- •3. Качественный анализ риска (3 вопрос)
- •Количественный анализ риска (4 вопрос)
- •Способы повышения надёжности (5 вопрос)
- •Управление риском (6 вопрос)
- •Выбор условий перевозки опасных грузов.
- •Транспортная задача.
- •Волновая система при землетрясении. Энергия землетрясения. Оценка интенсивности землетрясения на различных расстояниях от его эпицентра
- •§ 1.7. Волновая система при землетрясении.
- •§ 1.8. Магнитуда землетрясения. Связь магнитуды с энергией землетрясения.
- •Р ис. 12 Номограмма для определения магнитуды
- •§ 1.9. Интенсивность землетрясений. Шкалы msк-64 и рихтера.
- •§1.10. Оценка воздействия землетрясения на различные объекты.
- •Вулканическое извержение. Энергия извержения. Основные поражающие факторы. Оценка дальности полета вулканических бомб
- •Глава 4 . Вулканические извержения.
- •§4.1. Механизм вулканических извержений.
- •§4.4 Энергия вулканических извержений.
- •§4.2. Выброс ядовитых газов в атмосферу, пеплопад,
- •§4.3. Оценка дальности полета вулканических бомб.
- •При интегрировании уравнений движения находим
- •Атмосферные вихревые движения. Порядок величины энергии циклонов, тайфунов, торнадо, особенности движения воздуха. Поражающее действие атмосферных вихревых движений.
- •§ 6.3. Механизм разрушительного действия атмосферных вихрей.
- •Половодье и паводок, их годографы Оценка подъема воды при таких наводнениях
- •§5.2 Половодье.
- •Возможные размеры зон затопления в зависимости от уровня
- •§5.3 Паводок.
- •2. По формуле (3.19) вычисляем максимальный расход при прохождении паводка
- •Цунами. Волна цунами на глубоководной акватории. Выход цунами на мелководье. Заход в бухты, узкости.
- •§5.6. Цунами.
- •Основная химическая реакция процесса горения. Определение теплоты сгорания. Закон Гесса г.Г.(7 вопрос) § 1.6. Основные химические реакции процесса горения. Теплота сгорания
- •Значения qп , Qсг., Vм
- •Очаг поражения при пожаре. Определение зон горения, теплового воздействия и части зоны задымления, опасной по токсическому действию продуктов сгорания. (13 вопрос)
- •§3.4. Очаг поражения при пожаре
- •§3.5. Пожар в зданиях и сооружениях
- •Пожарная нагрузка в жилых домах
- •§3.1. Распространение тепла из зоны горения в окружающее пространство
- •- Длина волны, мкм ;
- •Количество тепла, передаваемое при пожаре на смежный объект q , , определяется по выражению [8]
- •§ 3.2. Зона теплового воздействия
- •Минимальная интенсивность облучения Jmin для твердых материалов
- •Минимальная интенсивность облучения Jmin для жидких веществ
- •Значения коэффициента k
- •§3.3. Зона токсического действия продуктов сгорания
- •Классы опасности сдяв
- •Токсические характеристики некоторых сдяв
- •Очаг поражения при взрыве. Определение зон полного, сильного, среднего и слабого разрушений. Критерии поражения человека при взрыве (13 вопрос)
- •§ 5.10. Очаг поражения при авариях и катастрофах, связанных со взрывом
- •§ 5.7. Определение нагрузок при воздействии воздушной ударной волны на здание, сооружение
- •Скорость звука за фронтом отраженной волны
- •§ 5.8. Приближенный способ расчета воздействия ударной волны взрыва на конструкцию
- •§ 5.9. Критерии поражения человека, зданий, сооружений при действии ударной волны. Вероятностная оценка
- •Поражение зданий, сооружений при взрыве
- •Противоаварийная устойчивость потенциально-опасных оэ (21 вопрос)
- •Характеристики токсичных веществ
