CC BY
21
- © Е.Ю. Куликова, 2013
УДК 69.035.4 Е.Ю. Куликова
КОНЦЕПЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ В ГОРОДСКОМ ПОДЗЕМНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Дан анализ современных представлений о безопасности в сфере подземного строительства, безопасность градирована по степени защищенности природно-технической системы «породный массив - технология - подземное сооружение -окружающая среда».
Ключевые слова: безопасность, подземное строительство, природно-техническая геосистема, концепция, риск.
Под концепцией безопасности понимается принятая система взглядов и подходов к оценке уровня безопасности, выраженного определенной количественной мерой, и определению допустимой величины этого уровня.
Концепция формулируется с учетом опасностей и угроз, категорий людей и объектов, которые могут оказаться подверженными вредным воздействиям, социально-экономических и других факторов, а также путем осуществления необходимых мер и действий по обеспечению безопасности.
Уровень безопасности в подземном строительстве, соответствующий тому или иному состоянию природно-технической системы «породный массив - технология - подземное сооружение - окружающая среда», ее техническим, экономическим, технологическим, ресурсным и другим возможностям имеет стохастическую природу и определяется целым рядом случайных факторов. Его принято характеризовать вероятностью реализации тех или иных опасностей и угроз, возникающих явлений и процессов, которые сопровождаются формированием негативно воздействующих на человека и окружающую среду фак-
торов, а также математическим ожиданием наиболее важных видов ущерба.
Обычно при выработке концептуальных основ безопасности делается упор на современные взгляды, касающиеся анализа и оценки риска (рисунок). До недавнего времени в основу концепции по обеспечению любого вида безопасности был положен принцип нулевого риска. Концепция абсолютной безопасности сегодня признается неадекватной внутренним законам техносферы. В связи с этим в настоящее время принята концепция приемлемого риска, иногда называемая «концепцией ненулевого риска».
В соответствии с этой концепцией уровень безопасности устанавливается и регулируется государством. При этом учитываются два варианта: риск для профессионалов и риск для людей, не занятых в опасном производстве.
Одновременно с этой концепцией применяется концепция оправданного риска, уровень которого регулируется в соответствии с субъективными представлениями о качестве жизни и безопасности. В природно-техничес-кой геосистеме «породный массив -технология - подземное сооружение -
Рис. 1. Концепции безопасности и риска
окружающая среда» установление уровня оправданного риска производится на основе анализа по схемам: «затраты - выгоды»; «эффективность -стоимость».
Для решения практических задач в сфере безопасности подземного строительства, наряду с принятыми для руководства концепциями безопасности, важное значение имеет оценка уровня безопасности природно-техни-ческой геосистемы и правильный выбор количественной меры этого уровня. В качестве количественной меры безопасности природно-технической геосистемы может служить обратная величина нормированного системного риска или нормированного комплексного системного риска.
Под нормированной величиной риска здесь понимается отношение системного риска или комплексного системного риска к соответствующему значению предельно допустимого уровня риска. Нормирование также может проводиться по величине приемлемого риска (системного или комплексного системного).
При таких количественных мерах значение уровня безопасности меньше 1 будет свидетельствовать о недостаточной (недопустимо низкой) степени защищенности подземного объекта. При уровнях безопасности, равных 1 или больше 1, степень защищенности будет достаточной. Формулы для определения системного уровня безопасности и комплексного системного уровня безопасности имеют вид:
Бс = X; Бкс (1)
Кс Ккс
где Вс - системный уровень безопасности (уровень безопасности природ-но-технической геосистемы), определяемый, исходя из математического ожидания того или иного вида ущерба, с учетом всех деструктивных факторов, процессов и опасных событий, которые могут иметь место в рамках рассматриваемой системы; Вкс - комплексный системный уровень безопасности, определяемый с учетом всех деструктивных факторов, процессов и опасных событий, а также
Таблица 2
Шкала безопасности природно-технических геосистем (подземного объекта), в контексте сохранения им состояния, когда риск аварии (катастрофы), а также нанесения ущерба не превышает приемлемых значений
Таблица 1
Шкала безопасности при оценке ее уровня в системном контексте
Степень защищенности объектов безопасности Значения системного риска (интегрального системного риска) Значения системного уровня безопасности (интегрального системного уровня безопасности)
Недопустимо низкая Превышает ПДУ Меньше 1
Удовлетворительная В пределах: приемлемый риск - целевой уровень риска В пределах от 1 до 10
Хорошая (надежная) В пределах: целевой уровень риска - пренебрежи-мый риск В пределах от 10 до 100
Очень хорошая (очень надежная) Менее величины пренебре-жимого риска Более 100
Уровень безопасности (степень защищенности) Значения риска возникновения аварии (катастрофы) или нанесения ущерба здоровью людей, снижения качества окружающей среды Показатель безопасного функционирования природно- технических геосистем, подземного объекта (уровень безопасности населения, показатель сохранения качества окружающей среды)
Недопустимо низкая Превышает ПДУ Меньше 1
Удовлетворительная В пределах: приемлемый риск - целевой уровень риска В пределах от 1 до 10
Хорошая (надежная) В пределах: целевой уровень риска - пренебрежимый риск В пределах от 10 до 100
Очень хорошая (очень надежная) Менее величины пренебре-жимого риска Более 100
всех видов ущерба или основных из них, которые влияют на системообразующие элементы и связи; Я с - нормированный системный риск; Якс -комплексный нормированный системный риск.
