Прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного характера

 

Целью работы является изучение методик заблаговременного получения качественной и количественной информации для прогнозирования, проведения расчета неблагоприятного воздействия на конкретный объект чрезвычайных ситуаций природного характера, оценки результата воздействия и необходимости применения превентивных мер.

 

Расчет зоны ЧС при землетрясениях. Землетрясение - явление природы, связанное со сжатием, сдвигом и колебаниями земли.

 Основные характеристики землетрясений:

1. Энергия, выделяющаяся при землетрясении (Дж):

 

 

где М – магнитуда – мощность землетрясения, выраженная максимальной амплитудой смещения почвы в миллиметрах на расстоянии 100 км, измеряемая в баллах по шкале Рихтера (0–9) и равная:

 

 

2. Интенсивность землетрясения J (энергия на поверхности земли) – колебания грунта у поверхности земли, измеряемые по шкале MSK–64 в баллах (0 – 12):

Максимальная интенсивность в эпицентре землетрясения J₀ определяется по формуле

где H - глубина гипоцентра землетрясения, км. При отсутствии данных о глубине гипоцентра:

 

Интенсивность землетрясения на расстоянии R от его эпицентра (эпицентральное расстояние) для однотипного грунта определяется по формуле:

 

Реальную интенсивность  землетрясения, учитывающую влияние типа грунта под застройкой и на остальной окружающей местности, можно определить по формуле:

 

где – приращение балльности для грунта, на котором построено здание (по сравнению с гранитом);  – приращение балльности для грунта в окружающей местности.

Значения приведены в таблице 5.1.

 

 

Таблица 5.1

Приращения балльности для различных грунтов

Тип грунта
Гранит	0
Известняк	0,52
Щебень, гравий, галька	1,36
Полускальные грунты (гипс)	0,92
Песчаные	1,6
Глинистые	1,61
Насыпные рыхлые	2,6

 

3. Расстояние R, км, от эпицентра, на котором возможно возникновение колебаний определенной интенсивности:

4. Время прихода продольных сейсмических волн - I фаза землетрясения, t _I,с:

 

где V_пр – средняя скорость распространения продольных волн, км/с. Для гранита V_пр = 6,9 км/с; осадочных пород – 6,1 км/с; песчаники, известняки - 1,5–5,6 км/с; полускальные (гипс, мергель, глинистые сланцы) - 1,4–3,6 км/с; крупнообломочные (галька, гравий) – 1,1–2,1 км/с; насыпные грунты – 0,2–0,5 км/с; песок – 0,7–1,6 км/с; глина, суглинок, супесь – 0,5–1,5 км/с.

5. Время прихода поверхностных сейсмических волн - главная (II) фаза землетрясения, t_II , с:

где V_пов – средняя скорость распространения поверхностных волн. Для гранита V_пов = 5,6 км/с; известняки – 4,0 км/с; щебень, гравий, галька – 1,5 км/с; песчаный грунт – 1,2 км/с; глинистый грунт – 1 км/с; насыпной грунт – 0,35 км/с.

Интервал времени от наступления первой фазы землетрясения до наступления главной фазы Δt , с;

Δt = t_II – t_I                                             (5.10)

6. Степени разрушения зданий и сооружений при землетрясениях определяем по таблице 5.2.

Пример. Оценить обстановку и степень разрушения малоэтажных (до четырех кирпичных зданий па расстоянии R = 50 км от эпицентра землетрясения в 6 баллов (J_o). Глубина гипоцентра H = 30 км. Дома построены на насыпном грунте, остальной грунт песчаный.

