Материал: Безопасность жизнедеятельности в экологически неблагоприятных условиях. Суровцев И.С., Борисов Ю.М

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

вают, в основном, метели и снегопады с интенсивностью более 3 мм за 12 часов (0,25 мм/ч)

при скорости ветра более 6 м/с [1].

Работы по снегоочистке и ликвидации зимней скользкости регламентируются нормативными документами [2, 3]. Для обеспечения безопасности движения ограничивается толщина снега на дорожном покрытии, которая определяет режимы патрульной снегоочистки.

Для получения расчетных данных по интенсивности снегопадов была произведена выборка данных о твердых осадках (дата снегопада, время начала и окончания, количество осадков, температура воздуха в дни с осадками) за 16 зимних периодов. Обработка данных производилась с использованием математической модели, описывающей условия образования зимней скользкости на дорожном покрытии [4]. При обработке данных учитывались требования к уровню содержания автомобильных дорог в зимний период, приведенные в нормативной литературе [3].

Расчеты по обработке данных метеостанций проводились по следующему алгоритму:

1.Все следующие друг за другом случаи выпадения твердых осадков, анализировались на время разрыва между окончанием предыдущего снегопада и началом последующего. Если оно не превышало время, необходимое на проведение работ по ликвидации зимней скользкости, то следующие друг за другом снегопады объединялись в один

2.Для каждого снегопада рассчитывались следующие параметры: продолжительность, скорость ветра, средняя за снегопад, температура воздуха средняя за снегопад, количество осадков в мм воды, количество осадков в см снега на покрытии.

Рассчитано количество снегопадов с различной интенсивностью и для различной скорости ветра. Результаты расчетов приведены в табл. 1.

 

Данные о снегопадах (по результатам моделирования)

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всего

С интенсивностью

При скорости ветра

 

 

снегопадов

 

 

 

 

 

 

менее 0.25

более 0.25

менее 6м/с

более 6м/с

 

 

 

мм/ч

мм/ч

 

 

 

 

 

Числовые значения

 

1278

624

654

1140

138

Процент от общего ко-

100

48.83

51.17

89.2

10.8

личества

 

 

 

 

 

 

 

Из всех снегопадов выбирались только такие, для которых количество выпавших осадков превышало 1 см слоя снега на дорожном покрытии, т.е. требовалось проведение работ по снегоочистке. Для этих снегопадов проведена статистическая обработка по их интенсивности. Гистограмма распределения интенсивности снегопадов приведена на рис. 1.

%

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

количества

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от общего

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Долля

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,0

 

2,0

 

3,0

 

4,0

 

5,0

 

6,0

 

 

0

 

 

,0

9,0

10,0

 

 

1,0

 

,0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

7,

 

 

8

 

 

 

 

12

 

-

 

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

 

-

 

 

-

 

 

1

 

5

 

 

1,5

 

2,5

 

3,5

 

,5

 

,5

 

6,5

 

 

5

 

 

8,5

 

-

 

-

 

-

0,

 

 

 

 

 

 

4

 

 

5

 

 

 

7,

 

 

 

9,5

10,5

 

,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивность снегопадов, мм/ч

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Гистограмма распределения снегопадов различной интенсивности

60

Так как снегопады с высокой интенсивностью (более 8 мм/ч) встречаются очень редко (3 раза за 16 лет), они были исключены из рассмотрения. Установлен закон распределения интенсивности снегопадов.

Анализ гистограммы позволил выдвинуть гипотезу о том, что данная случайная величин распределена по показательному закону

 

 

 

f (x) x

 

 

 

(1)

Расчет параметра закона распределения проводился по формулам [5]

 

 

 

1

i

 

 

*

 

 

 

; M * (x) ti Pi

* ;

Pi

* mi

(2)

M

*

 

(x)

m 1

 

 

N

 

где mi* - опытная частость попадания случайной величины в i-й интервал; N- общее коли-

чество данных.

Теоретическая вероятность рассчитывалась точным способом по формуле

i

 

 

Pi усеч. ( i ti i ) e x

,

(3)

i

где i и i – соответственно ближний и дальний пределы разрядов. Она была откорректирована с учетом коэффициента усечения

k b

1

 

f (x)dx ,

(4)

a

где, a и b – соответственно начальная и конечная точки интервала.

Правдоподобность принятой гипотезы проверялась по критериям согласия 2 - Пир-

сона и Романовского:

 

i

*

mi )

2

 

 

 

2

 

(mi

 

;

2 Ч

,

 

mi

 

 

 

2 Ч

 

m 1

 

 

 

 

где Ч – число степеней свободы.

Доверительный интервал разброса среднего результата рассчитывался для доверительной вероятности 85 %, 90 % и 95 % по формулам

Jд 2 M * (x) M (x) M * (x)

Результаты расчета позволили сделать вывод о том, что при уровне значимости0,001 гипотеза о показательном законе распределения не отвергается.

(5)

(6)

Для среднего значения и границ доверительных интервалов рассчитано расстояние видимости по эмпирической формуле [6]

S 0,94 I 0,91

(7)

Результаты обработки данных представлены на рис.2 и в табл. 2.

61

 

0,45

0,404

 

 

 

 

 

 

 

0,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,35

 

0,367

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi

0,30

 

0,278

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятность

0,25

 

 

0,236

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,20

 

 

0,152

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,10

 

 

0,129

0,098

 

 

 

 

 

 

 

0,086

0,063

 

 

 

 

 

 

 

 

0,041

 

 

 

0,05

 

 

 

0,059

0,026

 

 

 

 

 

 

0,017

 

0,00

 

 

 

 

 

0,024

0,012

0,008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

Интенсивность снегопада, мм/ч

 

 

Рис. 2. Гистограмма и теоретическая кривая распределения интенсивности снегопадов

Таблица 2 Результаты статистической обработки данных об интенсивности снегопадов

и расчетное значение видимости при снегопадах

 

Закон рас-

Пара-

Сред-

Доверительный интервал разброса

Параметры

метры

нее

среднего значения для доверитель-

пределения

зна-

ной вероятности

 

 

закона

чение

 

 

 

 

 

0,85

0,90

0,95

 

 

 

Интенсивность сне-

показа-

μ=0,44

2,275

1,117 3,4330,952 3,5970,698 3,851

гопадов, мм/ч

тельный

 

 

 

983 293

 

Видимость, м

-

-

445

850 306

1303 276

Для интенсивности снегопадов определено «пороговое» значение параметра, для которого частный коэффициент аварийности (по условию видимости) равен 1 [6]. Это значение составляет 2 мм/ч. Таким образом, при интенсивности снегопадов более 2 мм/ч, при которой расстояние видимости составляет менее 500 м, возрастает риск возникновения ДТП (значение частного коэффициента аварийности больше 1). Результаты расчета отражены на рис. 3 и совмещены с графиком функции распределения интенсивности снегопадов.

Анализ графика показывает, что в 40 % случаев проведения работ по снегоочистке при выпадении снегопадов на автомобильных дорогах существует повышенная опасность для движения автотранспорта из-за снижения видимости.

Таким образом, по результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1.Установлено, что интенсивность снегопадов при которых требуется проведение работ по снегоочистке, как случайная величина описывается показательным законом с параметром 0,44.

2.Числовые значения верхних границ доверительных интервалов показывают, что в соответствии с предельными значениями интенсивности часть снегопадов попадает в разряд опасных явлений погоды.

3.В 40 % случаев повышается риск возникновения ДТП в условиях ограниченной видимости при снегопаде.

62

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

Зона безопасной ин-

 

 

 

%

60

 

 

 

 

 

 

Вероятность,

 

 

 

 

 

 

 

 

тенсивности снегопадов

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

Зона опасной интен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

сивности снегопадов

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

Интенсивность снегопада, мм/ч

 

 

 

 

 

Рис. 3. Безопасность движения в зависимости от интенсивности снегопада

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

 

 

 

1.Бачурина А.А. Исследование горизонтальной видимости у поверхности земли при метелях //Тр. Центр. института прогнозов. Вып.77. -М.: Гидрометеоиздат, 1958. - С.16-34.

2.ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения.

–Введ. 01.07.94. –М.: Издательство стандартов, 1993. –11 с.

3.ОДМ 218.0.000-2003. Руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог (Временное) –М.: Информавтодор, 2003. -63 с.

