Вопросы для защиты практической работы № 1 «Расчёт и анализ последствий наводнений»

1. Определение понятий: наводнений, затопление и разлив реки.

2. Определение понятий: паводок, половодье и нагон воды.

3. Классификация наводнений на группы в зависимости от причин их возникнове­ния.

4. Определение понятий: зажора, затора и подтопления.

5. Классификация наводнений на категории в зависимости от периодичности их повторения, масштаба и наносимому ущербу.

6. Речные гидрологические опасные явления.

7. Опасные факторы речных гидрологических явлений.

8. Классификация водохранилищ в зависимости от местности их расположения, размеров и глубин.

9. Определение понятий: гидротехнического сооружения (ГТС), гидродинамичес­кая авария и пропан.

10. Опасные факторы гидродинамической аварии.

11. Классификация наводнений по степени опасности.

12. Классификация морских гидросферных ЧС.

13. Защитные мероприятия от наводнений.

14. Предупредительные мероприятия при угрозе наводнения.

15. Действия граждан при получении предупреждение о наводнении и при навод­нение.

16. Меры безопасности после наводнения.

Практическая работа № 2 «Расчет и анализ последствий природных чрезвычайных ситуаций (атмосферных опасных явлений)» задание 1

«Расчёт и анализ последствий от атмосферных ЧС»

Ветер – это движение, перемещение воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.

Ветер характеризуется направлением, скоростью и силой (скоростным напором). Степень разрушения зданий, сооружений и оборудования зависит от скорости ветра, этажности и места расположения. Различают четыре степени разрушения зданий и сооружений от высоких скоростей ветра: слабую, среднюю, сильную и полную (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Степень разрушения зданий, сооружений, оборудования при бурях, штормах, ураганах

№ п/п	Типы конструктивных решений зданий, сооружений и оборудования	Скорость ветра, м/с
		Степень разрушения
		слабая	средняя	сильная	полная
1	2	3	4	5	6
1	Промышленные здания с легким металлическим каркасом и здания бескаркасной конструкции	25-30	30-50	50-70	>70
2	Кирпичные малоэтажные здания	20-25	25-40	40-60	>60
3	Кирпичные многоэтажные здания	20-25	25-35	35-50	>50
4	Административные многоэтажные здания и здания с металлическим многоэтажным каркасом	25-30	30-50	50-60	>60
5	Крупнопанельные жилые здания	20-30	30-40	40-50	>50
6	Складские кирпичные здания	25-30	30-45	45-55	>55
7	Трансформаторные подстанции	35-45	45-70	70-100	>100
	Водонапорные башни:
8,1	кирпичные	30-35	35-55	55-85	>85
8,2	стальные	30-35	35-65	65-85	>85
	Резервуары:
9,1	наземные металлические	30-40	40-55	55-70	>70
9,2	частично заглубленные	35-45	45-65	65-85	>85
10	Газгольдеры	30-35	35-45	45-55	>55
	Градирни:
11,1	прямоугольные вентиляционные с железобетонным или стальным каркасом	15-20	20-30	30-40	>40
11,2	цилиндрические вентиляционные из монолитного или сборного железобетона	20-25	25-35	35-45	>45

Продолжение табл. 2.1

1	2		3		4		5		6
12	Ректификационные колонны	25-30		30-40		40-55		>55
13	Крановое - оборудование	35-40		40-55		55-65-		>65
14	Подъемно-транспортное оборудование	35-40		40-50		50-60		>60
15	Контрольно-измерительные приборы	20-25		25-35		35-45		>45
	Трубопроводы:
16,1	наземные	35-45		45-60		60-80		>80
16,2	на металлических или железобетонных эстакадах	35-40		40-55		55-65		>65
17	Кабельные наземные линии	25-30		30-40		40-50		>50
18	Кабельные наземные линии связи	20-25		25-35		35-50		>50
19	Грузовые автомобили и автоцистерны	30-50		50-70		70-85		>83
20	Подвижный ж/д состав (вагоны, цистерны)	50-60		60-80		>80
21	Электровозы, тепловозы	>70
22	Станки средние	30-40		40-55		55-65		>65

Для характеристики скорости ветра используется 12-бальная шкала, разработанная адмиралом Бофортом и усовершенствованная национальной службой погоды США.

В ней название ветрового режима, скорость и сила ветра определяется по баллам. Для каждого балла характерны свои признаки: название ветрового режима, скорость ветра, внешние признаки силы ветра, а так же признаки и действие ветра.

Таблица позволяет оценивать силу ветра в баллах (от 0 до 12) по его действию на наземные предметы и на волнение моря.

0 – баллов, затишье (штиль) 0–0,44 м/с;

1 – балл, тихий ветерок 0,88–1,33 м/с;

2 – балла, легкий бриз 1,77–3,14 м/с;

3 – балла, слабый бриз 3,58–5,36 м/с;

4 – балла, умеренный бриз 5,8–8,02м/с;

5 – баллов, свежий бриз 8,5–10,72 м/с;

6 – баллов, сильный бриз 11,16–1336 м/с;

7 – баллов, крепкий ветер 14,3–16,97 м/с;

8 – баллов, очень крепкий ветер (буря) 17,4–20,5 м/с;

9 – баллов, шторм (сильная буря) 21–24,1 м/с;

10 – баллов, сильный шторм (полная буря) 24,58–28,16 м/с;

11 – баллов, жесткий шторм (жесткая буря) 28,6–33,52 м/с;

12 – баллов, ураган > 33,52 м/с;

Разрушительное действие ветра определяется его кинетической энергией, скоростным напором , которая равна произведению плотности атмосферного воздуха ρ, кг/м³, на квадрат скорости воздушного потока V, м/с:

.

При воздействии скоростного напора на объект возникает смещающая сила F_см, которая может вызывать; смещение оборудования относительно основания (фундамента) или его отбрасывание, опрокидывание оборудования.

Для незакрепленного оборудования (Q_г = 0) смещение наблюдается при F_см  F_тр.

Смещающая сила определяется по формуле;

F_см = С_х  S  P_ск,

где С_х – коэффициент аэродинамического сопротивления предмета;

S – площадь миделя обтекаемого предмета, м².

Значения коэффициента С_х для тел различной формы приведены в справочных таблицах

Если тело имеет сложную форму, составленную из тел, приведенных в справочных таблицах, то примерное значение коэффициента С_х тела сложной формы определяется по формуле

где – коэффициент аэродинамического сопротивления i-й части тела;

S_i – площадь миделя i-й части тела.

Силы действующие на предмет при смещении показаны на рисунке 2.1. Сила смещения F_см прикладывается в центре лобовой площадки (в центре давления) предмета.

Рис. 2.1. Силы действующие на предмет при смещении: 1 – центр давления; 2 – центр тяжести

Сила трения определяется по формуле:

где f – коэффициент трения, определяемый по таблице 2.2;

G – вес оборудования, Н;

т – масса оборудования, кг;

g – ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с².

Таблица 2.2