Решение:

1. Магнитуда землетрясения в эпицентре

 

 

2. Интенсивность землетрясения на R = 50 км

 

 

3. Реальная интенсивность

 

 

4. Время наступления I фазы землетрясения (толчки)

 

 

5. Время наступления главной фазы землетрясения

 

 

 

Таблица 5.2

Характеристика землетрясений

Интенсивность (J), шкала MSK, балл	∆PФ, кгс/см2	Тип землетрясения	Магнитуда, М	Последствия разрушения
IV		Среднее	3	Разрушение остекления, ощущаются толчки в помещениях
V - VI	6 - 7,5 баллов ∆PФ = 0,1–0,3 кгс/см2	Сильное	5	Средние разрушения деревянных зданий; слабые – кирпичных
VII		Очень сильное	5,5–6	Сильные разрушения деревянных зданий; средние – кирпичных; слабые – промышленных каркасных зданий
VIII	7.5-9 баллов ∆PФ = 0,3–1 кгс/см2	Разрушительное	6–6,5	Полное разрушение деревянных зданий; сильные – кирпичных; среднее – ж/б промышленных зданий; трещины в почве; возможны пожары
IX		Опустошительное	7	Полное разрушение деревянных, кирпичных, промышленных зданий; сильное – ж/б каркасных; разрыв коммуникаций; пожары
X	> 9 баллов ∆PФ > 1 кгс/см2	Уничтожающее	7,5	Обвалы, разрушение магистралей, полное разрушение всех зданий; пожары
XI -XII		Катастрофическое Абсолютное	8-9	Полное разрушение зданий; оползни, обвалы. Изменение течения рек и рельефа, пожары

 

Выводы и предложения. Землетрясение на расстоянии R = 50 км сильное, магнитуда равна 5,5  баллов. Интенсивность 6,0 баллов. Здания получат слабые повреждения (трещины, разрушение остекления), толчки будут ощущаться через 10 с. При первых толчках выбежать из здания, если здание 2–3-этажное; при невозможности покинуть помещение, встать у капитальной стены или в проеме двери, закрыв голову; выключить газ, электричество.

 

Задание: Оценить обстановку и степень разрушения зданий на цементном заводе в соответствии с данными таблицы 5.3.

 

 

Определить:

1. Тип землетрясения.

2. Интенсивность землетрясения.

3. Последствия землетрясения.

4. Длительность землетрясения

Таблица 5.3

Варианты расчета зоны ЧС при землетрясениях

№ варианта	Интенсивность землетрясения в эпицентре, балл	Глубина гипоцентра, км	Тип грунта под сооружением	Тип грунта вне сооружения	Расстояние от эпицентра, км	Тип зданий
1	5	20	Насыпной	Песок	30	Цех
2	6	30	Насыпной	Известняк	40	Кирпичные
3	7	10	Гранит	Гравий	50	Деревянные
4	8	30	Гранит	Глина	60	Ж/б
5	9	40	Гранит	Гранит	100	Панельные
6	10	50	Гравий	Гранит	100	Каркасные
7	11	50	Щебень	Песок	90	Деревянные
8	12	60	Глина	Песок	80	Кирпичные
9	10	60	Известняк	Песок	70	Кирпичные
10	11	50	Глина	Песок	60	Деревянные
11	9	40	Насыпной грунт	Гранит	50	Деревянные
12	10	40	Насыпной грунт	Осадочные породы	70	Кирпичные
13	10	40	Песок	Известняк	80	Деревянные
14	9	30	Насыпной грунт	Гравий	50	Деревянные
15	7	30	Насыпной грунт	Гранит	40	Кирпичные
16	8	30	Щебень	Гранит	40	Кирпичные
17	8	40	Песок	Гранит	50	Каркасные
18	10	40	Гранит	Гравий	30	Деревянные
19	9	40	Гранит	Гравий	30	Кирпичные
20	9	40	Гранит	Гравий	20	Кирпичные

 

 Расчет зоны ЧС (зоны затопления) при наводнениях. Наводнение - значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, вызываемого либо таянием снега, ледников (половодье); либо выпадением большого количества осадков (паводок); либо в результате увеличения сопротивления стоку воды при заторах, завалах русла реки (заторные и завальные наводнения). Возможны наводнения, вызванные действием ветра (нагонные), действием цунами и при прорывах плотин (дамб) при переполнении бассейна реки, моря.

Рассмотрим расчет очага поражения (зоны затопления), вызванного ливневыми дождями

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: