Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Учебник
.pdf
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Считается, что не вызывают потери трудоспособности дозы внешнего облучения 50 рад при однократном облучении и 100 рад — при
многократном.
Различают следующие виды химических аварий:
частная — авария, либо не связанная с выбросом аварийно
химически опасных веществ, либо связанная с их незначительной утечкой;
объектовая — авария, связанная с утечкой аварийно химически
опасных веществ из технологического оборудования или трубопроводов; глубина зоны порогового поражения менее санитарнозащитной зоны вокруг предприятия;
местная — авария, связанная с разрушением большой единич-
ной ёмкости или целого склада аварийно химически опасных
веществ; облако зараженного воздуха достигает зоны жилой
застройки; проводится эвакуация из ближайших жилых районов
и другие соответствующие мероприятия;
региональная — авария со значительным выбросом аварийно
химически опасных веществ; облако зараженного воздуха распространяется вглубь жилых районов;
глобальная — авария с полным разрушением всех хранилищ
с аварийно химически опасными веществами на крупных химически опасных объектах.
Наиболее массовыми, особенно в городах, аварийно химически опасными веществами являются хлор и аммиак. Напомним, что в случае
аварийного выброса облако зараженного воздуха перемещается в атмосфере по направлению ветра, при этом облако хлора прижимается
к земле, а облако аммиака — поднимается вверх.
Горение несамовоспламеняющихся веществ возможно только при
наличии:
горючего;
окислителя;
источника зажигания.
Отметим, что наиболее опасным фактором пожара являются токсичные продукты горения.
Для обеспечения защиты населения в нашей стране создана Единая
государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, РСЧС. Она состоит из функциональной и террито-
риальной подсистем и включает следующие уровни управления:
федеральный;
региональный;
территориальный;
51

Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
местный;
объектовый.
Каждый уровень РСЧС имеет координирующие органы, органы повседневного управления, информационные органы, силы и средства.
Организационно-методическое руководство планированием действий
РСЧС выполняет Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий
стихийных бедствий (МЧС).
РСЧС функционирует в одном из следующих режимов:
повседневной деятельности — при нормальной обстановке.
повышенной готовности — при получении прогноза о возмож-
ности чрезвычайной ситуации.
чрезвычайной ситуации — при возникновении и ликвидации
чрезвычайной ситуации.
Напомним, что для оповещения населения в чрезвычайных ситуациях передаются установленные сигналы, при этом первым с помощью сирен, а также прерывистых гудков промышленных предприятий
и транспортных средств передаётся сигнал «Внимание всем!».
Важная информационная роль принадлежит разворачиваемой в настоящее время системе экологического мониторинга окружающей среды. Её задачи — наблюдение, оценка и прогноз возможных изменений
состояния окружающей среды.
Рассмотрим более подробно некоторые адаптированные для учебных
целей расчётные методы оценки обстановки в районах размещения
объектов экономики при наиболее распространённых чрезвычайных
ситуациях природного и техногенного характера на основе материалов
из открытых источников, а также из учебников и учебных пособий под
редакцией ряда авторов, указанных в списке литературы
Оценка обстановки при землетрясении в районе размещения
объекта экономики
Определяются следующие показатели:
1) количество зданий, получивших повреждения по различным
категориям, качественная картина повреждений и требуемые виды
ремонта;
2) общие, санитарные и безвозвратные потери людей, находившихся
в зданиях в момент землетрясения;
3) состояние систем жизнеобеспечения на момент окончания землетрясения и после суточных восстановительных работ.
Исходные данные:
интенсивность землетрясения, J;
тип грунта, на котором построены здания;
52

3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
тип грунта окружающей местности;
тип зданий;
количество зданий, Nзд;
количество людей в зданиях, Nл.
Порядок проведения расчётов
1. Рассчитывается реальная интенсивность землетрясения, J
формуле:
реал
по
J
где ∆J
– ∆Jом — разность приращений балльности землетрясения для грунта,
пост
на котором построено здание и для грунта окружающей местности (опре-
= J – (∆J
реал
– ∆Jом), (3.2.1)
пост
деляется по табл. 3.2.3).
2. По таблице 3.2.4. определяется сейсмостойкость здания Jс.
3. По таблице 3.2.5 определяются значения вероятностей получе-
ния зданием повреждений различной степени Р
зд i
.
4. Рассчитывается количество зданий, получивших различные сте-
пени повреждений по формуле:
N
где N
— количество зданий, повреждённых по i-ой степени; Pi — вероятность
зд i
получения зданием повреждения i-ой степени.
= Pi ⋅Nзд, (3.2.2)
зд i
5. По таблице 3.2.6 определяется качественная картина поврежде-
ния зданий и вид требуемого ремонта.
6. Рассчитываются значения вероятностей общих Р
ных Р
и санитарных Р
безв
потерь людей, находящихся внутри
сан
, безвозврат-
общ
зданий в момент землетрясения по формулам:
Р
Р
Р
где Р
, Р
, и Р
зд 3
зд 4
3, 4 и 5 степени соответственно.
= (0,05⋅Р
общ
= (0,01⋅Р
безв
— значения вероятностей получения зданием повреждений
зд 5
+ 0,5⋅Р
зд 3
+ 0,17⋅Р
зд 3
= Р
сан
общ
+ 0,95⋅Р
зд 4
+ 0,65⋅Р
зд 4
– Р
, (3.2.5)
безв
), (3.2.3)
зд 5
), (3.2.4)
зд 5
7. Рассчитываются абсолютные значения потерь людей, находя-
щихся внутри зданий в момент землетрясения по формулам:
N
N
л общ
л безв
= Р
⋅ Nл, (3.2.6)
общ
= Р
⋅ Nл, (3.2.7)
безв
53

Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
N
л сан
= Р
⋅ Nл. (3.2.8)
сан
8. По таблице 3.2.7 определяется устойчивость систем жизнеобе-
спечения населения для рассчитанного значения J
реал
.
Таблица 3.2.3
Разность приращений балльности землетрясения (в баллах)
Грунт ∆J
Гранит 0,00
Известняк 0,52
Крупнообломочный (щебень, гравий) 0,92
Песчаный 1,60
Глинистый 1,61
Насыпной, рыхлый 2,60
Полускальный 1,36
пост
— ∆ J
ом
Таблица 3.2.4
Классификация зданий по сейсмостойкости
Характеристика зданий Jс, баллы
Бескаркасные здания из местного материала без фундамента 4
Здания из сырцового кирпича на фундаменте 4,5
Здания с деревянным каркасом с лёгкими перекрытиями
Здания из жжёного кирпича или бетонных блоков
Деревянные дома, рубленные в «лапу» 6
Железобетонные каркасные и крупнопанельные здания 6,5
5,5
5
Вероятность степени повреждений зданий, Р
J
реал
— J
с
Степень повреждения
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 0,1 0,3 0,5 0,1 –
4 0,0 0,0 0,1 0,3 0,5 0,1
5 0,0 0,0 0,0 0,1 0,3 0,6
6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,9
54
Таблица 3.2.5
зд.

3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Характеристика повреждений зданий
Таблица 3.2.6
Степень
повреждения
1 степени (лёгкие)
2 степени (умеренные) значительные разрушения ограждающих
3 степени (тяжёлые)
4 степени (разрушительные)
5 степени полное разрушение здания –
трещины в штукатурке, между панелями, откалывание небольших кусков штукатурки
конструкций, откалывание больших кусков
штукатурки, сквозные трещины в перегородках, слабые повреждения несущих стен
частичное разрушение несущих конструкций,
обрушение дымовых труб, значительная
деформация каркасов
частичное разрушение несущих конструкций,
нарушение связей между частями здания,
обрушение крупных частей здания
Описание повреждений Вид ремонта
текущий
капитальный
восстановительный
здание не восстанавливается и подлежит
сносу
Таблица 3.2.7
Устойчивость систем жизнеобеспечения (в процентах)
Система Интенсивность землетрясения, J
6 7 8 9 10
Водоснабжение 80/90 53/80 48/53 36/48 24/36
Электроснабжение 85/95 75/85 60/75 43/60 32/43
Газоснабжение 90/95 85/90 77/85 62/77 50/62
Теплоснабжение 85/90 77/85 50/77 28/50 15/28
Транспорт 90/95 85/90 68/85 55/68 20/55
Канализация 100/100 90/100 82/90 55/68 45/60
Связь 100/100 90/100 82/90 55/82 30/55
Примечание. В числителе — процент систем, способных функционировать немедленно,
в знаменателе — после суточных восстановительных работ.
реал
, баллы
Пример. Населённый пункт, расположенный на песчаном грунте, состоит из
100 зданий, построенных из жжёного кирпича и бетонных блоков. В каждом здании
проживает 1000 человек. Населённый пункт оказался в зоне землетрясения интенсивностью 7,0. Грунт окружающей местности — полускальный. Оцените последствия
землетрясения в населённом пункте.
Решение:
Дано:
J = 7;
тип грунта, на котором построены здания — песчаный;
55

Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
тип грунта окружающей местности — полускальный;
тип зданий — здания из жжёного кирпича и бетонных блоков;
Nзд = 100;
Nл = 10 000 чел.
1. По таблице 3.2.3 определим значения разности приращений балльности землетрясения для заданных типов грунта: ∆J
на котором построены здания, ∆J
— ∆ Jом = 1,36 — для полускального грунта окру-
пост
— ∆ Jом = 1,60 — для песчаного грунта,
пост
жающей местности.
2. По формуле (3.2.1) рассчитаем значение реальной интенсивности землетрясения J
реал
J
:
реал
= J — (∆J
— ∆ Jом) = 7 — (1,36 – 1,6) = 7 — (–0,24) = 7 + 0,24 = 7,24
пост
3. По таблице 3.2.4 определим, что сейсмостойкость зданий из жжёного кирпича
или бетонных блоков составляет Jс = 5,5.
4. По таблице 3.2.5 определим значения вероятностей получения зданием повреждений различной степени:
Р
зд 0
0,1 0,3 0,5 0,1 – –
Р
зд 1
Р
зд 2
Р
зд 3
Р
зд 4
Здания получат повреждения 1-й, 2-й и 3-й степеней (лёгкие, умеренные и тяжёлые
повреждения).
5. По формуле (3.2.2) рассчитаем количество зданий, получивших различные
степени повреждений:
N
зд 0
0,1 ⋅ 100 = 10 0,3 ⋅ 100 = 30 0,5 ⋅ 100 = 50 0,1 ⋅ 100 = 10 – –
N
зд 1
N
зд 2
N
зд 3
N
зд 4
Р
зд 5
N
зд 5
6. По таблице 3.2.6 определим качественную картину повреждений зданий и виды
требуемого ремонта:
Степень повреждения Описание повреждений Вид ремонта
1 степени (лёгкие)
трещины в штукатурке, между панелями,
текущий
откалывание небольших кусков штукатурки
2 степени (умеренные) значительные разрушения ограждающих
капитальный
конструкций, откалывание больших кусков штукатурки, сквозные трещины в перегородках, слабые
повреждения несущих стен
3 степени (тяжёлые)
частичное разрушение несущих конструкций,
обрушение дымовых труб, значительная
восстановитель-
ный
деформация каркасов
7. По формулам (3.2.3–3.2.5) рассчитаем значения вероятностей потерь людей,
находящихся внутри зданий в момент землетрясения:
Р
общ
0,05⋅0,1 = 0,005 0,01⋅0,1 = 0,001 0,005–0,001 = 0,004
Р
безв
Р
сан
56

3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
8. По формулам (3.2.6–3.2.8) рассчитаем абсолютные значения потерь людей,
находящихся внутри зданий в момент землетрясения:
N
л общ
0,005⋅10⋅1000 = 50 0,001 ⋅ 10 ⋅ 1000 = 10 50 – 10 = 40
N
л безв
N
л сан
9. По таблице 3.2.7 определим устойчивость систем жизнеобеспечения населения:
Система Процент системы, способный функционировать:
на момент окончания земле-
трясения
Водоснабжение 53 80
Электроснабжение 75 85
Газоснабжение 85 90
Теплоснабжение 77 85
Транспорт 85 90
Канализация 90 100
Связь 90 100
после суточных восстанови-
тельных работ
Ответ:
1. В результате землетрясения в посёлке 10 зданий повреждений не получат;
30 зданий получат повреждения 1 степени (лёгкие) в виде трещин в штукатурке, между
панелями, откалывания небольших кусков штукатурки и потребуют текущего ремонта;
50 зданий получат повреждения 2 степени (умеренные) в виде значительных разруше
ний ограждающих конструкций, откалывания больших кусков штукатурки, сквозных
трещин в перегородках, слабых повреждений несущих стен и потребуют капитального
ремонта; 10 зданий получат повреждения 3 степени (тяжёлые) в виде частичных разрушений несущих конструкций, обрушения дымовых труб, значительной деформации
каркасов и потребуют восстановительного ремонта.
2. Потери людей, которые буду находиться в зданиях в момент землетрясения,
составят: общие — 50 человек, безвозвратные — 10 человек, санитарные — 40 человек.
3. Процент систем жизнеобеспечения, способных функционировать на момент
окончания землетрясения, составит:
водоснабжение – 53% транспорт – 85%
электроснабжение – 75% канализация – 90%
газоснабжение – 85% связь – 90%
теплоснабжение – 77%
-
4. Процент систем жизнеобеспечения, способных функционировать после суточных
восстановительных работ, составит:
водоснабжение – 80% транспорт – 90%
электроснабжение – 85% канализация – 100%
газоснабжение – 90% связь – 100%
теплоснабжение – 85%
57

Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Оценка обстановки при цунами в районе размещения объекта
экономики
Определяются следующие показатели:
1) время подхода волн цунами к берегу;
2) глубина зоны ущерба;
3) степень разрушения объектов.
Исходные данные:
магнитуды землетрясения M, баллы, или цунами m;
глубина океана H, м;
расстояние до эпицентра землетрясения L, м;
уклон берега i;
расстояние от уреза воды, r, м;
тип объектов.
Порядок проведения расчётов
1. По таблице 3.2.8 определяется высота главной волны цунами h0,
м.
2. Рассчитывается скорость распространения волн цунами v, м/с,
по формуле:
где g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2); Н — глубина океана, м.
, (3.2.9)
3. Рассчитывается время подхода волн цунами к берегу τ, с, по фор-
муле:
4. Рассчитывается скорость волны цунами у уреза воды v
, (3.2.10)
, м/с, по
УР
формуле:
5. Рассчитывается высота волны цунами у уреза воды h
, (3.2.11)
, м, по фор-
УР
муле:
h
= 1,5 ⋅ h0, (3.2.12)
ур
6. Рассчитывается коэффициент шероховатости n по формуле:
, (3.2.13)
7. Рассчитывается глубина зоны ущерба R, м, по формуле:
58

3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
, (3.2.14)
8. Рассчитывается высота волны цунами на заданном расстоянии r
от берега h
h
, м, по формуле:
r
= (hур – i⋅r) (1 – n), (3.2.15)
r
9. Рассчитывается скорость волны цунами на заданном расстоянии
r от берега v
, м/с, по формуле:
r
, (3.2.16)
10. По таблице 3.2.9 определяется степень разрушения объектов
(выбирается максимальная степень).
Таблица 3.2.8
Высота главной волны цунами в метрах
Магнитуда h
землетрясения M, баллы цунами m
7,5 1,0 до 3,0
8,0 2,0 4,0–6,0
8,25 3,0 8,0–12,0
8,5 4,0 14,0–20,0
0
Таблица 3.2.9
Значения параметров волны цунами, приводящие к разрушению объектов
Наименование объекта Степень разрушения
сильная средняя слабая
, м/с hr, м vr, м/с hr, м vr, м/с hr, м
v
r
Деревянные дома:
Сборные 3,0 2,0 2,5 1,5 2,0 2,0
малоэтажные (1–2 этажа) 3,5 2,0 2,5 1,5 1,0 1,0
Кирпичные здания:
малоэтажные (1–3 этажа) 4,0 2,4 3,0 2,0 2,0 1,0
среднеэтажные (4 этажа) 6,0 3,0 4,0 2,5 2,5 1,5
Промышленные здания:
бескаркасные, с лёгким металлическим
каркасом
5,0 2,5 3,5 2,0 2,0 1,0
59

Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Продолжение табл. 3.2.9
с тяжёлым металлическим или ж/б
каркасом
Бетонные и ж/б здания 12,0 4,0 9,0 3,0 4,0 1,5
деревянные (поток выше проезжей части) 1,0 2,0 1,0 1,5 0,0 0,5
железобетонные 2,0 3,0 1,0 2,0 0,0 0,5
металлические с пролётом 30–100 м
металлические с пролётом более 100 м
Железнодорожные пути 2,0 2,0 1,0 1,0 0,5 0,5
гравийные (щебёночные)
шоссейные асфальтовые и бетонные 4,0 3,0 2,0 1,5 1,0 1,0
7,5 4,0 6,0 3,0 3,0 1,5
Мосты:
2,0 3,0 1,0 2,0 0,0 0,5
2,0 2,5 1,0 2,0 0,0 0,5
Дороги:
2,5 2,0 1,0 1,5 0,5 0,5
Пример. На расстоянии 500 км от берега в океане со средней глубиной 3,5 км
произошло землетрясение магнитудой 7,5. На берегу с уклоном 1⋅10–3 в 1,5 км расположен посёлок из кирпичных малоэтажных зданий. Оцените последствия цунами
в районе расположения посёлка.
Решение:
Дано:
M = 7,5;
H = 3500 м;
L = 500 000 м;
i = 1⋅10–3;
r = 1500 м;
тип объектов — кирпичные малоэтажные здания.
1. По таблице 3.2.8 определим, что для M = 7,5 высота главной волны h0 составит
до 3,0 м. Примем h0 = 3,0 м.
2. По формуле (3.2.9) рассчитаем скорость распространения волн цунами v :
м/с.
3. По формуле (3.2.10) рассчитаем время подхода волны цунами к берегу τ :
1908 с ≈ 32 мин.
4. По формуле (3.2.11) рассчитаем скорость волны цунами у уреза воды v
5,2 м/с.
5. По формуле (3.2.12) рассчитаем высоту волны цунами у уреза воды h
hур = 1,5⋅h0 = 1,5⋅3 = 4,5 м.
6. По формуле (3.2.13) рассчитаем коэффициент шероховатости n :
60
:
УР
:
УР
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
