CC BY
26
УДК [556.114:574.63] (285.33)
ВИКОРИСТАННЯ СТРУКТУРПЗАЦП НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦ1Й ЯК ЗАСОВУ ЗАВЕЗПЕЧЕННЯ ЕК0Л0Г1ЧН01 ВЕЗПЕКИ ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ
О. В. Третьяков, доц., к. т. н., Харк1вський нацюнальний ушверситет мкького господарства
¡меш О. М. Бекетова, Р. В. Пономаренко, ст. викл., к. т. н., Нацюнальний ушверситет цившьного захисту УкраТни
Анотац1я. Проведено анал1з dieeocmi nidxody структуризацп надзеичайних ситуаций та выявлено можлив1 шляхи пристосування його як засобу забезпечення еколог1чног безпеки питного водопостачання peziony
Ключов1 слова: надзвичайт ситуацп, ресурс захисту, юнообмтт матер1али, технолог1я вироб-ництва питног води.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУКТУРИЗАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ КАК СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
О. В. Третьяков, доц., к. т. н., Харьковский национальный университет городского хозяйства
имени А. Н. Бекетова Р. В. Пономаренко ст. преп., к. т. н. Национальный университет гражданской защиты Украины
Аннотация. Проведен анализ действенности подхода структуризации чрезвычайных ситуаций и выявлены возможные пути приспособления его как средства обеспечения экологической безопасности питьевого водоснабжения региона.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, ресурс защиты, ионообменные материалы, технология производства питьевой воды.
STRUCTURED EMERGENCY AS A MEANS OF ENSURING ENVIRONMENTAL
SAFETY OF DRINKING WATER
O. Tretyakov, Assoc. Prof., Ph. D. (Eng.), Kharkiv National University Urban Economy. O. M. Beketova R. Ponomarenko, Asst. Prof., Ph. D. (Eng.), National University of Civil Protection of Ukraine
Abstract. The analysis of the effectiveness of the approach structuring processes of development and combating disasters is carried out and the possible ways of adapting it as a means of ensuring environmental safety of drinking water supply region is identified.
Key words: emergencies, resource protection, ion exchange materials, production technology of drinking water.
Вступ
Визначення наявносп pecypciß захисту та повнота оцшювання i'x ефективност1 за еко-лопчного ризику для створення оптимальных
форм управлшня еколопчною безпекою стае все бшьш актуальным завданням у зв'язку 3i зростанням втрат i витрат внаслщок тяжких аварш та стихшних лих. Можливосп тради-цшних шдход1в до забезпечення надшносп
виробничих процес1в 1 ф1зичного захисту населения у потенцшно небезпечних репонах об'ективно обмежеш наявними ресурсами. Тому в умовах ризику виникнення надзви-чайних ситуацш (НС), що багато в чому ви-значае р1вень ризику еколопчно! катастрофи, потр1бна бшьш ефективна мобшзащя ресур-с1в захисту, а також бшьш рацюнальне !х ви-користання у запоб1жних, рятувальних 1 вщ-новлювальних заходах. Вщповщно в цих умовах зростають вимоги до оперативное^ й обгрунтованосп управлшських ршень, осю-льки будь-яю зволшання чи нерацюнальш ди неминуче иризводять до збшьшення втрат 1 витрат [1].
Управлшня еколопчною (региональною) без-пекою е по суп ироцесом шдготовки, ухва-лення 1 контролю виконання ршень щодо захисту населения, господарських об'екпв 1 природного середовища регюну вщ НС р1з-ного походження, вплив яких на навколишне середовище та людей в кшцевому результат! визначае еколопчну безпеку краши. Цей процес е загальноприйнятим, тобто мае схожий алгоритм виконання, для р1зних галузей промисловосп в Укра!ш, але для бшьш ефек-тивного функцюнування необхщна його кон-кретизащя вщповщно до специфши вироб-ничого процесу, у першу чергу для об'екпв питного водопостачання як об'екпв життеза-безпечення населения, потенцшно небезпечних об'екпв, а також з метою забезпечення еколопчно! безпеки. Яюсне удосконалення управлшня еколопчною безпекою досягаеть-ся шляхом системного використання матема-тичних моделей 1 метод1в, комп'ютерно-телекомушкацшних засоб1в 1 технологш. Яюсне проведения цих процес1в е першочер-говим явищем з метою виявлення ресурс1в захисту та повноти визначення !х ефективно-ст1 в умовах надм1рного навантаження на поверхнев1 джерела водопостачання та в умовах виникнення НС техногенного характеру [2].
Анатз пуб.шкацш
Практичним шдтвердженням ефективносп такого шдходу е розробка низки автоматизо-ваних систем шдтримки управлшських рь шень з репонально! безпеки. Зокрема в Укра-!т було створено систему «1нформ-Чор-нобиль» для управлшня комплексними заходами з лшвщацл наслщюв Чорнобиль-сько! катастрофи, а також систему «Центр»
для прогнозного моделювання оточення та управлшня силами i засобами у зонах xímÍ4-ного заражения, радюактивного забруднення, катастроф1чних затоплень, сейсм1чних руй-нувань та íh. Для шформацшного забезпечення заход1в Í3 захисту населения i територш вщ НС техногенного i природного характеру створено Урядову шформащйно-анал1тичну систему з питань НС. На Заход1 функцюну-ють b^omí аналопчш системи IRIS (Имеч-чина), RIMNET (Великобриташя), ARAC (США) та rnmi, що забезпечують постшний контроль за рад1ацшно-небезпечними об'ектами, прогнозування та анал1з наслщюв можливих чи реальних аваршних ситуацш, шформацшну шдтримку захисних заход1в. Запропонований тдхщ рекомендований для системи цившьного захисту 1нститутом проблем нацюнально! безпеки при Рад1 нацюнально! безпеки та оборони Украши для виявлення можливих pecypciB захисту шд час виникнення НС техногенного характеру та визначення ix ефективносп.
Потреба в единому науково обгрунтованому шдход1 до комплексно! автоматизаци шфор-мацшних процес1в в iepapxÍ4HÍñ структур! управлшня захисними заходами в умовах ризику i небезпеки НС р1зного походження доведена [3, 4]. Форматзований опис проце-cíb розвитку i протиди НС вщображаеться як встановлення системоутворювальних при-чинно-наслщкових зв'язюв м1ж джерелами небезпеки, об'ектами ураження i ресурсами захисту. Оскшьки щ казуальш зв'язки иризводять до змши сташв i властивостей взаемо-д1ючих компонента, застосовують под1евий тдхщ для i'x визначення. Под1ею називаеться стрибкопод1бна змша властивостей того чи шшого компонента, шд час яко! bíh переходить до яюсно нового стану. Кожна под1я вщбува-еться тд впливом взаемозумовлених зовшшшх i внутрштх фактор1в. nepmi спрямоваш на компонент з боку оточуючого його середовища, друп - з середини компонента. За при-родно! властивост1 кожний компонент або створюе onip несприятливим впливам зовш-шнього середовища, або навпаки - переходить до стану, небезпечного для цього середовища. Результата взаемоди компонента тд впливом зовшшшх i внутршшх фактор1в проявляються у вигляд1 послщовних подш, що характеризуют процеси розвитку i про-тидй' НС. Кожна з цих подш реал1зуе певний казуальний зв'язок м1ж станом-причиною i одним Í3 можливих стан1в-насл1дк1в взаемо-д1ючих компонеипв [1].
Мета 1 постановка завдання
Мета - визначити можливють використання системи структуризацп процешв виникнен-ня, розвитку 1 протидп надзвичайним ситу-ащям як засобу забезпечення еколопчно! безпеки питного водопостачання регюну. А також провести анал1з д1евоеп шдходу структуризацп процешв розвитку та протидп НС 1 пристосування його для природно-техногенних НС за участю об'ект1в питного водопостачання з метою вибору д1евого ресурсу захисту для протидп надзвичайним ситуащям.
Структуризащя джерел виникнення НС
Виходячи з викладеного вище, можна сказа-ти, що процеси появи джерел еколопчних небезпек можна надати у загальному вигляд! ор1ентованим мультографом
I = (С, Р), (1)
вершини С якого вщповщають яюсно р1зним станам складових компоненпв джерел еколопчних небезпек, а дуги Р - альтернативним под1ям, що вщбуваються шд час змши цих сташв, вони ж е критер1ями, яю визначають еколопчну безпеку в умовах повеневого джерела водопостачання.
