Модели воздействия

Воздействия, связанные с чрезвычайными ситуациями (ЧС) мир-го и военного времени описываются в виде аналитических, табличных или графических зависимостей. Эти зависимости позволяет определить интенсивность поражающих факторов той или иной чрезвычайной ситуации в рассматриваемой точке. Зависимости, определяющие поля поражающих факторов при прогнозировании следствий ЧС, называют моделями воздействия, имея в виду то, что они характеризуют интенсивность и масштаб воздействия. Расчетные случаи можно свести к следующим типам моделей воздействия:

1. Информации, основанной на факте свершившейся ЧС. Характерными параметрами этой модели являются координаты центра очага, интенсивность или мощность воздействия, время.

2. Функции F(x, у, Ф), называемой функцией распределения случайной величины Ф, характерной для рассматриваемой чрезвычайной ситуации (рис. 2.1, а).

3. Функции f(x, у, Ф), называемой плотностью распределения и плотностью вероятности случайной величины Ф (рис. 2.1, б).

4. Воздействие может характеризоваться статистическим ма­териалом по данным натурных наблюдений. В регионе эти модели характерны для наводнений, цунами. Обычно эти модели приво­дятся в виде таблиц.

5. Интенсивность воздействия может быть задана на основа­нии наблюдений и заблаговременно проведённых расчётов (карта сейсмического районирования территории России, карта цунами-районирования). Для сейсмоопасных регионов составлены карты детального сейсмического районирования, а для городов проведе­но микросейсморайонирование. При микросейсморайонировании определяется сейсмичность отдельных площадок (кварталов) в пределах города. Обычно эти модели приводятся в графическом виде (в форме изолиний на картах) или в табличном виде.

Рис. 2.1. Законы распределения поражающих факторов

а - функция распределения; б - функция плотности распределения вероятностей;

х, у - координаты рассматриваемой точки;

Ф - поражающий фактор (случайная величина)

Функция распределения F(x, у, Ф) случайной величины, ха­рактерной для рассматриваемой ЧС, есть вероятность того, что случайная величина Ф в точке с координатами х, у примет зна­чение не выше заданной величины Ф₃:

F(x, у, Ф) = Р(Ф<Ф₃).

В качестве случайной величины рассматривают параметры поражающих факторов (табл.2.1).

Функция распределения F(x, у, Ф) обладает следующими свой­ствами:

F(x, у, Ф) - функция неубывающая;

F(-∞)= 0;

F(+∞)= 1.

Плотность вероятности f(x, у, Ф) равна производной от функ­ции распределения F(x, у, Ф):

f(х, у, Ф) = F'(х, у, Ф)

(2.1)

и обратно F(x, у, Ф) выражается через плотность f(x, у, Ф) интегралом вида:

(2.2)

Основное свойство плотности вероятности f(x, у, Ф) - это равенство единице площади, заключенной между кривой, описыва­емой этой функцией, и осью Ф (рис.2.1, б).

Функции распределения F(x, у, Ф) поражающих факторов и плотность распределения f(x, у, Ф) определяют на основе статистической обработки результатов наблюдений или расчетным путем.

Например, такие функции построены для основных сейсмоопасных регионов России - для Камчатки и Северного Кавказа. Эти зависимости называют региональными моделями воздействия. В качестве случайной величины региональных моделей воздействия принята интенсивность землетрясения в баллах.