- •Конкретные опасные вещества
- •Категории опасных веществ
- •2.1.2. Принципы и критерии противоаварийной ( 22 вопрос ???) устойчивости пооэ
- •Противоаварийные системы, обеспечение и анализ их надёжности
- •2.2.4. Противоаварийные системы. Обеспечение и анализ их надёжности
- •2.2.4.1. Обеспечение надёжности противоаварийных систем
- •2.2.4.2. Анализ надёжности противоаварийных систем
- •Устойчивость оэ. Принципы, критерии и факторы, влияющие на устойчивость оэ. Организация исследования устойчивости оэ. (22 вопрос)
- •3.1. Понятие об устойчивости объектов экономики в чс
- •3.1.1. Принципы и критерии устойчивости оэ в чс
- •3.1.2. Организация исследования устойчивости оэ в чс
- •Методика детерминированной оценки устойчивости оэ. Преимущества и недостатки, алгоритм оценки. Общие подходы к оценке устойчивости оэ к действию поражающих факторов (23 вопрос)
- •3.2. Методика детерминированной оценки устойчивости оэ к действию поражающих факторов
- •3.2.1. Общие положения и алгоритм оценки
- •3.2.2. Оценка защиты производственного персонала
- •Структура возможных поражений людей в зонах разрушения зданий и сооружений городской застройки
- •3.2.3. Оценка устойчивости оэ к действию механических поражающих факторов
- •Поражающее действие взрыва
- •Поражающее действие волны прорыва
- •Коэффициенты трения между поверхностями различных материалов
- •4.1.1. Декларация безопасности промышленного объекта рф
- •4.1.1.1. Структура и основные требования, предъявляемые к декларации
- •4.1.1.2. Правила составления декларации и лицензирование деятельности промышленного объекта
- •4.1.2. Строительные нормы и правила сНиП II. 0151-90
- •4.1.2.1. Назначение, содержание и применение норм проектирования инженерно-технических мероприятий гражданской обороны
- •4.1.2.2. Зонирование территорий
- •4.1.2.3. Требования нп итм го к размещению объектов и планировке городов
- •4.1.2.4. Требования нп итм к зданиям, сооружениям и внешним инженерным сетям
- •4.1.2.5. Требования нп итм го к электроснабжению, гидротехническим и транспортным сооружениям, связи
- •Принципы обеспечения устойчивости оэ в чс. Пути, способы и мероприятия по повышению устойчивости оэ в чс (25 вопрос)
- •4.3. Пути, способы и мероприятия по повышению устойчивости оэ
- •4.3.1. Общие положения
- •4.3.2. Обеспечение защиты производственного персонала
- •4.3.3. Повышение устойчивости инженерно-технического комплекса
- •4.3.4. Подготовка к безаварийной остановке производства
- •4.3.5. Повышение устойчивости материально-технического снабжения
- •4.3.6. Мероприятия по подготовке к быстрому восстановлению производства
- •4.3.7. Повышение устойчивости системы управления объектом
- •4.3.8. Мероприятия, завершающие подготовку оэ к работе в условиях чс
- •Экономические оценки устойчивости оэ в чс (27 вопрос)
- •5. Экономические оценки устойчивости оэ в чс
- •5.1. Оценка ущерба
- •5.1.1. Оценка прямого ущерба
- •5.1.2. Оценка косвенного ущерба
- •5.1.2.1. Затраты на восстановление производства
- •5.1.2.5. Средства необходимые для ликвидации чс
- •5.1.2.6. Ущерб, связанный с ликвидацией последствий чс
- •Средства, затрачиваемые на ведение разведки
- •5.1.2.7. Затраты, связанные с возмещением ущерба, причинённого физическим и юридическим лицам
- •5.1.2.8. Затраты, связанные с возмещением ущерба, причинённого окружающей среде
- •5.2. Оценка достоверности ущерба
- •5.3. Прогнозирование ущерба
- •Решение.
- •5.4. Определение величины страхового фонда
- •Виды аварийно-спасательных работ (32 вопрос)
- •Порядок применения сил и средств для ведения спасательных работ (35 вопрос)
- •1.3. Силы и средства рсчс
- •1.2. Создание резервов материально-технических ресурсов (47 вопрос)
- •1.3. Хранение резервов материальных ресурсов
- •1.4. Использование резервов материальных ресурсов (48 вопрос)
- •1.5. Восполнение резервов материальных ресурсов
- •2.1. Продовольственное обеспечение (49 вопрос)
- •2.4. Медицинское обеспечение
- •Нормы медицинского обеспечения населения
- •3.1. Основы организации транспортного и технического обеспечения
- •6.3. Планирование хозяйственной деятельности воинской части (соединения) го
- •6.4. Порядок учета, отчетности и списания материальных средств
- •6.5. Контроль хозяйственной деятельности
- •4. Основание и порядок введения чрезвычайного положения (53 вопрос)
- •4.1. Условия, основания и порядок введения чрезвычайного положения
- •7.2. Права граждан рф в области защиты от чс
- •7.3. Обязанности граждан рф в области защиты в чс
- •9.1. Аварийно-спасательные службы
- •9.2. Задачи аварийно-спасательных служб, их создание, состав и комплектование
- •9.3.Деятельность аварийно-спасательных служб
- •9.4. Привлечение аварийно-спасательных служб к ликвидации чрезвычайных ситуаций
- •8.1. Порядок подготовки населения в области защиты от чс
- •8.2. Приобретение знаний в области защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций
- •1.1. Общая характеристика химического оружия
- •1.2. Параметры боевых токсичных химических веществ
- •1.3. Характеристика отравляющих веществ
- •1.4. Характеристика токсинов и фитотоксикантов Характеристика токсинов
- •Характеристика фитотоксикантов
- •1.5. Химические боеприпасы и приборы
- •Химические боеприпасы ракет и артиллерии
- •Химические боевые части ракет
- •Химические боеприпасы ближнего боя
- •3.1. Общая характеристика ядерного оружия
- •3.2. Нерадиационные Поражающие факторы ядерного взрыва
- •Ударная волна
- •Световое излучение
- •Электромагнитный импульс
- •3.3. Проникающая радиация
- •3.4. Радиоактивное заражение
- •3.5. Радиационный терроризм
- •Тенденции развития биологического оружия
- •16.4. План радиационной, химической и биологической защиты населения
- •16.5. План радиационной, химической и биологической защиты спасательного отряда (формирования го)
- •Силы рхб защиты
- •15.1. Подразделения рхб защиты войск гражданской обороны
- •Отдельный отряд рхб защиты спасательного центра
- •15.2. Формирования гражданской обороны, решающие задачи рхб защиты
- •5. В организациях, производящих или использующих аварийно химически опасные вещества (ахов), вместо сводных команд создаются сводные команды радиационной и химической защиты.
- •15.3. Сеть наблюдения и лабораторного контроля гражданской обороны
Волновая система при землетрясении. Энергия землетрясения. Оценка интенсивности землетрясения на различных расстояниях от его эпицентра
§ 1.7. Волновая система при землетрясении.
Высвобождение накапливающейся длительное время в земной коре энергии напряжений сжатия, растяжения, сдвига обычно происходит в некотором объеме, называемом очагом землетрясения. В пределах очага имеет место разрушение земных пород. В геологии используется специальный термин – разлом.[1,12]
Протяженность разлома (а значит и очаговой области) может достигать десятков, в отдельных случаях – сотен километров. Образование разлома часто сопровождается смещением земных пород. Если при этом образование разлома происходит в результате действия растягивающих усилий, то некоторый объем породы может соскользнуть вниз – возникает так называемый нормальный сброс. При сжатии часть породы может быть выдавлена вверх – такой разлом называют обращенным сбросом. Возможно также горизонтальное перемещение некоторого объема породы при наличии сдвигающих усилий; в этом случае говорят о поперечном сбросе. Указанные типы сбросов поясняет рис. 6.
а) б) с)
Рис. 6. Схемы разломов при землетрясении.
а – нормальный сброс, б – обращенный сброс, с – поперечный сброс.
В очаге землетрясения выделяется точка, в которой начинается разрушение земной породы, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром. Возмущения грунтовой среды, порожденные в гипоцентре, распространяются во все стороны в виде упругих продольной (Р) и поперечной (S) сейсмических волн. Взаимодействие этих волн с поверхностью земли возбуждает поверхностную волну (R). Схема распространения волн P, S, R в случае однородного грунтового полупространства показана на рис. 7.[13]
L
Эпицентр Точка наблюдений
R
H Гипоцентр
S P
Рис 7. Волновая картина при землетрясении.
Согласно приведенным ранее в § 1.6. пояснениям продольная волна Р характеризуется объемными деформациями сжатия и разрежения. Частицы грунта совершают колебания в направлении, совпадающем с направлением распространения волн.
Поперечная волна S связана с деформациями сдвигового характера. Частицы грунта совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волн.
В поверхностной волне R частицы грунта совершают колебания по эллиптическим орбитам в вертикальной плоскости.
Скорости распространения продольной и поперечной волн определяются по соотношениям (1.33). Скорость распространения поверхностной волны составляет ~ 0,9 от скорости поперечной волны.
В дальнейшем будем обозначать скорости распространения волн P, S, R через NP, NS, NR соответственно. С учетом соотношений (1.33) и (1.25) можно получить [13]
( 1.40 )
где – плотность грунта, кг/м3;
Е – модуль Юнга, Па;
– коэффициент Пуассона
Значения , Е, для некоторых грунтов приведены в табл. 2
Таблица 2
Значения плотности грунта, Модуля Юнга, коэффициента Пуассона.
Грунт |
Е, Па |
V |
, кг/м3 |
Гранит Известняк |
(3.5…5)1010 3.51010 |
0.1…0.15 0.2 |
(2.5…3)103 2.3103 |
Пример.
Определить скорости распространения продольной, поперечной и поверхностной волн по скальному грунту ( гранит = кг/м3; Е Па; ).
Решение.
1. Скорость распространения продольной волны вычисляем по первой формуле системы (1.40)
2. Скорость распространения поперечной волны находим по второй формуле (1.40)
3. Скорость распространения поверхностной волны определяем по соотношению (2).
Большие скорости распространения сейсмических волн создают значительные трудности с оповещением населения о факте землетрясения.
Пример.
Оценить возможность оповещения жителями одного населенного пункта жителей другого населенного пункта о землетрясении, если первый из них расположен непосредственно в окрестности эпицентра землетрясения, второй – на расстоянии L=100 км от эпицентра. Глубина очага землетрясения Н=20 км (величины L, H соответствуют рис. 7). Условия распространения сейсмических волн такие же, как и в рассмотренном выше примере.
Решение.
1.Находим время прихода первой из сейсмических волн – продольной волны Р к первому населенному пункту.
2.Вычисляем время прихода этой волны ко второму населенному пункту
.
3.Находим разность времен , определяющую возможность оповещения
.
За такое время оповестить население и принять необходимые меры по защите исключительно сложно.
Как известно, земная кора состоит из различных грунтовых работ, залегающих, как правило, послойно. При наличии неоднородных слоев, что, как правило, имеет место в реальной действительности, волновая картина при землетрясении существенно усложняется. Особенность распространения сейсмических волн состоит в том, что при косом падении на границу раздела двух сред волны одного типа, например Р, возникают, кроме преломленной (РР+) и отраженной (РР-) продольных волн, преломленная (РS+) и отраженная (РS-) поперечные волны, рис. 8.
РS+ РР+
A A
PS- PP- P
Рис. 8. Схема преломления продольной волны из одного грунтового слоя в другой.
Положение фронтов волн РР+, РР-, РS+, РS- определяется по закону Снеллиуса
, (1.41)
где NP , NPP+ , NPS+ , NPP- , NPS- - скорости распространения волн Р, РР+, РS+, РР-, РS- соответственно (находятся по формулам (1.40));
- угол падения фронта волны Р на границу раздела сред;
- углы преломления волн РР+, РS+ соответственно;
- углы отражения волн РР-, РS- соответственно.
Обычно плотность грунта и скорости распространения волн в верхнем слое меньше, чем в нижнем. В этом случае при косом падении продольной волны Р+ на границу АА` в верхнем слое в результате преломления формируются РР+, РS+ волны. При их отражении от границы ВВ` верхнего слоя образуются волны РPР-, РPS-, РSР-, РSS-. Здесь индекс (+) при обозначении волн соответствует волне сжатия, индекс (_) – волне разрежения. При отражении волн РPР-, РPS-, РSР-, РSS- от нижней границы АА` верхнего слоя формируется следующая группа волн и т.д. Волновая система, формирующаяся в верхнем слое двухслойной грунтовой среды при распространении сейсмических волн P и S, показана на рис. 9. (с целью упрощения рисунка отраженные и преломленные волны в нижнем слое здесь не показаны) [13].
Рис. 9. Сейсмические волны в двухслойной среде
Таким образом, при наличии неоднородных слоев при землетрясении имеет место сложная волновая картина. В приповерхностном слое рассмотренные продольная и поперечная волны представляют собой по существу волновые пакеты, состоящие каждый из целой группы различных волн.
На рис. 10. показаны в качестве примера изменения во времени ускорения, скорости и смещения грунта при землетрясении 9.02.1971 года в Сан-Фернандо (штат Калифорния, США). [11]
Рис. 10. значения ускорения, скорости и смещения грунта
при землетрясении в Сан-Фернандо
На этом рисунке запись ускорения, то есть акселерограмма, первична; скорость и смещение грунта получены интегрированием.
Обращает внимание отличие вида колебаний ускорения, скорости и смещения грунта, имевших место при этом землетрясении. Данное обстоятельство связано с наложением высоких гармоник колебаний от отдельных волн на основное колебание грунта, обусловленное волновым пакетом. Известно, что скорость можно рассматривать как первый интеграл по времени от ускорения, смещение – второй. При интегрировании высокие гармоники сглаживаются. Полученные таким способом значения скорости и смещения грунта отвечают реальному характеру движения грунта при рассматриваемом землетрясении.
Параметры движения грунта при землетрясении регистрируются на сейсмических станциях с помощью специальных приборов – сейсмографов и акселерографов.
Движение грунта в любой точке происходит в трех измерениях. Это означает, что точка движется в пространстве, а не просто в плоскости или по прямой. Чтобы зарегистрировать такое движение, сейсмограф должен иметь три сейсмометра, движущихся в трех взаимно перпендикулярных направлениях (двух горизонтальных и одном вертикальном) и позволяющих получить соответствующие сейсмограммы. Сейсмометр – это чувствительный элемент прибора, реагирующий на сейсмическое воздействие. Обычно это маятник или груз, закрепленный на пружине. Движение сейсмографа преобразуется в сейсмограмму одним из способов: перо чертит линию на бумаге, закрепленной на вращающемся барабане; световой луч оставляет след на движущейся фотопленке; электромагнитная система генерирует ток, который с помощью электронного устройства записывается на магнитной карте.
В качестве примера на рис. 11 приведена схема сейсмографа маятникового типа, применяемого для регистрации горизонтальных смещений (колебаний) грунта.
Р
1 –груз маятника,
2 – точка подвеса маятника,
3 – перо,
4 – демпфер,
5 – вращающийся барабан
Принцип действия сейсмографа. При смещении земной поверхности, например, слева направо на величину х, на эту же величину вместе с корпусом прибора сместятся точка подвеса маятника (2) и барабан (5). Груз (1) в первой момент времени остается неподвижным. Это вызывает отклонение маятника относительно вертикали, и перо прочертит на барабане определенную линию.
Сейсмограф регистрирует смещение грунта. Для регистрации ускорения грунта используются другие приборы - акселерографы. Чувствительный элемент этих приборов называется акселерометром, полученная запись - акселерограммой..
Основные параметры сейсмических волн (скорость распространения волн, ускорение, скорость и величина смещения грунта, продолжительность действия) зависят от энергии землетрясения, глубины очага и удаления точки наблюдения от эпицентра, а также физико-механических свойств грунта: плотности, модуля Юнга, коэффициента Пуассона.
Из соотношения (1.39) видно, что для определения энергии землетрясения необходимо знание размеров очага и величин напряжений в очаге, которые в свою очередь зависят от его глубины; в целом – это достаточно сложная задача.
Ниже рассматривается способ определения энергии землетрясений, предложенный американским сейсмографом Рихтером.