В настоящее время проводить по этим формулам расчеты в полном объеме не представляется возможным, из-за отсутствия необходимых данных для определения предельно допустимых и приемлемых значений математического ожидания различных видов ущерба. Определенное исклю-
чение составляет оценка системного уровня безопасности, когда в расчет принимается только ущерб, наносимый людям.
При определении уровня безопасности, когда она трактуется как определенное свойство и способность при-родно-технической геосистемы (подземного объекта) сохранять состояние, при котором риск возникновения аварий и катастроф, а также ущерб для населения и территорий не превышает приемлемых значений, в качестве количественной меры уровня безопасности могут быть использованы:
Таблица 3
Границы приемлемости различных видов риска
Вид фактора Контролируемый риск Неконтролируемый риск
Обычный | Катастрофический Обычный | Катастрофический
Непосредственный Отложенный Непосредственный Отложенный Непосредственный Отложенный Непосредственный Отложенный
Техногенный Вынужденный Известный 1,310-6 4 10-5 5^ 10-8 1,5 10-6 3- 10-7 1 • 10-5 1 • 10-8 1 10-7
« й й ны
2 £ Техн ны В а со а е X 1,310-7 4 10-6 5^ 10-9 1,5 10-7 3 10-8 1 • 10-6 1 • 10-9 1 10-8
й й й
нн 2 £ Техн § 8 $ вз И 1,3-10-4 4 10-3 5 • 10-6 1,5 10-4 3- 10-5 1 • 10-3 1 • 10-6 1 10-5
Техногенный 1 й
о £ г е X 1,310-5 4 10-4 5 • 10-7 1,5 10-5 3- 10-6 1 10-4 1 • 10-7 1 10-6
й ый й
0 §■ а С ^ ны ш вз И 1,310-5 1 • 10-3 1 • 10-3 - 6- 10-6 2 • 10-4 2 • 10-7 -
- обратная величина нормированного значения риска возникновения аварии или катастрофы на подземном объекте;
- обратная величина нормированного значения ущерба, наносимого здоровью населения в районе подземного строительства;
- обратная величина нормированного значения риска снижения качества окружающей среды.
Формулы для определения показателей уровня безопасности в этом случае имеют вид:
В В = =Ь В = (2)
о — ' н — ' ос - ' 4 '
Я аЬ Я зн Я скс
где В0 - показатель безопасного функционирования природно-техни-ческой геосистемы (подземного объекта); Вн - уровень безопасности населения; В0С - показатель сохранения окружающей средой своих качеств;
Я аь, Я зн, Я скс - нормированные значения риска возникновения аварии или катастрофы, нанесения ущерба здоровью людей, снижения качества окружающей среды соответственно.
Основываясь на изложенных представлениях, в работе [1] предложены шкалы безопасности (табл. 1 и 2).
Для решения практических задач в сфере обеспечения безопасности весьма важное значение имеет научное обоснование приемлемых уровней риска и установление их нормативных значений с учетом различных факторов и видов риска. При этом, в зависимости от сферы возникновения, в числе видов риска выделяют: техногенный, природный, экологический, социально-политический и др.
Различают также такие парные виды риска, как: контролируемый и неконтролируемый; обычный и катастрофический; непосредственный и отложенный; вынужденный и добровольный; известный и неизвестный. Иногда в табличном представлении приемлемых рисков не-
которые виды рисков называют «факторами риска» (табл. 3).
Рассмотрение техногенного и экологического рисков, связанных с возможными авариями и катастрофами на подземных объектах, показывает, что в наибольшей степени изучены и освоены анализ и количественная оценка их уровней. Тем не менее, установление приемлемых уровней этих рисков представляет довольно сложную задачу, требующую проведение научного анализа экономических, социальных, экологических, демографических и других факторов, определяющих развитие общества, при их связи и взаимозависимости.
Качественное проведение такого анализа представляется возможным лишь при наличии адекватных критериев выбора оптимального уровня безопасности в рамках тех требований, которые предъявляются к нему обществом.
1. Акимов В.А., Владимиров В.А., Из-малков В. И. Катастрофы и безопасность; МЧС России. - М.: Деловой экспресс, 2006. - 392 с.
2. Куликова Е.Ю. Экологическая безопасность при освоении подземного пространства в крупных городах. - Учеб. по-соб. для студентов специальности «Шахтное и подземное строительство». - М.: Изд-во МГГУ, 2002. - 376 с.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Куликова Е.Ю. Управление экологической безопасностью городов на основе анализа рисков. - Материалы конф. «Экологическая безопасность городов юга России и рацион. природопольз.», Ростов-на-Дону, Новошахтинск. - 18-19 октября, 2006. - Изд. РАЕН, 2006, с. 167-172. Ш
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ
Куликова Елена Юрьевна — доктор технических наук, профессор, Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru
А