Складов! компоненти еколопчних небезпек утворюють взаемозалежну тр1аду
С = {V, X, 2}, (2)
де: V = ^ ¥у - множина джерел небезпеки;
г
X = ^ Ха - множина об'екпв ураження;
а
2 = ^ 2 р - множина ресурс1в захисту.
Р
Змша сташв цих компонент вщбуваеться шд впливом фактор1в
Р = {и, Я}, (3)
де и - множина неперешчних шдмножин вражаючих вплив1в Ж1 захисних заход1в М; Я - множина внутршшх фактор1в ураження Q 1 захисту Р.
Фактори Ж1 Q викликають переходи компонент до небажаних сташв, а фактори М \ Р - до бажаних.
Графова модель протидп джерелам еколопч-них небезпек була побудована для Карачушв-ського водопроводного комплексу (КВК), який як поверхневе джерело вихвдно! води використовуе Карачушвське водосховище (КВ) (м. Кривий Иг). Побудову графово! мо-дел1 проводили у три етапи.
На першому еташ було проведено структури-защю критерпв джерел еколопчно! небезпеки, а саме - всеб1чне обстеження заданого об'екта для виявлення альтернативних джерел еколопчно! небезпеки - V.,1; потенцшних об'екпв ураження - Х^; наявних ресуршв захисту - 2ц1. Структурований вигляд наявно-сп цих критерпв наведено у табл. 1.
Таблиця 1 Структуризац1я критерпв, яш визначають еколог1чну безпеку для КВК
Джерела еколопчно! небезпеки, Vy Об'екти ураження, Ха Ресурси захисту, 2р
V1y - стан притоков водосхо-вища Х а - виходна вода у водос-ховищ1 2 р - техтчт ршення подготовки питно! води
V2У - аварп на шдприемствах, що скидають води у притоки водосховища Х2а - бюта водосховища 2 р - оргат-защя постачання питно! води 3 шших джерел
У3^ - активний розвиток водо-ростей у водо-сховищ1 Ха - Подготовлена питна вода за техшч-ними ршен-нями водопроводного комплексу 2 р - ство-рення нових техтчних р!шень з подготовки питно! води *
V4,, - замор риби
У5у - комплекс споруд водопроводного комплексу
V5, - комушка-цп постачання питн01 води
Примтка. Розглядалися як можливий потенщаль-ний ресурс захисту
На початку побудови графово! модел1 розроб-лялися можлив! сценарп прояву небезпечних еколопчних фактор1в, яю впливають на стан води в КВ та на еколопчний стан водоймища в цшому та, як наслщок, на стан питно! води. Для оцшювання вихщних сташв джерел еколопчно! небезпеки, яю можуть виникнути в
середовищ! об'жив ураження, було викорис-тано показник загрозливосп - . Основш
джерела еколопчних небезпек, для умов КВ, було взято з табл. 1, взаемозв'язок та можли-в1 сценарп розвитку цих джерел в об'ектах ураження вщображено на рис. 1
Рис. 1. Структуризащя процешв виникнення, розвитку та протидп джерелам еколопч-них небезпек для об'екпв питного водо-постачання
При цьому стан джерел характеризувався за найбшьш важкими сценар1ями здатносп джерел формувати зони ризику (рис.1).
Переходи джерел у щ стани спричиняються факторами 0?
ер =ухр (4)
р=1
Тут Xр 6 - показники уразливосп, що харак-теризують можлив! попршення стану води у КВ, якщо невиконаш попереджувальш заходи. Попереджувальш заходи при цьому ма-ють бути спрямоваш на оргашзащю вироб-ництва питно! води з яюстю, що вщповщае вимогам чинних саштарних норм, в умовах виникнення НС техногенного характеру та за дшсною технолог! ею И виробництва.
На сьогодш технолопя виробництва питно! води на КВК е одним з основних наявних ресуршв, який може бути використаний як первинний попереджувальний захвд 1 тим самим запоб1гти можливосп переходу об'екпв
ураження до кризового стану, а надал1 - тс-лякризового.
Д1я вражаючих вплив1в на населения вна-слщок вживання неяюсно! питно! води ви-значалася як
V, V • Ха ^уХР . (5)
6=1
Загрозою вражаючих вплив1в на населения внаслщок вживання неяюсно! питно! води вважають шфекцшш захворювання, масов1 отруення.
Для запоб1гання можливим втратам необхщно розробити вар1антш попереджувальш заходи 1 вщповщш угруповання ресурав для !х реал> зацп. В цьому випадку такими е:
1) ощнювання залишкового потенщалу ю-нуючо! системи техшчних ршень з шдготов-ки питно! води для протидп джерелам НС;
2) оргашзащя альтернативного постачання питно! води з шших джерел;
3) розробка та впровадження нових техшч-них ршень шдготовки питно! води, здатних забезпечити !! як!сть на нормативному р1вш у будь-який пер!од розвитку джерел НС та ма-ти необхвдний запас технолог!чно! м!цност! за можливого пог!ршення стану вих!дно! води.
Пюля проведения попереджувальних заход!в за допомогою д!йсних ресурс!в захисту визначав-ся новий стан системи через ощнювання якост! питно! води. При цьому ощнювання нового стану виконувалося за допомогою показника оп!рност! Хр, що характеризуе можливост! об'ект!в чинити протид!ю оч!куваним вражаю-чим впливам за допомогою попереджувальних заход!в. Переходи об'екпв до нових стан!в ре-ал!зуються п!д д!ею зовн!шн!х фактор!в у ви-гляд! попереджувальних заход!в М;
ы;: • хр ^ |х;, (6)
У=1
де Ха; - показник ошрносп; Хр - показник уразливосп; - ресурси захисту.
Для зменшення первинних втрат в умовах на-явност! джерел НС слщ розробити заходи та встановити необхвдш угруповання ресурс!в для !х реал!зацп чи забезпечення населения привозною питною водою або питною водою з
¿нших джерел водопостачання. Ц1 дп будуть нести за собою певш матер1альт витрати, яю кшьюсно вже будуть перевищувати витрати на попереджувальт заходи на початковому еташ розвитку джерел НС. Застосування нових тех-тчних ршень подготовки питно! води як ресурсу захисту на даному еташ не можливе, оскшьки потребуе значних часових витрат на 1х впровадження.
Розробка нових техшчних ршень подготовки питно! води може бути основним та д1евим ресурсом захисту населения вщ виливу джерел НС за участю об'екта питного водопостачання.
Висновки
Проведений анатз д1евост1 шдходу структу-ризацп процеав розвитку та протидп НС дозволив виявити можлив1 шляхи пристосуван-ня його для природно-техногенних НС, яю можуть виникнути на об'ектах питного водопостачання, з метою вибору д1евого ресурсу управлшня еколопчною безпекою за наявно-сп еколопчного ризику.
Побудована модель процес1в виникнення, розвитку та протидп НС в умовах водопров1-дного комплексу дае змогу дослщжувати ва-р1анти прояву джерел небезпеки, оцшювати р1вень ризику виникнення т1е! чи шшо! НС, виявляти найбшьш критичш та уразлив1 компонента, в тому чи шшому еташ об'екпв ураження тд впливом джерел небезпеки, а та-
кож розробити адекватш контрзаходи у ви-гляд1 впровадження нового технолопчного процесу виробництва питно! води.
Л1тература
1. Биченок М. М. Основи шформатизацп
управлшня регюнальною безпекою / М. М. Биченок. - К.: ШНБ РНБОУ, 2005. -196 с.
2. Касти Дж. Большие системы. Связность,
сложность и катастрофы / Дж. Касти. -М.: Мир, 1982. - 216 с.
3. Про ршення Ради нацюнально! безпеки 1
оборони Украши «Про стан безпеки вод-них ресурс1в держави та забезпечення населения яюсною питною водою в на-селених пунктах Украши»: указ Президента Украши за станом на 27.02.2009 р. № 221/2209 вщ 06.04.2009 // Офщшний вюник Украши. - 2009. - № 221 - С. 5 -(Б1блютека офщшних видань).
4. Про основи нацюнально! безпеки Украши :
Закон Украши вщ 19 черв. 2003 р., № 964-1У // Урядовий кур'ер. - 2003. -30 липня - С. 1-5
Рецензент: Н. В. Внукова, професор, к. геогр. н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцп 17 с1чня 2014 р.
