Нормативное и техническое обеспечение безопасности жизнедеятельности. Ч. 2. Инженерно-техническое обеспечение безопасности жизнедеятельности

А. Г. Ветошкин
НОРМАТИВНОЕ  
И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  
БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 
Учебное пособие в двух частях 
Часть II 
ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ  
ОБЕСПЕЧЕНИЕ  
БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
2-е издание
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2021 

УДК 614 
ББК 68.9 
В39 
Р е ц е н з е н т ы :
заведующий кафедрой техносферной безопасности Пензенского  
государственного университета доктор технических наук, профессор Н. Н. Вершинин; 
профессор кафедры инженерной экологии Пензенского государственного университета 
 архитектуры и строительства доктор технических наук В. С. Демьянова; 
руководитель отдела НИИЭМ МГТУ им. Н. Э. Баумана, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана,  
член редакционных коллегий журналов «Безопасность жизнедеятельности» 
и «Экология промышленного производства» доктор технических наук Б. С. Ксенофонтов 
В39  
Ветошкин, А. Г. 
Нормативное и техническое обеспечение безопасности жизне- 
деятельности : учебное пособие в двух частях Ч.  2. Инженернотехническое обеспечение безопасности жизнедеятельности / А. Г. Ветошкин. – 2-е изд. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. – 652 с.  
ISBN 978-5-9729-0679-6 
ISBN 978-5-9729-0681-9 (Ч. 2) 
Освещены основные нормативно-правовые и практические аспекты обеспечения 
безопасности жизнедеятельности в техносфере и окружающей среде. Приведены организационно-управленческие и инженерно-технические решения в области техносферной, 
экологической и промышленной безопасности, показаны методы обеспечения защиты в 
чрезвычайных ситуациях, методы и средства инженерной экологии, методы оценки, анализа и расчета допустимых и оптимальных параметров окружающей и производственной среды. Даны подробные решения типовых задач, контрольные вопросы и задания 
для самостоятельной работы. 
Для студентов вузов и колледжей технических направлений подготовки. Может 
быть использовано при изучении дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» 
студентами других направлений подготовки. 
УДК 614 
ББК 68.9 
ISBN 978-5-9729-0679-6 
© Ветошкин А. Г., 2021 
ISBN 978-5-9729-0681-9 (Ч. 2) © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 

ВВЕДЕНИЕ 
 
ВВЕДЕНИЕ 
 
Одной из важнейших компетенций, формируемых у бакалавра в результате 
изучения и освоения основных положений дисциплины БЖД, являются: 
- умение прогнозировать опасности при создании новых технических 
средств, организации и проведении технологических процессов, а также в условиях создания санитарно-защитных зон; 
- получение практических навыков в минимизации опасности до нормативных значений за счет применения рациональных средств и методов защиты. 
Большую роль при изучении курса дисциплины имеет самостоятельная работа студентов с учебной литературой и выполнение дополнительных заданий 
по практическим расчетам. 
Вторая часть учебного пособия содержит: примеры решения практических 
задач по обеспечению безопасности в чрезвычайных ситуациях, экологической и 
производственной безопасности, организации охраны труда; большое количество контрольных вопросов и заданий для самостоятельного решения студентами. Решению примеров предшествует краткая теоретическая часть с изложением 
необходимых методик расчета. Эта часть пособия снабжена обширным приложением с табличными данными параметров, необходимых для решения задач.  
Учебное пособие может быть использовано студентами при изучении курсов безопасности жизнедеятельности и инженерной экологии, их подготовке к 
практическим занятиям, выполнении курсовых проектов, выпускных квалификационных работ по разделу «Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда», а также преподавателями вузов при проведении учебных занятий, магистрантами и аспирантами для углубленного изучения вопросов по безопасности жизнедеятельности и инженерной экологии. 
 
3 
 

Глава 8. Прогнозирование и оценка чрезвычайных ситуаций 
 
Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях (ЧС) включает стадии их прогноза и оценки для планирования и заблаговременного принятия мер 
безопасности. 
Прогнозирование ЧС - это метод ориентировочного выявления и оценки 
обстановки, складывающейся в результате ЧС. При прогнозировании ЧС получают информацию о состоянии потенциально опасных объектов или источников на определенной территории, развитии природных явлений, экологических 
и биолого-социальных бедствий, приводящих к ЧС, и оценки возможных последствий при возникновении ЧС различного характера.  
Целью прогнозирования ЧС является обеспечение своевременного и эффективного принятия мер заблаговременной и непосредственной защиты.  
 
 
8.1. Прогнозирование и оценка чрезвычайных ситуаций  
природного характера 
 
Природными ЧС будут являться ЧС, источником которых является природа: землетрясения, наводнения, сели, обвалы, лавины, ураганы, смерчи и иные 
опасные природные явления, которые будут оказывать негативное воздействие 
на природные экосистемы. 
 
8.1.1. Прогнозирование и оценка обстановки при землетрясениях 
 
Землетрясение - это подземные толчки и колебания земной поверхности, 
возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или 
верхней части мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде 
упругих колебаний. 
Около 20  территории России находится в сейсмоопасных зонах. В XX 
веке здесь произошло более 40 разрушительных землетрясений. 
Опасные последствия землетрясений разделяют на природные и техногенные, связанные с деятельностью человека. К природным относятся: нарушение 
грунта (трещины и смещения), оползни, лавины, сели, цунами. Связанные с деятельностью человека - разрушение или обрушение зданий, мостов и других сооружений; наводнения при прорывах плотин и водопроводов; пожары при повреждениях нефтехранилищ и разрывах газопроводов; повреждение транспортных средств, коммуникаций, линий энерго- и водоснабжения, а также канализационных труб; радиоактивные утечки при повреждениях ядерных реакторов. 
Количество человеческих жертв при землетрясениях зависит от времени 
начала землетрясения, магнитуды, глубины очага, удаления от населенных 
пунктов, типа построек и их качества, наличия в зоне землетрясения взрыво- и 
пожароопасных объектов, водохранилищ и плотин и т. п. Основная причина 
гибели людей при землетрясениях - обрушение зданий. 
Основными характеристиками землетрясений являются магнитуда и интенсивность. 
4 
 

ГЛАВА 8. Прогнозирование и оценка чрезвычайных ситуаций 
 
 
2
2
3
1,5
3,5 lg
J R
M
R
h
 


˜

, 
 
 
 
(8.1) 
Магнитуда землетрясения является мерой общего количества энергии, излучаемой при сейсмическом толчке в форме упругих волн в гипоцентре землетрясения, расположенном в очаге землетрясения на глубине до 730 км. Проекция гипоцентра на поверхность земли определяет эпицентр землетрясения, вокруг которого располагается область, называемая эпицентральной, и испытывающая наибольшие колебания грунта. 
Сила землетрясения исчисляется в баллах, причем обычно применяют либо шкалу Рихтера, использующую величину магнитуды (1 ” Ȃ ” 9), либо международную шкалу MSK (или близкую к ней шкалу Меркалли), использующие 
величину интенсивности землетрясения (1 ” J ” 12). 
Землетрясения в зависимости от интенсивности колебаний грунта на поверхности земли классифицируются следующим образом: слабые (1…3 балла); 
умеренные (4 балла), довольно сильные (5 баллов); сильные (6 баллов); очень 
сильные (7 баллов); разрушительные (8 баллов); опустошительные (9 баллов); 
уничтожающие (10 баллов); катастрофические (11 баллов); сильно катастрофические (12 баллов). 
Интенсивность землетрясения J(R) определяется по формуле: 
 
 
 
где R - расстояние от эпицентра землетрясения, км; h - глубина гипоцентра землетрясения, км; М - магнитуда землетрясения, равная: 
 
lg
1,32 lg
m
M
Z
R
 

˜
,  
 
                   (8.2) 
 
где Zm - амплитуда земных колебаний, мкм. 
Реальная интенсивность (
реал
J
) землетрясения и степень разрушений зданий и сооружений будет зависеть от типа грунта как под застройкой, так и на 
остальной окружающей местности: 
 
  

реал
пост
о.м
J
J R
J
J
 
 '
 '
,  
 
 
  (8.3) 
 
где 
пост
J
'
 - приращение балльности для грунта (по сравнению с гранитом), на 
котором построено здание; 
о.м
J
'
 - приращение балльности для грунта в окружающей местности (табл. 8.1). 
Т а б л и ц а  8.1 
Значения 
пост
J
'
; 
о.м
J
'
 
 
Тип грунта 
пост
J
'
; 
о.м
J
'
 
Тип грунта 
пост
J
'
; 
о.м
J
'
 
Гранит 
0 
Песчаные 
1,6 
Известняк 
0,52 
Глинистые 
1,61 
Щебень, гравий 
0,92 
Насыпные рыхлые 
2,6 
Полускальные грунты 
1,36 
 
 
 
5 
 

Ветошкин А.Г.  Нормативное и техническое обеспечение безопасности жизнедеятельности 
 
 
Все здания и типовые сооружения традиционной постройки (без антисейсмических мероприятий) подразделяются на три группы, каждой из которых 
свойственна определенная сейсмостойкость (табл. 8.2). 
Т а б л и ц а  8.2 
Классификация зданий и сооружений по сейсмостойкости (
c
J ) 
 
Группа 
Характеристика здания 
c
J , баллы
А1 
4 
Здания со стенами из местных строительных материалов: глинобитные без каркаса; саманные или из сырцового кирпича без фундамента; выполненные из скатанного или рваного камня на глиняном растворе и без регулярной (из кирпича или камня правильной формы) 
кладки в углах и т. п. 
А 
А2 
4,5 
Здания со стенами из самана или сырцового кирпича; с 
каменными, кирпичными или бетонными фундаментами; выполненные из рваного камня на известковом, цементном или сложном растворе с регулярной кладкой в 
углах; выполнение из пластового камня на известковом, 
цементном или сложном растворе; выполненные из 
кладки типа мидис; здания с деревянным каркасом с 
заполнением из самана или глины, с тяжелыми земляными или глиняными крышами; сплошные массивные 
ограды из самана или сырцового кирпича и т. п. 
Б1 
Здания с деревянным каркасом с заполнением из самана или глины и легкими перекрытиями 
5 
Б 
Б2 
5,5 
Типовые здания из жженого кирпича, тесаного камня 
или бетонных блоков на известковом, цементном или 
сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни 
В1 
Деревянные дома, рубленные «в лапу» или «в обло» 
6 
В 
В2 
6,5 
Типовые железобетонные, каркасные, крупнопанельные и армированные крупноблочные дома; железобетонные сооружения: силосные и водонапорные башни, 
маяки, подпорные стенки, бассейны и т. п. 
7 
С 
С7 
Типовые здания и сооружения всех видов (кирпичные, 
блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и 
др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов 
 
С8 
То же для расчетной сейсмичности 8 баллов 
8 
 
С9 
То же для расчетной сейсмичности 9 баллов 
9 
 
Примечание. При сочетании в одном здании признаков двух или трех типов здание в целом следует относить к слабейшему из них. 
 
6 
 

ГЛАВА 8. Прогнозирование и оценка чрезвычайных ситуаций 
 
 
Состояние зданий и сооружений после землетрясения оценивается степенью повреждения I  (табл. 8.3). 
Т а б л и ц а  8.3 
Степени ( I ) разрушений зданий при землетрясениях 
 
Степень I 
Характеристика повреждений 
Сотрясение здания в целом; сыплется пыль из щелей, осыпаются чешуйки побелки 
0 
Отсутствие 
видимых 
повреждений 
1 
Слабые 
повреждения 
Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов 
здания: тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших 
кусков штукатурки; тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, 
между панелями, в разделке печей и дверных коробок; тонкие 
трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. 
Для ликвидации повреждений достаточен текущий ремонт 
здания 
2 
Умеренные 
повреждения 
Значительные повреждения материала и неконструктивных 
элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из труб, падание отдельных черепиц. 
Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в 
несущих стенах, незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. 
Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт 
здания 
3 
Тяжелые 
повреждения 
Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб. Значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах, значительные деформации каркаса, заметные сдвиги панелей, выкрашивание бетона в узлах каркаса.
Возможен восстановительный ремонт здания 
4 
Частичное 
разрушение 
Частичные разрушения несущих конструкций: проломы и вывалы в несущих стенах; разрывы стыков и узлов каркаса; 
нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания 
5 
Обвал 
Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение 
здания с потерей его формы 
 
Примечание. В зданиях, возведенных с антисейсмическими мероприятиями, при оценке степени повреждения учитываются только повреждения несущих элементов конструкций. 
7 
 

Ветошкин А.Г.  Нормативное и техническое обеспечение безопасности жизнедеятельности 
 
 
Люди, находящиеся в момент землетрясения внутри зданий, поражаются 
преимущественно обломками строительных конструкций. Вероятность общих 
 (
общ
P
) и безвозвратных (
безв
P
) потерь в зависимости от степени повреждения зданий представлена в табл. 8.4. 
Т а б л и ц а  8.4 
Вероятность общих (
общ
P
) и безвозвратных (
безв
P
) потерь 
 
Вероятность 
потерь 
Степень разрушения здания (I) 
0, 1, 2 
3 
4 
5 
общ
I
P
 
0 
0,05 
0,5 
0,95 
безв
I
P
 
0 
0,01 
0,17 
0,65 
 
Для группы однотипных зданий в зависимости от их сейсмостойкости 
c
J  и 
реальной интенсивности землетрясения 
реал
J
 может быть найдена осредненная 
степень разрушения (табл. 8.5), которая используется для приближенной оценки потерь населения, находящегося в этих зданиях, по данным табл. 8.4. 
 
Т а б л и ц а  8.5 
Зависимость осредненной степени разрушения однотипных зданий  
(
ср
I ) от приведенной интенсивности (
реал
c
J
J

) землетрясения 
 
реал
c
J
J

 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
ср
I  
0,1 
0,50 
1,5 
2,5 
3,5 
4,5 
4,9 
 
Так как степени разрушения зданий тоже являются случайными величинами, поэтому более точно потери населения с учетом данных табл. 8.4 следует 
оценивать по их математическим ожиданиям. Для этого сначала вычисляются 
вероятности людских потерь различных видов (структура потерь) по формулам: 
- вероятность общих потерь населения 
 
общ
з
з
з
3
4
5
0,05
0,05
0,95
I
I
I
P
P
P
P
 
 
 
 


; 
 
       (8.4) 
 
- вероятность безвозвратных потерь населения 
 
безв
з
з
з
3
4
5
0,01
0,17
0,65
I
I
I
P
P
P
P
 
 
 
 


; 
 
 
        (8.5) 
 
- вероятность санитарных потерь населения 
 
сан
общ
безв,
P
P
P
 

 
 
 
 
      (8.6) 
 
где 
з
3...5
I
P  
 - вероятность получения зданиями степеней поражения от 3 до 5  
(см. табл. 8.6). 
 
 
 
8 
 

ГЛАВА 8. Прогнозирование и оценка чрезвычайных ситуаций 
 
 
Т а б л и ц а  8.6 
Вероятность 
з
I
P  получения зданиями различной степени повреждения ( I ) 
 
реал
c
J
J

 
Степень повреждения I  
0 
1 
2 
3 
4 
5 
0 
0,9 
0,1 
 
 
 
 
1 
0,4 
0,5 
0,1 
 
 
 
2 
0,1 
0,3 
0,5 
0,1 
 
 
3 
0 
0,1 
0,3 
0,5 
0,1 
 
4 
0 
0 
0,1 
0,3 
0,5 
0,1 
5 
0 
0 
0 
0,1 
0,3 
0,6 
6 
0 
0 
0 
0 
0,1 
0,9 
 
Далее, учитывая, что по своей физической сущности величины 
общ
P
, 
безв
P
, 
и 
сан
P
 представляют собой относительные потери населения, под которыми понимают отношение численности пострадавшего населения (по видам поражения) в зданиях к его обшей численности в них, то абсолютные потери населения в зданиях при землетрясении определяются по формулам: 
N
P
N
 
;
 
общ
общ
з
N
P
N
 
 
 
 
 
(8.7) 
;
безв
безв
з
сан
общ
безв
N
N
N
 

,
 
где 
общ
N
, 
безв
N
, 
сан
N
 - абсолютные общие, безвозвратные и санитарные потери; 
Место нахождения, 
В транспорте 
На улице (открыто)
з
N  - численность населения, находящегося в зданиях. 
Потери населения зависят от места его нахождения в различное время суток (табл. 8.7). 
Т а б л и ц а  8.7 
Среднесуточное распределение городского населения  
по месту его пребывания 
 
Время 
суток, 
ч 
Города с населением (млн. чел.) 
Производственные
здания 
0,250,5 
0,51,0 
Более 
1,0 
0,250,5 
0,51,0 
Более1,0
Жилые 
здания и  
здания  
культ.-быт.  
назначения 
1 
6 
94 
6 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
6 
7 
74 
6 
7 
9 
12 
13 
11 
8 
7 
10 
22 
50 
9 
11 
17 
19 
17 
11 
10 
13 
28 
52 
6 
7 
10 
14 
13 
10 
13 
15 
45 
37 
4 
4 
7 
14 
14 
11 
15 
17 
27 
49 
8 
9 
13 
15 
15 
12 
17 
19 
45 
24 
10 
12 
15 
20 
18 
15 
19 
01 
77 
14 
4 
4 
6 
5 
5 
3 
9 
 

Ветошкин А.Г.  Нормативное и техническое обеспечение безопасности жизнедеятельности 
 
 
8.1.2. Прогнозирование и оценка обстановки при наводнениях 
 
Под наводнением понимается затопление водой прилегающей к реке, озеру 
или водохранилищу местности, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения или приводит к гибели людей. Затопление же водой местности, не сопровождающееся ущербом, есть разлив реки, озера или водохранилища. 
На территории России находятся сотни тысяч больших и маленьких рек, 
озер, водохранилищ. 
Прогнозирование наводнений основывается на анализе и оценке количества 
таящего снега весной, скорости его таяния, глубины промерзания грунта на полях, наличие заторов и зажоров на реках. Наводнения могут возникнуть и за 
счет затяжных или ливневых дождей, а также за счет аварий и катастроф на 
гидротехнических сооружениях. Замечено, что природные наводнения носят 
циклический характер, что используется для долгосрочного прогнозирования. 
Речной бассейн - территория суши, с которой талая и дождевая вода стекает в реку. Различают бассейн реки (или иначе водосбор реки), бассейн озера, 
водохранилища и т.д. Важнейшей числовой характеристикой является размер 
водосбора, называемый площадью бассейна.  
Важнейшей характеристикой реки является ее водность, или сток воды, - 
объем воды, проходящий через поперечное сечение русла за определенный интервал времени (месяц, квартал, сезон, год). Объем стока в единицу времени 
называют расходом воды. Обычно расход воды обозначают буквой Q  и измеряют в куб. м/с или л/с.  
По данным ЮНЕСКО, за последнее столетие от наводнений погибло около 
10 млн. человек (для сравнения: от землетрясений и ураганов a 2 млн. человек); 
убытки мировой экономики исчисляются десятками миллиардов долларов, достигая в некоторых странах 15  валового продукта. 
Наводнения в большей или меньшей степени периодически наблюдаются 
на большинстве рек России. По повторяемости, площади распространения и 
суммарному среднему годовому материальному ущербу в масштабах всей 
нашей страны наводнение занимает первое место в ряду стихийных бедствий. 
По человеческим жертвам и удельному материальному ущербу (т. е. ущербу, 
приходящемуся на единицу пораженной площади) наводнения занимают второе место после землетрясений. Ни в настоящем времени, ни в будущем наводнения как стихийное бедствие не могут быть целиком предотвращены. Их 
можно только ослабить и локализовать. 
В России площадь паводкоопасных территорий составляет 400 тыс. км2. Ежегодно подвергается затоплению около 50 тыс. км2 территорий. Наводнениям с катастрофическими последствиями подвержена территория в 150 тыс. км2, где расположены 300 городов, десятки тысяч населенных пунктов, большое количество 
хозяйственных объектов, более 7 млн. га сельхозугодий. Среднемноголетний 
ущерб от наводнений оценивается в 41,6 млрд. рублей в год (в ценах 2001 г.). 
 
10