Защита и безопасность в чрезвычайных ситуациях

ЗАЩИТА И БЕЗОПАСНОСТЬ 
В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ 
СИТУАЦИЯХ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

В.И. ЖУКОВ
Л.Н. ГОРБУНОВА

Допущено УМО вузов РФ по образованию в области 
железнодорожного транспорта и транспортного строительства 
в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся 
по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» 
направления подготовки «Транспортное строительство» 
и направлению подготовки бакалавров «Строительство»
 с профилем подготовки «Автомобильные дороги и аэродромы»

 
Москва 
Красноярск
 
ИНФРА-М 
СФУ

2023

Жуков В.И.

Защита и безопасность в чрезвычайных ситуациях : учебное посо
бие / В.И. Жуков, Л.Н. Горбунова. — Москва : ИНФРА-М ; Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2023. — 392 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/427.

ISBN 978-5-7638-2501-5 (СФУ)

ISBN 978-5-16-018091-5 (ИНФРА-М, print)

ISBN 978-5-16-111104-8 (ИНФРА-М, online)

Изложены источники поражающих факторов природных и техногенных 

чрезвычайных ситуаций в транспортно-дорожном комплексе, методы и средства защиты и обеспечения безопасности, а также основные понятия и категории этой области знаний. Приведены методики и примеры расчетов защиты 
населения и территорий от различных факторов чрезвычайных ситуаций.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 

УГС 08.00.00 «Строительство».

УДК 656.13(075.8)
ББК 39.33–082.03я73

Ж86

УДК 656.13(075.8)
ББК 39.33–082.03я73

Ж86

© Сибирский федеральный 
     университет, 2013
© Коллектив авторов, 2013

Рецензенты: 

Г.Л. Козинов, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой «Промышленный транспорт и строительство» Сибирского государственного технологического университета;
С.В. Архипов, канд. техн. наук, проф. кафедры «Транспорт» Сибирского 
федерального университета

ISBN 978-5-7638-2501-5 (СФУ)
ISBN 978-5-16-018091-5 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-111104-8 (ИНФРА-М, online)

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время все большую озабоченность вызывают опас
ности, связанные с функционированием искусственно созданной 
человеком «второй природы» — техносферы, которая характеризуется наличием потенциально опасных объектов с огромными запасами 
различных видов энергий, использованием химических, радиоактивных, взрывопожароопасных, биологических веществ, высоких давлений, температур, скоростей, крупногабаритных сооружений и др.

Внезапное аварийное высвобождение энергии, утечка (выброс) 

химических, радиоактивных, биологических веществ, пожар и/или 
взрыв приводят к тому, что сырье, промежуточные продукты, отходы 
производства, технологическое оборудование, транспортные средства, конструкции зданий и сооружений создают реальную угрозу 
возникновения чрезвычайного фактора и представляют опасность 
для персонала потенциально опасных объектов, населения, проживающего вблизи них, и окружающей природной среды.

Научными дисциплинами, изучающими опасности и защиту на
селения и территорий от стихийных бедствий, опасных природных 
явлений, аварий, катастроф и др., являются «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» и «Защита в чрезвычайных ситуациях».

Объектами изучения указанных дисциплин являются:

 
• личность — ее права на достойную жизнь, охрану здоровья, бла
гоприятную окружающую среду и защиту в ЧС;

 
• общество — его духовные и материальные ценности;

 
• государство — его конституционный строй, суверенитет, безопас
ность и территориальная целостность.
Дисциплины «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» и «За
щита в чрезвычайных ситуациях» решают следующие задачи:

 
• идентификация опасностей;

 
• предупреждение и профилактика ЧС на основе научного прогно
зирования и мониторинга;

 
• защита от остаточного риска в ЧС.

Учебное пособие рекомендуется студентам, обучающимся по спе
циальностям:

 
• 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы» направление под
готовки 653600 «Транспортное строительство» и направление подготовки бакалавров 550100 «Строительство» с профилем подготовки «Автомобильные дороги и аэродромы»;

 
• 230100.05 «Сервис транспортных и технологических машин и обо
рудования» направление подготовки 653300 «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования»;

 
• 280102 «Безопасность технологических процессов и произ
водств.

Глава 1 
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ 
И БЕЗОПАСНОСТИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ 
СИТУАЦИЯХ

1.1. 
ТЕРмИНЫ И ОПРЕДЕлЕНИЯ

Чрезвычайная ситуация (ЧС) — это обстановка, сложившаяся на 

определенной территории (акватории) в результате аварии, опасного природного явления, стихийного, экологического или иного бедствия, террористического акта, военных действий, социально-экономических изменений или вследствие этих действий и изменений, 
которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, 
ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей. Развитие ЧС состоит из четырех взаимосвязанных между собой 
элементов:

 
• чрезвычайный фактор (источник);

 
• чрезвычайные условия;

 
• последствия;

 
• обстановка.

Чрезвычайный фактор (от лат. factor — делающий, производя
щий) — движущая сила; событие (происшествие) космического, 
природного, социального, техногенного, биологического происхождения, заключающееся в воздействии, при котором происходит резкое отклонение от нормы протекающих процессов или явлений 
и оказывающих значительное отрицательное влияние на жизнедеятельность человека, функционирование объектов экономики, социальной сферы и окружающую природную среду.

Чрезвычайными факторами (источниками) могут быть:

 
• опасное природное явление, стихийное бедствие — разрушительное 

природное и/или природно-антропогенное явление или процесс 
значительного масштаба, в результате которого может возникнуть 
или возникла угроза жизни и здоровью людей, произойти разрушение или уничтожение материальных ценностей и компонентов 
окружающей среды (атмосферы, литосферы, гидросферы). Опасное природное явление, стихийное бедствие могут быть вызваны 
сами по себе, а также через инициирование аварии или катастрофы. Например, прорыв плотины водохранилища вследствие наводнения может повлечь за собой затопление, разрушение и аварии потенциально опасных объектов;

 
• экологическое бедствие — чрезвычайное событие крупных масш
табов, вызванное изменением (под воздействием антропогенных 

факторов, т. е. факторов, связанных с деятельностью человека) 
атмосферы, литосферы, гидросферы и отрицательно повлиявшие 
на здоровье людей, биогеоценозы и состояние окружающей природной среды;

 
• авария — опасное техногенное происшествие, создающее на объ
екте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, 
оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде;

 
• авария каскадная — авария, возникшая на близко расположенных 

производственных объектах. При аварии каскадной каждая предыдущая авария на одном объекте служит причиной возникновения последующих аварий на другом объекте (объектах). Возникающий в результате протекания касакадных аварий «эффект домино» может явиться причиной перерастания локальных аварий 
в промышленную катастрофу;

 
• промышленная катастрофа — крупная промышленная авария, 

повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, 
либо разрушения и уничтожения объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному 
ущербу окружающей природной среде (обычно промышленная 
катастрофа охватывает значительную часть территории региона 
или несколько регионов). Аварии и катастрофы могут явиться 
факторами, которые повлекут за собой опасное природное явление, стихийное или иное бедствие.
Состояние, при котором создалась или вероятна угроза воздейс
твия чрезвычайного фактора и причинения вреда (ущерба) персоналу объекта, населению и окружающей природной среде, называют 
опасностью в ЧС.

От характера чрезвычайного фактора зависит источник воздейс
твия на человека и окружающую природную среду, так называемый 
поражающий фактор. Поражающий фактор в ЧС (табл. 1.1, 1.2) может быть:

 
• механическим — ударная волна, скоростной напор при взрыве, 

волна прорыва при наводнении и др.;

 
• тепловым — доза теплового облучения при пожаре и др.;

 
• химическим — токсодоза при аварии с опасными химическими 

веществами;

 
• акустическим — уровень шума при взрыве, землетрясении и др.

Опасности в зоне ЧС создают угрозу жизни, здоровью людей 

и приводят к потерям:

 
• при непосредственном воздействии на людей стихийных сил при
роды, поражающих факторов техногенных аварий, катастроф, 

террористических актов, а также применении современных 
средств поражения;

 
• высвобождении в окружающую среду больших количеств скон
центрированной энергии, опасных и вредных для здоровья людей 
веществ;

 
• разрушении объектов, установок и технических систем промыш
ленного, складского и другого назначения;

 
• разрушении и критическом нарушении работы систем или объ
ектов жизнеобеспечения людей в местах проживания (нахождения).
Потери среди людей подразделяют:

 
• на общие — к ним относят всех пораженных (пораженный в ЧС — 

это человек, заболевший, травмированный или раненный в результате воздействия источника ЧС);

 
• безвозвратные — погибшие и без вести пропавшие;

 
• санитарные — разность между общими и безвозвратными поте
рями.

