0,8 | 4-9 | сильная |
Д>0,8 | более 9 | полная |
Степень поражения города Д можно определить двумя способами: графическим и аналитическим.
Рассмотрим последовательность определения СПГ(Д) при одиночном ядерном ударе противника.
Из геометрического центра города радиусом Rг очерчивается окружность. Далее определяется радиус поражения с Рф = 0,3 кгс/см2 и вычерчивается площадь поражения города с данными населения.
Расчетные схемы определения СПГ (Д) при одиночном ядерном ударе приведены на рис. 3.6.
Рис. 3.6. Расчетные схемы для определения степени поражения
города (Д) при одиночном ядерном ударе
R0,3 - радиус поражения с ∆Рф= 0,3 кгс/см2; Rr-радиус города
Первый способ – графический (см. рис. 3.6, а)
1. На план города или на карту наносятся данные о ядерном взрыве (эпицентр взрыва, мощность).
2. Очерчивается зона с радиусом поражения (Rп), где давление составляет 30 кПа (0,3 кгс/см2) и определяется величина S0,3.
3. Определяется площадь поражения города по координатной сетке
плана города, SГ.
4. Определяется СПГ как отношение
Второй способ - аналитический, когда город можно представить круговым объектом - отношение длины города к ширине не превышает числа 2, а точку прицеливания (ТП) принят центр города (см. рис. 3.6, б):
1. Определяется RП города с использованием справочников для наземного взрыва. Радиус R0,3 можно определить по приближенной формуле, полученной из законов подобия.
R0,3 = 0,54q0,33 , км, (3.30)
где q - мощность боеприпаса в кт;
0,54 - расстояние, где давление для боеприпаса q = 1 кт составляет 0,3 кгс/см2
2. Определяется зона поражения города с давлением 0,3 кг/см2
S0,3 = П.R20,3 , км2.
3. Вычисляется СПГ, Д= S0.3/Sг.
При групповом ядерном ударе по территории города степень его поражения определяется также двумя способами.
Первый способ - графический (см. рис. 3.7, а):
1. На план наносят зоны, где давление составляет 30 кПа (0,3 кгс/см2) в очаге поражения каждого взрыва.
2. Границы одноименных соприкасающихся зон возможного поражения объединяют и очерчивают по внешним контурам сплошными линиями.
3. Площадь поражения города Sг определяется по координатной сетке каждого города.
4. Определяется СПГ (Д).
Второй способ - аналитический (см. рис. 3.7, б):
1. При расчете групповой удар по территории города заменяется одиночным эквивалентным взрывом. Мощность эквивалентного взрыва qэк определяется по формуле
, кг, (3.31)
где ni - количество боеприпасов в i-ой группе;
qi - мощность боеприпасов в i-ой группе;
т - количество групп боеприпасов с одинаковой мощностью.
Формула (3.31) получена с учетом предпосылки, что площади разрушения боеприпасов не перекрываются. Тогда площадь поражения эквивалентным боеприпасом можно выразить зависимостью
или .
Из закона подобия имеем или .
Подставляя это выражение в первое уравнение, получим:
или .
Отсюда имеем , или . (3.32)
При одинаковых по мощности боеприпасах формула (3.32) примет вид
, кт, (3.33)
где q – мощность одного боеприпаса, кт.
2. Вычисляется Rп эквивалентного взрыва, то есть R0,3эк
, км. (3.34)
3. Рассчитывается зона поражения города S0,3эк
, км2.
4. Находится СПГ по следующей формуле
(3.35)
Расчетная схема определения степени поражения города (Д) при групповом ядерном ударе приведена на рис. 3.7.
Рис. 3.7. Расчетные схемы для определения степени поражения города (Д) при групповом ядерном ударе
R0,3 - радиус поражения с = 0,3 кгс/см2; RГ - радиус города
Б. Этапы оценки инженерной обстановки
Оценку инженерной обстановки проводят в три этапа:
Первый этап - предварительная (заблаговременная) оценка.
Расчеты проводят в мирное время с целью планирования мероприятий по ИЗН. Определение потерь населения в городе на первом этапе прогнозирования производят из условия, что город получил степень поражения Д=0,7.
Для оценки ИО на первом этапе принимают, что к моменту нападения противника все ЗС приведены в готовность и заполнены по нормам.
Второй этап - оценка обстановки производится сразу после получения соответствующими органами управления данных о воздействии противника с целью подготовки предложений для принятия решения. На этом этапе уточняются результаты прогнозирования последствий нападения противника, полученные в мирное время при заблаговременной оценке ИО.
Третий этап - оценка обстановки проводится с учетом данных разведки. Результаты оценки ИО на данном этапе дают наиболее достоверную картину, складывающуюся в городе.
3.2.2. Обстановка на территории города, пострадавшего от применения ядерного оружия
Обстановку на территории города в очаге ядерного поражения принято оценивать показателями ИО в городе.
К основным показателям ИО в городе относят:
количество ОЭ и зданий, получивших различные степени разрушения;
количество разрушенных и заваленных ЗС;
количество ЗС, требующих подачи воздуха;
количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий;
объем завалов;
количество аварий на коммунально-энергетических системах (КЭС);
протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил.
Количество ОЭ и зданий, а также ЗС, получивших различный характер разрушения (Nр), вычисляется по формуле
Np = N∑ . C . Kn , ед, (3.36)
где N∑ - количество объектов, зданий или ЗС в городе, ед.;
С - вероятность разрушения ОЭ, зданий или ЗС при СПГ, Дп = 0,7;
Kn - коэффициент пересчета, равный
. (3.37)
На первом этапе прогнозирования коэффициент Кn принимается равным 1. Величины вероятности С приведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Вероятности С разрушения объектов, зданий и защитных сооружений при СПГ, Д = 0,7
Показатели инженерной обстановки | Вероятность | |
Количество объектов и зданий, получивших | полные и сильные разрушения | 0,70 |
средние разрушения | 0,18 | |
Количество убежищ | разрушенных | 0,35 |
заваленных | 0,7 | |
Количество укрытий | разрушенных | 0,45 |
заваленных | 0,7 | |
Примечания: 1. Доля полных и сильных разрушений (С), при СПГ, Д =0,7, численно равна СПГ. 2. При Д>0,7 количество объектов и зданий, получивших средние разрушения, равны разности между общим числом объектов и количеством объектов, получивших сильную и полную степени разрушения. 3. Количество объектов и зданий, сильную и полную степени разрушения распределяются в соотношении: 40% - полные разрушения; 60% - сильные разрушения. |
Известно, что подача воздуха требуется примерно в 15% заваленных убежищ и в 15% заваленных укрытий.
Количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий, принимается равным числу зданий, получивших сильные разрушения.
Объем завалов определяется из условия, что при сильном разрушении зданий объем завалов состоит примерно 50% от объема завала в случае его полного разрушения
, м3, (3.38)
где С3, С4 - вероятность получения зданиями сильной и полной степеней разрушения;
H - средняя высота застройки, м;
d - доля застройки на рассматриваемой площадке;
γ - объемный вес завала на 100 м3 строительного объема.
Протяженность аварий на КЭС определяется на основе данных о количестве аварий, приходящихся в среднем на 1 км2 города, попавшего в зону с избыточным давлением ∆Р ≥ 30 кПа (0,3 кгс/см2). Расчеты показывают, что в этой зоне будет от 3 до 4 аварий. Тогда общая численность аварий в пределах города может быть определена по формуле
, (3.39)
где Sr - площадь города, км2;
С - коэффициент, принимаемый равным 0,28.
Общее количество аварий на КЭС распределяют: на системы теплоснабжения - 15%; электроснабжения, водоснабжения и канализации - но 20%; газоснабжения - 25%.
Протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил оценивается на основе статистических данных о протяженности магистралей в зависимости от площади города, а также расчетных данных по заваливаемости этих магистралей обломками разрушенных зданий. В среднем на 1 км города, попавшего в зону с избыточным давлением ∆Р ≥ 30 кПа (0,3 кгс/см2), приходится около 0,5 км заваленных маршрутов ввода сил. Тогда протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил можно определить по формуле (3.39), в которой С = 0,35.
Потери в очагах ядерного поражения подразделяют на безвозвратные и санитарные. В сумме они составляют величину общих потерь населения.
Безвозвратные потери - все случаи гибели людей за время образования очага ядерного поражения до оказания им помощи.
Санитарные потери - все случаи потерь трудоспособности на срок не менее одних суток как от непосредственного воздействия взрыва, так и от вторичных причин.
Для расчета потерь необходимо иметь исходные данные:
численность населения в убежищах, их степень защиты;
численность населения в укрытиях, их степень защиты;
численность незащищенного населения.
Математическое ожидание потерь (потери) населения в городе на первом этапе прогнозирования может быть определено по формуле
,чел. (3.40)
где Ni - численность населения по i - ому варианту защищенности, чел.;
Сiмф - вероятность (в долях) поражения населения от мгновенных поражающих факторов при СПГ, Д = 0,7 с давлением на границе зоны поражения ∆Рф = 30 кПа (0,3 кгс/см2);
n - число вариантов защищенности.
Вероятности Сiмф поражения населения с различной защищенностью, а также для незащищенного населения приведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Вероятности поражения населения (Сiмф) при СПГ, Д = 0,7
Защищенность населении, кПа (кгс/см2) | Вероятности поражения | |
Общие | Безвозвратные | |
300 (3,0) | 0,20 | 0,17 |
200 (2,0) | 0,25 | 0,21 |
100(1,0) | 0,36 | 0,28 |
50 (0,5) | 0,46 | 0,37 |
35 (0,35) | 0,54 | 0,43 |
20 (0,2) | 0,60 | 0,47 |
Перекрытая щель | 0,67 | 0,53 |
Открытая щель | 0,82 | 0,67 |
Незащищенные | 0,95 | 0,70 |
Санитарные потери определяются как разность между общими и безвозвратными потерями.
При прогнозировании потерь (на втором этапе) уточнение потерь для защищенного населения можно производить по формуле
, чел., (3.41)
где Кn - коэффициент пересчета, равный Кn = Д/0,7.
Для незащищенного населения уточнить потери при прогнозировании по данным о воздействии противника (на втором этапе) можно на основании следующих рекомендаций:
если СПГ (Д) не превышает 0,8, то значение Сiмф в формуле (3.40) для безвозвратных потерь численно равно СПГ (Д), то есть
Сiмф = Д при Д≤0,8; (3.42)
при других значениях Д значение Сiмф определяется по эмпирической формуле
Сiмф=0,5+0,4. (3.43)
Величина Сiмф при определении санитарных потерь среди незащищенного населения на втором этапе прогнозирования определяется по табл. 3.5 в зависимости от величины безвозвратных потерь.
Таблица 3.5
Зависимость санитарных потерь от безвозвратных среди незащищенного населения (Сiмф)
Безвозвратные | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,85 | 0,90 |
Санитарные | 0,05 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,25 | 0,20 | Рекомендуем посмотреть лекцию "10. Общие задачи статистической идентификации". 0,15 | 0,10 |
Число пострадавших, оказавшихся в завалах, определяется из следующего выражения
Nзав=Nпол.р+0,3Nсил.р, (3.44)
где Nпол.р , Nсил.р - количество людей, находящихся в зданиях, получивших соответственно полные и сильные разрушения.
Число людей, оказавшихся без крова, принимается равным числу людей, проживающих в завалах, получивших средние, сильные и полные разрушения.