4.Самодурова Т.В. Оперативное управление зимним содержанием дорог: Научные основы: Монография/Т.В. Самодурова; Воронеж. архит.-строит. ун-т. –Воронеж: Изд-во Во-

ронеж. гос. ун-та , 2003. –168 с.

5.Завадский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента. Уч. пос. М., Высшая шко-

ла, 1976. – 207 с.

6.Васильев А.П. Состояние дорог и безопасность движения автомобилей в сложных погодных условиях. М.: Транспорт, 1976. –224 с.

References

1.Bachurina A.A. Research of a horizontal land surface visibility at snow storm // Central institute of forecasts. V. 77.-M.: Gidrometeoizdat, 1958. -P.16-34.

2.GOST R 50597-93. Highways and streets. Requirements to service level on conditions of traffic safety. -М.: Standards publishing house, 1993. –11pp.

3.ODM 218.0.000-2003. A management for service level estimation –M.: Informavtodor, 2003. – 63 pp.

4.Samodurova T.V. Operative winter roads maintenance control. Scientific foundation., Voronezh: VSU publishing house, 2003. –168 pp.

5.Zavadsky U.V. Statistical data processing of experiment. -M., Visshaya shkola, 1976. –

207 pp..

6.Vasilev A.P. Road status and traffic safety in complex weather conditions. М.: Transport, 1976. – 224 pp.

63

УДК 658.567.1.002.8:691

Воронежский государственный

Voronezh State University of Architecture

архитектурно-строительный университет

and Civil Engineering

Академик РААСН, д-р техн. наук, проф.

Academician RAASN, Dr. Sci.Tech., Prof.

Е.М. Чернышов

Y.M. Chernyshov

Россия, г. Воронеж, тел. 8(4732)39-53-53

Russia, Voronezh, ph. 8(4732)39-53-53

e-mail: chem.@vgasu.vrn.ru

e-mail: chem.@vgasu.vrn.ru

Е.М. Чернышов

КОНЦЕПЦИИ ЭКОЛОГИИ В ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Публикация посвящена рассмотрению проблем технологии строительных материалов и организации их промышленного производства в контексте концепций экологии как доминанты современного мировоззрения и стратегии взаимодействия человека и окружающей среды, формирования и оптимизации биотехносферы, являющейся следствием и результатом деятельности и хозяйствования сообщества людей в природе.

Ключевые слова: биосфера, техносфера, экология, концепции экологии, техногенные отходы, методология и методика тестирования и диагностики, строительно-технологическая утилизация.

Y.M. Chernyshov

CONCEPTS TO ECOLOGIES IM TECHNOLOGIES AND ORGANIZATIONS

TO INDUSTRY BUILDING MATERIAL

The publication is dedicated to consideration of the problems to technologies of the building materials and organizations their industrial production in context concept to ecologies as dominant modern worldoutlook and strategies of the interaction of the person and surrounding ambiences, shaping and optimization biotechosphere, being due to and result to activity and managements community people in nature.

Keywords: biosphere, techosphere, ecology, concepts to ecologies, technogenic waste, methodology and methods of the testing and diagnosticses, civil-technological salvaging.

Строительная индустрия, отрасль строительных материалов, как и любые другие промышленные отрасли, имеют свойственные им проблемы экологии, связанные с добычей и технологической подготовкой сырья, проведением механо-физико-химических процессов его превращения в готовый продукт и сопровождаемые возможным образованием газовых, пылевых, жидких и твердых выбросов и отходов, формированием тепловых, электромагнитных, вибрационных, шумовых, радиационных и др. полей в промышленной среде.

«Напряжение» от техносферы промышленности строительных материалов на биосферу оказывается многоплановым и может быть весьма сильным; такое «напряжение» может захватывать разные масштабы биотехносферы – от отдельных зон и объемов производственных помещений до крупных природных территорий и целых регионов. Но всегда объектом воздействия такого напряжения оказывается человек, порождающий само такое напряжение для себя как участника производства и для многих других, оказывающихся в области техногенной нагрузки на среду их жизнедеятельности.

© Чернышов Е.М., 2009

64

Источник: https://studfile.net/preview/16563919/