Таблица 1.1

Поражающие факторы источников природных чрезвычайных ситуаций

Источник природ
ной ЧС

Поражающий фактор 

природной ЧС

Характер действия, проявления поражающе
го фактора источника природной ЧС

Опасные геологические процессы

Землетрясение 
сейсмический 
сейсмический удар
деформация горных пород
взрывная волна
извержение вулкана
нагон волн (цунами)
гравитационное смещение горных пород, 
снежных масс, ледников
затопление поверхностными водами
деформация речных русел

физический 
электромагнитное поле

Вулканическое
извержение

динамический
сотрясение земной поверхности
деформация земной поверхности
выброс, выпадение продуктов извержения
движение лавы, грязевых каменных потоков
гравитационное смещение горных пород

тепловой 
палящая туча
лава, тефра, пар, газы

химический 
загрязнение атмосферы, почв, грунтов, 
гидросферы

физический 
грозовые разряды

Источник природ
ной ЧС

Поражающий фактор 

природной ЧС

Характер действия, проявления поражающе
го фактора источника природной ЧС

Оползень (обвал)
динамический,
гравитационный

смещение (движение) горных пород
сотрясение земной поверхности
динамическое механическое давление смещенных масс
удар 

Карст 
химический
растворение горных пород

гидродинамический 
разрушение структуры пород
перемещение (вымывание) частиц породы

гравитационный
смещение (обрушение) пород
деформация земной поверхности

Просадка в лессовых грунтах

гравитационный 
деформация земной поверхности
деформация грунтов

Переработка берегов 

гидродинамический 
удар волны
размывание (разрушение) грунтов
перенос (переотложение) частиц грунта

гравитационный
смещение (обрушение) пород в береговой 
части

Русловая эрозия
гидрохимический
гидродинамическое давление потока воды
деформация речного русла

Подтопление 
гидростатический
повышение уровня грунтовых вод

гидродинамический
гидродинамическое давление потока
грунтовых вод

гидрохимический
засоление (загрязнение) почв, грунтов
коррозия подземных металлических
сооружений

Источник
природной ЧС

Поражающий
фактор
природной ЧС

Характер действия, проявления
поражающего фактора
источника природной ЧС

Опасные гидрологические явления и процессы

Цунами
Штормовой нагон 
воды

гидродинамический
удар волны
гидродинамическое давление потока воды
размывание грунтов
затопление территории
подпор воды в реках

Сель 
динамический,
гравитационный

смещение (движение) горных пород
удар
механическое давление селевой массы

гидродинамический
гидродинамическое давление селевого 
потока

Продолжение табл. 1.1

Источник природ
ной ЧС

Поражающий фактор 

природной ЧС

Характер действия, проявления поражающе
го фактора источника природной ЧС

Наводнение
аэродинамический
ударная волна

Пловодье
Паводок 

гидродинамический, 
гидрохимический

поток (течение) воды
загрязнение гидросферы, почв, грунтов

Катастрофический 
паводок
Затор
Зажор

гидродинамический
подъем уровня воды
гидродинамическое давление потока воды

Лавина снежная 
гравитационный,
динамический

смещение (движение) горных масс
удар
давление смещенных масс снега
ударная (воздушная) волна
звуковой удар

Опасные метеорологические явления

Сильный ветер 
аэродинамический
ветровой поток
ветровая нагрузка
аэродинамическое давление
вибрация

Смерч, вихрь
аэродинамический
Сильное разряжение воздуха
Вихревой восходящий поток
Ветровая нагрузка

Пыльная буря
Выдувание и засыпание верхнего покрова 
почвы, посевов

Сильные осадки:

продолжительный 
дождь (ливень)

гидродинамический
поток (течение) воды
затопление территории

сильный снегопад
гидродинамический
снеговая нагрузка
снежные заносы

сильная метель
гидродинамический
снеговая нагрузка
ветровая нагрузка

гололед
гравитационный,
динамический

снежные заносы
гололедная нагрузка

град 
динамический
вибрация
удар

туман
теплофизический
снижение видимости (помутнение воздуха)

Чрезвычайный фактор приводит к формированию чрезвычайных 

условий на той или иной территории (акватории).

