Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций. Теория и практика. Учебное пособие.pdf
Класс пожарной опасности по
условиям погоды
Значение комплексного
показателя, К
Степень пожарной
опасности
I
До 300
Отсутствие ПО
II
От 301 до 1000
Малая
III
От 1001 до 4000
Средняя
IV
От 4001 до 10 000
Высокая
V
Более 10 000
Чрезвычайная
или для дней с постоянным температурным режимом:
К = ·
·
, (31 а)
где t
t
росы
- температура воздуха в 12 часов по местному времени, °С;
возд
-
точка росы в 12 часов по местному времени, °С; n - число дней
после последнего дождя.
Чем ниже влажность, тем точка росы ниже фактической
температуры. Чем выше влажность, тем точка росы ближе к
фактической температуре или выше ее. Если относительная влажность
составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической
температурой. За факт выпадения осадков принимаются любые
значения начинаяс 3 мм за 24 ч, осадки меньше 3 мм не учитываются.
Указанный показатель пожарной опасности может изменяться
от единицы до нескольких тысяч, а в периоды устойчивой сухой и
жаркой погоды превышать 10000. Для характеристики степени
пожарной опасности (ПО) весь диапазон значений делится на пять
интервалов – классовпожарной опасности в лесу по условиям погоды
(табл. 4.1) [13]. Каждому типу лесного массива соответствует свое
значение комплексного показателя K, при котором возможно
возгорание (табл. 4.2).
Таблица 4.1
Шкала классов пожарной опасности в лесу по условиям погоды
61
Таблица 4.2
Комплексный
показатель К
Сосняки - брусничники
301
Ельники - брусничники
500
Сосняки
550
Смешанные
800
Лиственные
900
Березняки - черничники
900
Травяные насаждения
5000
Значения комплексного показателя пожарной опасности, при которых
возможно возгорание леса
Тип лесного массива
Для России по загораемости может быть выделено три
основные группы древесных пород [14]:
1) типы лесов, характеризующиеся наибольшей
загораемостью (хвойные молодняки, сосняки с наличием соснового
подростка, брусничники, смешанные);
2) типы лесов умеренной загораемости (сосняки, ельники,
кедровники);
3) типы лесов трудно загорающиеся (березняки, осинники,
ольховники и другие лиственные породы).
У распространяющегося лесного низового пожара различают
фронт, тыл и фланги, имеющие различные линейные скорости
распространения (V
распространения низового пожара от скорости ветра V
, Vт и Vфл). Зависимость линейной скорости
ф
(м/с) для
в
1 группы древесных пород по загораемости отражены на рис. 4.1.
Приращение периметра пожара ΔΠ (м) за время
распространения τ (ч) можно определить по формуле
П = 3,3 V
τ, (32)
ф
где V
- скорость распространения фронта пожара, м/с.
ф
62
Рис. 4.1 Зависимость линейной скорости распространения
низового пожара от скорости ветра
(II, III-V– классы пожарной опасности погоды)
63
Если начальный периметр пожара П0 (м) известен (задан), то
Вид пожара
Сосна
Кедр
Ель, пихта
Верховой устойчивый
50
30
70
Верховой беглый
30
20
60
через время с начала пожара τ (ч) периметр будет равен
П = П
+ П . (33)
0
Площадь пожара S (га) может быть рассчитана по формуле
S = 4· 10
· П
(34)
-6
2 .
Доля непригодной к реализации древесины после верхового
пожара может быть определена по табл. 4.3.
Таблица 4.3
Доля непригодной к реализации древесины по видам после верховых
пожаров,%
Примеры решения задач
Задача 1. На лесной территории площадью 1000 гас хвойными
насаждениями (сосна) установилась жаркая сухая погода с
температурой в 12 часов дня t
равна t
= 21 °С, определить, через сколько дней после
росы
= 25 °С. Принимая, что точка росы
возд
установления жаркой погоды возникает пожароопасная обстановка.
Определить последствия верхового устойчивого пожара через 24 часа
после его возникновения, если начальный периметр низового пожара
П0 = 10 000 м, а скорость ветра - 4 м/с.
Решение:
1. Из формулы (31а) с учетом данных табл. 4.2. найдем
количество дней, через которое возникнет пожароопасная обстановка
при условии, что в эти дни t
= const; t
возд
росы
=const.
Из формулы (31а) определяем количество дней, через которое
возможно возникновение пожароопасной обстановки ():
·
К = ·
воздросы
возд
.
64
По условиям примера сосна, относится по табл. 4.2 к типу
лесного массива – сосняки, поэтому комплексный показатель К = 550.
Тогда
= 550/[(25 – 21) · 25] = 5,5 дн.
2. С учетом того, что сосняки относятся к первой группе по
загораемости, для скорости ветра V
= 4 м/с и II класса пожарной
в
опасности (300 < К < 1000 - см. табл. 4.1) по графику на рис. 4.1
линейная скорость фронта низового пожара равна V
линейные скорости распространения флангов (V
соответственно V
≈ 18 м/ч;Vт ≈ 10 м/ч.
фл
≈ 28 м/ч, а
ф
) и тыла (Vт),
фл
3. Приращение периметра ΔΠ за τ = 24 ч найдем по формуле
(32):
= 3,3 V
= 3,3 · 28 · 24 = 2217,6 м.
4.Периметр пожара П через 24 ч после загорания по формуле
(33) будет равен
П = П
+ = 10000 + 2217,6 = 12217,6 м.
0
5. Площадь пожара через 24 ч после начала в соответствии с
(34) будет равна
S = 4· 10
-6
· П2= 4· 10
-6
· (12217,6)2 = 597 га.
Таким образом, пожар не охватит территорию леса площадью 1000 га
до окончания суток.
6. Определим время, за которое пожар охватит весь лесной
массив площадью S
S = S
, получим
0
= 1000 га, используя формулы (34) - (32). Приняв
0
τ ≈ 69 ч.
7. Согласно табл. 4.3 в случае возникновения верхового
устойчивого пожара 50 % леса окажется непригодным к реализации.
65
Задача 2. На лесной территории площадью S0 =300 га с
хвойными насаждениями (ельники-брусничники) установилась
жаркая сухая погода с температурой в 12 часов дня t
этом точка росы t
= 16 °С.
росы
= 27 °С. При
возд
Определить коэффициент пожарной опасности К и
последствия через трое суток после возможного возникновения
верхового беглого пожара, если начальный периметр низового пожара
принять П
равным 400 м, а скорость ветра - 1 м/с.
0
Решение:
1. Из формулы (31а) с учетом данных табл. 4.2 найдем
коэффициент пожарной опасности К при условии, что в эти дни t
и t
не менялись.
росы
возд
Из формулы (31а) определяем количество дней, через которое
возможно возникновение пожароопасной обстановки :
К = ·
воздросы
·
возд
.
По условиям примера ельники-брусничники, по табл. 4.2
комплексный показатель К = 500. Тогда
= 500/[(27 – 16) · 25] = 1,8 дн.
2. С учетом того, что рассматриваемый лесной массив
относится к первой группе по загораемости, для скорости ветра
V
= 1 м/с и II класса пожарной опасности (301 < К < 1000 см. табл.
в
4.1), по графику на рис. 4.1, находим, что линейная скорость фронта
низового пожара равна V
распространения флангов (V
12 м/ч; V
= 6 м/ч.
т
≈ 15м/ч, а линейные скорости
ф
) и тыла (Vт), соответственно Vфл =
фл
3. Приращение периметра ΔΠ за τ
= 72 ч найдем по формуле
0
(32):
= 3,3 V
= 3,3 · 15 · 72 = 3564 м.
4. Периметр пожара П через 72 ч после загорания по формуле
(33) будет равен
66
П =П
+ = 400 + 3564 = 3964 м.
0
5. Площадь пожара через 72 ч после начала согласно (34)
будет:
S = 4· 10
-6
· П2 = 4· 10
-6
· (3964)2 = 62,8 га,
т.е. пожар не достигнет границ леса до окончания расчетного периода.
6. Определим время, за которое пожар охватит весь лесной
массив площадью S
S = S
, получим
0
= 300 га, используя формулы (34) - (32). Приняв
0
τ =167 ч (≈ 7 сут).
7. Согласно табл. 4.3 в случае возникновения верхового
беглого пожара 30 % леса окажется непригодным к реализации.
Задача для самостоятельного решения. Определить
последствия верхового пожара через τ
если начальный периметр низового пожара составлял П
скорость ветра - V
(м/с).
в
Вычислить площадь пожара S (га) черезτ
(ч) после его возникновения,
0
(м), а
0
(ч) после его
0
возникновения; количество дней n, через которое возможно
возникновение пожароопасной обстановки; времяτ (ч), за которое
пожар охватит весь лесной массив площадью S и долю (%)
непригодной к реализации после верхового пожара древесины.
На рассматриваемый период в течение nдней стояла жаркая сухая
погода с температурой в 12 часов дня t
°С с точкой росы t
возд
росы
°С.
Лесная территория имеет хвойные насаждения первой группы.
Исходные данные приведены в табл. 4.4.
67
Таблица 4.4
1
Смешанные
1000
600
3,0
2,0
Устойчивый
27
13
2
Ельники -
брусничники
600
400
1,0
2,0
30
16
3
Сосняки
2000
500
5,0
1,0
Устойчивый
26
10
4
Смешанные
300
100
0,5
1,0
Устойчивый
26
12 5
Сосняки
1200
800
1,0
2,0
Устойчивый
28
14
6
Смешанные
1600
300
1,0
4,0
Устойчивый
29
13 7
Сосняки
800
200
0,3
1,0
Устойчивый
30
16
8
Смешанные
1200
800
3,0
3,5
Беглый
30
17
9
Ельники -
брусничники
1600
100
4,0
1,0
Беглый
26
10
10
Сосняки
800
50
1,0
2,0
Устойчивый
28
8
11
Смешанные
2000
700
5,0
4,0
Устойчивый
29
15
12
Сосняки
300
100
0,5
2,0
Устойчивый
30
14
13
Ельники -
брусничники
1200
600
1,0
3,5
Беглый
30
14
14
Сосняки
1700
400
1,0
1,0
Устойчивый
27
12 15
Смешанные
2400
900
3,0
4,0
Беглый
25
11
Исходные данные для самостоятельного решения задач по оценке
последствий лесного пожара
, га
0
, м/с
в
, м
0
, сут
0
С
С
0
0
,
,
возд
росы
леса
Варианты
Наименование участка
Площадь леса S
пожара П
Начальный периметр
Скорость ветра V
пожара, τ
Продолжительность
Вид пожара
Беглый
Точка росы t
12 часов дня t
Температура воздуха в
68
4.3. Гидрологические опасные явления - наводнения
К факторам, обусловливающим величины максимального
уровня расхода воды для случая весеннего половодья, относятся
следующие:
- запас воды в снежном покрове перед началом весеннего
таяния;
- атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья;
- осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего таяния
снега;
- глубина промерзания почвы к началу снеготаяния;
- ледяная корка на почве; интенсивность снеготаяния;
- сочетание волн - половодья крупных притоков бассейна;
- заболоченность и лесистость бассейна (эти факторы в
отличие от перечисленных способствуют уменьшению максимального
расхода).
При определении основных характеристик половодия на
горных реках, кроме вышеперечисленных факторов, необходимо
учитывать вертикальную зональность климата, среднюю высоту
водосбора, величины уклонов рек.
Из поражающих факторов наводнений выделяют:
- гидродинамический – в виде потока (течения) воды;
- гидрохимический - обусловливающий загрязнение
гидросферы, почв, грунтов, а также ускорение процессов коррозии,
гниения и других химических и микробиологических процессов.
К основным характеристикам последствий наводнения
относятся:
- численность населения, оказавшегося в зоне, подверженной
наводнению (здесь можно выделить число жертв, количество
раненых, количество населения, оставшегося без крова, и т.п.);
- количество населенных пунктов, попавших в зону,
охваченную наводнением (здесь можно выделить города, поселки
городского типа, сельские населенные пункты, полностью
затопленные, частично затопленные, попавшие в зону подтопления, и
т.п.);
- количество объектов различных отраслей народного
хозяйства, оказавшихся в зоне, охваченной наводнением;
69
- протяженность железных и автомобильных дорог, линий
электропередач, линий коммуникаций и связи, оказавшихся в зоне
затопления;
- количество мостов и тоннелей, затопленных, разрушенных и
поврежденных в результате наводнения;
- площадь сельскохозяйственных угодий, охваченных наводнением;
- количество погибших сельскохозяйственных животных и
т.п., а также такие обобщенные характеристики, как величины
ущерба, наносимого наводнением различным отраслям народного
хозяйства.
Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений.
К видам прямого ущерба относятся:
- повреждение и разрушение жилых и производственных
зданий, железных и автомобильных дорог, линий электропередач и
связи, мелиоративных систем и др.;
- гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур;
уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания, кормов,
удобрений и др.;
- затраты на временную эвакуацию населения и материальных
ценностей в незатопляемые места;
- смыв плодородного слоя почвы и занесение почвы песком и
илом.
Виды косвенного ущерба:
- затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы
продуктов питания, строительных материалов, кормов для скота;
- сокращение выработки продукции и замедление темпов
развития народного хозяйства;
- ухудшение условий жизни населения;
- невозможность рационального использования территории;
- увеличение амортизационных расходов на содержание
зданий в нормальном состоянии.
Для городов и населенных пунктов существуют понятия
подтопление и затопление. При подтоплении вода проникает в
подвальные помещения. В случае затопления местность покрывается
слоем воды той или иной высоты.
Катастрофическое затопление, являющееся следствием
гидродинамической аварии, заключается в стремительном затоплении
70