Окончание табл. 1.1

Таблица 1.2

Поражающие факторы источников техногенных чрезвычайных ситуаций

Поражающий фактор источника 
техногенной ЧС 

Наименование параметра поражающего фактора источника техногенной ЧС

Воздушная ударная волна
избыточное давление во фронте ударной волны
длительность фазы сжатия
импульс фазы сжатия

Волна сжатия в грунте
максимальное давление
время действия
время нарастания давления до максимального значения

Сейсмовзрывная волна
скорость распространения волны
глубина волны прорыва
температура воды
время существования волны прорыва

Волна прорыва гидротехнических сооружений

скорость волны прорыва
глубина волны прорыва
температура воды
время существования волны прорыва

Обломки, осколки
масса обломка, осколка
скорость разлета обломка, осколка

Экстремальный нагрев среды
температура среды
коэффициент теплоотдачи
время действия источника экстремальных температур

Тепловое излучение 
энергия теплового излучения
мощность теплового излучения
время действия источника теплового излучения

Токсическое действие
концентрация опасного химического вещества в среде
плотность химического заражения местности и объектов

Чрезвычайные условия — это характерные черты обстановки, сло
жившейся в результате чрезвычайного фактора и др., и одновременно с ней действующих местных условий.

Территорию или акваторию, на которой в результате возникнове
ния чрезвычайного фактора или распространения его последствий 
из другого района, региона, государства возникла ЧС, называют зоной чрезвычайной ситуации (зоной ЧС).

Границы зоны ЧС определяет назначенный в соответствии с за
конодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации руководитель работ по ликвидации 
ЧС, исходя их складывающейся обстановки, по согласованию с органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации 
и органами местного самоуправления.

Обстановка в зоне ЧС может быть:

 
• сверхсложной — т. е. для ликвидации последствий недостаточно 

сил и средств, которые есть в зоне ЧС, и требуется привлечение 
их со стороны;

 
• сложной — когда для ликвидации последствий ЧС потребуются 

почти все (или все) имеющиеся силы и средства;

 
• приемлемой — для ликвидации последствий ЧС требуются незна
чительные силы и средства.
Обстановка в зоне ЧС может вызвать необходимость введения 

чрезвычайного положения.

Чрезвычайное положение — это вводимый в соответствии с Консти
туцией Российской Федерации и Федеральным конституционным 
законом «О чрезвычайном положении» на всей территории Российской 
Федерации или в ее отдельных местностях особый правовой режим 
деятельности органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций независимо от их организационно-правовых 
форм и форм собственности, их должностных лиц, общественных объединений, допускающий установленные Законом отдельные ограничения прав и свобод граждан Российской Федерации, иностранных 
граждан, лиц без гражданства, прав организаций и общественных объединений, а также возложение на них дополнительных обязанностей. 
Чрезвычайное положение вводится Указом Президента Российской 
Федерации с незамедлительным сообщением об этом Совету Федерации Федерального собрания Российской Федерации и Государственной 
Думе Федерального собрания Российской Федерации.

1.2. 
КлАССИфИКАЦИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Чрезвычайные ситуации классифицируют по следующим призна
кам:

 
• характеру источника (происхождения) ЧС — биолого-социальные, 

природные, экологические, техногенные, военные;

 
• ведомственной принадлежности — в промышленности, строитель
стве, сельском, лесном хозяйстве, на транспорте, объектах жизнедеятельности населения и др.;

 
• масштабу последствий ЧС. Так, природные и техногенные ЧС 

в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 13 сентября 1996 г. № 1094 классифицируют по количеству людей, пострадавших в ЧС, людей, у которых нарушены 
условия жизнедеятельности, размеру материального ущерба, границам зон распространения поражающих факторов. В зависимости от перечисленных показателей ЧС подразделяют на локальные, 
местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные.