Основные параметры селевых потоков

Параметр	Значение
Плотность, кг/м3	(1, 2...1, 9)103
Вязкость, Па ■ с	0, 4...2, 0
Скорость движения в транзитных условиях, м/с:
для уклонов 10... 27°	2, 5...7, 5
максимально возможная	14...16
Предельная крутизна прекращения движения, град	2...5
Высота селевого потока, м:
катастрофического	До 10
мощного	3...5
среднего	2, 5
маломощного	1, 5
Продолжительность, ч	0, 5...70
Ширина потока на транзитных участках, м	5...70
Расход потока, м3/с	30... 800
Повторяемость, лет	15...20
Размер крупных включений, м	3...4
Масса включений, т	200... 300

соту снежного покрова, плотность снега, интенсивность снегопа­да, оседание снежного покрова, температурный режим воздуха и снежного покрова, метелевое распределение снежного покрова.

В отсутствие осадков сход снежных лавин может быть следстви­ем интенсивного таяния снега под воздействием тепла, солнеч­ной радиации и процесса перекристаллизации, приводящих к раз­рушению снежной толщи (вплоть до образования мелкодисперс­ной снежной массы в глубине этой толщи) и ослаблению проч­ности и несущей способности отдельных слоев.

До 70 % всех лавин обусловлены снегопадами. Эти лавины схо­дят во время снегопада и в течение 12 дней после их прекращения.

Классификация лавин по природе их формирования следую­щая.

1. Лотковая — движение по форсированному руслу.

2. Осов (склоновая) — отрыв и движение по всей поверхности склонов.

3. Прыгающая — свободное падение с уступов склонов.

4. Пластовая — движение по поверхности нижележащего слоя снега.

5. Грунтовая — движение по поверхности грунта.

6. Сухая — сухой снег в лавинном очаге.

7. Мокрая — мокрый снег в лавинном очаге.

Характеристика лавиноопасных территорий при различных зна­чениях лавинного очага АН (разность максимальной и минималь­ной высот склона в пределах лавинного очага), м, приведена в табл. 3.11.

Таблица 3.11

Характеристика лавиноопасных территорий

 

 

	Лавинный очаг
Территория	АД м	Условия лавинообразования
	средний	макси­мальный
Низкогор-			Образование лавин ограничено
ная			величиной снегонакопления, могут формироваться небольшие лавины. Большинство лавин останавливается на склонах
Среднегор-			Формирование лавин ежегодное.
ная лугово-			В нижней части пояса, а также на
лесная	•		залесенных склонах образуются, как правило, малые лавины. На без­лесых склонах активность лавино­образования быстро увеличивается с высотой
Среднегор-			В нижней части пояса у границ леса
ная луговая			ежегодно формируются мощные ла­вины. Лавины обычно достигают долин
Высокогор-			Формирование лавин ежегодное, в
ная прилед-			большинстве очагов в холодный сезон
никовая			возможен неоднократный сход. Большинство лавин лотковые или склоновые, как правило, достигают дна долин
Высокогор-			Ежегодный неоднократный сход лавин
ная ледни-			в большинстве очагов. Большинство
ковая			лавин лотковые или склоновые. Лави­ны достигают дна долин

Основные характеристики снежных лавин

Масса, т............................................................................. 1... 10⁷

Объем, м³.......................................................................... 1...10⁷

Скорость движения лавин, м/с:

мокрых......................................................................... 10... 20

сухих............................................................................20... 100

Динамическое давление, МПа.........................................До 2

Дальность выброса, м.....................................................До 2000

Плотность снега лавин, кг/м³:

мокрых........................................................................0, 3...0, 8

сухих............................................................................0, 2... 0, 4

Площадь сечения лавинного потока, м²........................До 10³

Высота фронта лавинного потока, м..............................До 10

Коэффициент лавинной активности, k_s.......................0, 3... 1, 0

Коэффициент поражения дна долины, к_дн..................0, 2... 1, 0

Объем завалов на дне долины и дорогах, м³.................До 10⁷

Наводнения

Наводнения по повторяемости, площади распространения, сум­марному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди опасных гидрологических явлений и процессов. По числу человеческих жертв и ущербу, приходящемуся на единицу пло­щади поражения, они занимают второе место после землетрясе­ний.

На территории России угроза наводнений существует для 746 горо­дов и нескольких тысяч населенных пунктов. В исключительно многоводные годы, такие как 1926 и 1966 гг., площадь затопле­ний оценивается в 400 тыс. км², а в средние по затопляемости годы — 50 тыс. км². По данным Роскомвода средний ежегодный ущерб от наводнений составляет 5 трлн руб. (в ценах 1995 г.), из которых 35 % приходится на коммунальное хозяйство, 27 % — на сельское хозяйство, 14 % — на промышленность, 8 % — на авто­мобильные, железные дороги и мосты.

Низкие (малые) наводнения на равнинных реках России наблю­даются примерно один раз в 5... 10 лет. Затопляется менее 10% сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Ма­териальный ущерб невелик и ритм жизни населения практически не нарушается.

Высокие наводнения, происходящие один раз в 20...25 лет, со­провождаются значительными затоплениями и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. В густонасе­ленных районах они нередко приводят к частичной эвакуации на­селения, наносят ощутимый социально-экономический ущерб. За­тапливаются 10... 15 % сельскохозяйственных угодий. Выдающиеся (большие) наводнения, повторяющиеся каждые 50... 100 лет, охватывают целые речные бассейны. Они парализу­ют хозяйственную деятельность, наносят большой материальный и моральный ущерб. Из-за затопления населенных пунктов возни­кает необходимость массовой эвакуации населения и материаль­ных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Таким было наводнение в Башкирии в 1990 г., когда вода на р. Белой поднялась на 12 м выше ординара. Было затронуто более 130 населенных пунктов, включая г. Уфу, разрушено 90 мостов, 100 животноводческих ферм и т.д. Погибло 12 чел.

Один раз в 100...200 лет случаются катастрофические наводне­ния, вызывающие затопления громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полнос­тью парализуется хозяйственная и производственная деятельность. Таким было наводнение на р. Лене в 2001 г., когда был разрушен г. Ленек.

Большую потенциальную опасность представляют подтопле­ния — повышение уровня грунтовых вод. На территории России около 960 городов, более 500 поселков городского типа и тыся­чи мелких населенных пунктов регулярно подвергаются подтоп­лению. Общая площадь подтапливаемых территорий составляет более 8000 км². Подтапливаются также более 34 тыс. км² сельско­хозяйственных земель.

Подтопление территорий вызывает деформацию и разрушение грунтов оснований зданий и подземных коммуникаций, повыше­ние сейсмичности территории, затопление подвалов зданий, ухуд­шение санитарной и экологической обстановки в городах и насе­ленных пунктах.

Стоимость необходимых мероприятий по инженерной защите от подтопления территорий только 607 городов России составля­ет около 130 трлн руб. (в ценах 1995 г.).

Основными причинами возникновения наводнений являются выпадение осадков в виде дождя, таяние снегов, цунами, тайфу­ны, аварии на гидротехнических сооружениях.

Паводок, т. е. подъем воды в реках при ливневых дождях, как правило, скоротечен, возникает внезапно, продолжается несколь­ко дней, но наносит большой ущерб экономике. В это время реки обладают большой энергией, несут наибольшую массу воды и наносов, деформируют дно реки и берега и т.д. Большие массы воды грозят разрушением плотин, мостов и других сооружений в прибрежной зоне реки.

Наиболее часты сильные ливневые наводнения на Дальнем Во­стоке, хотя бывают и в европейской части России. На реке Уссури, например, небольшое наводнение происходит каждые два года, большое — каждые четыре года и катастрофическое — каждые 9 лет.

Весеннее половодье, т.е. подъем воды вследствие таяния снега и льда, как правило, происходит более медленно, чем при ливне­вом наводнении, что позволяет принять необходимые меры. Вода заполняет меженное русло и заливает пойму. Высота подъема воды зависит от запасов воды в снеге в бассейне к началу таяния снега, интенсивности и одновременности таяния снега по бассейну, промерзлости почв бассейна перед таянием снега, количества и интенсивности осадков перед весенним наибольшим подъемом воды в реке. Продолжительность половодья на малых реках со­ставляет несколько дней, на больших — 1...3 мес.

Большую опасность при половодье представляют зажоры и заторы. Зажоры — это скопление шуги и мелкобитого льда, образующихся в зимнее время; заторы — скопление льдин во время весеннего ледохода. Толщина зажорных скоплений льда на Ангаре, Аму-Дарье, Лене достигает 10... 15 м, длина — 25 км, сокращение площади сечения русла — до 80 %. Образование за­жора было одной из причин катастрофического наводнения на р. Лене в 2001 г.

Заторы, как правило, образуются при разрушении ледяного покрова при скоростях течения более 0, 6 м/с на участках умень­шения уклона водной поверхности, на крутых поворотах рек, в сужении русла реки и т.д. В результате затора вода поднимается в месте затора и выше по течению. Нередко это ведет к затоплению прилегающей территории, а на берегах рек образуются навалы льда высотой 10... 15 м.

Поражающее действие наводнения выражается в затоплении водой жилищ, промышленных и сельскохозяйственных объектов, разрушении зданий и сооружений, снижении их капитальности

Рис. 3.1.

Расчетная схема сечения реки:

а — треугольное русло; б — трапецеидальное русло; а₀ — ширина дна реки, м; Ь₀ — ширина реки до паводка, м; Ь — ширина реки во время паводка, м; h₀ — глубина реки до паводка, м; h — высота подъема воды, м; И₃ — глубина затоп­ления, м; h_M — высота местоположения, м; т, п — углы наклона берегов реки

повреждении и порче оборудования предприятий, разрушении гидротехнических сооружений и коммуникаций, гибели людей. При * катастрофических затоплениях согласно статистическим данным ущерб распределяется следующим образом: промышленность — 17%, транспорт и связь — 9%, сельское хозяйство — 60%, дру­гие отрасли экономики — 14 %.

Схематически сечение русла реки можно представить либо тре­угольным (рис. 3.1, а), либо трапецеидальным (рис. 3.1, б).

Расход воды в реке до наступления наводнения (паводка), м³/с,

Qo =WoSo (3.8)

где vv₀ — скорость воды в реке до наступления паводка, м/с; S_Q — площадь сечения русла реки до паводка, м² (S_Q = 0, 5b_Qh_Q — для треугольного сечения, S_Q - 0, 5(a₀ + b₀)h₀ ^— Для трапецеидального сечения).

Расход воды после выпадения осадков (таяния снега) и на­ступления половодья (паводка), м³/с,

Q_max=Qo + JF/3, 6, (3.9)

где /— интенсивность осадков (таяния снега), мм/ч; F— площадь выпадения осадков (таяния снега), км².

Высота подъема воды в реке при прохождении паводка h, м,

h = [Q_max h₀ ^5/3/(b₀ V₀)] ^3/8- h₀ (3.10а)

h = {2Q_max[(b₀ - *₀)/(ctgm + ctgA7)]V3}3/8 -[(b₀- Oo)/(ctgm + ctgAi)]. (3.106)

Максимальная скорость потока воды при прохождении павод­ка, м/с,

Wmax ⁼ Qmax /^max > (3-11)

где S_max — площадь поперечного сечения потока при прохождении паводка, м/с, определяемая по формулам для треугольного и трапе­цеидального сечения, в которые вместо h_Q подставляется И, а вместо bo-b.

Поражающее действие паводка определяется глубиной затоп­ления, м,

h₃ = h-h_M (3.12)

и максимальной скоростью потока затопления, м/с,

w₃'=w_maxf. (3.13)

Параметр удаленности объекта от русла реки/определяется по табл. 3.12.

Таблица 3.12

Значения параметра f

к	М= 1, 25	М= 1, 5	Л/=2, 0
0, 1	0, 20	0, 23	0, 30
0, 2	0, 38	0, 43	0, 50
0, 4	0, 60	0, 64	0, 72
0, 6	0, 76	0, 84	0, 96
0, 8	0, 92	1, 05	1, 18
1, 0	1, 12	1, 20	1, 32

Примечание. М — параметр, характеризующий профиль русла реки: М = = 1, 25 — для трапецеидального профиля; М = 1, 5 — для овального; М- 2, 0 — для треугольного профиля.

Поражающее действие волны затопления может быть оценено по табл. 3.13.

Таблица 3.13

Параметры волны затопления

 

 

Объект		Степень разрушения
сильная	средняя	слабая
Л, м	w, м/с	А, м	w, м/с	Л, м	w, м/с
Здания:
кирпичные		2, 5
каркасные панельные	7, 5					1, 5
Мосты:
металлические						0, 5
железобетонные						0, 5
деревянные				1, 5		0, 5
Дороги:
с асфальтобетонным				1, 5
покрытием
с гравийным покрытием	2, 5			1, 5	0, 5	0, 5
Пирс					1, 5
Плавучий док				1, 5		1, 5
Плавучий кран				1, 5	2, 5	1, 5

Таблица 3.14

Доля поврежденных объектов на затопленных площадях при крупных наводнениях (и> ₃ = 3...4 м/с), %

 

Объект			Часы
Затопление подвалов
Нарушение дорожного движения					95.
Разрушение уличных мостовых	—	—
Смыв деревянных домов	—
Разрушение кирпичных зданий	—	—
Прекращение электропитания
Прекращение телефонной связи
Повреждение систем газо- и тепло­снабжения	—	—
Гибель урожая	—	—	—	—

Примечание. При и> ₃ = 1, 5.. .2, 5 м/с приведенные в таблице значения ум­ножать на 0, 6; при w₃ = 4, 5.. .5, 5 м/с — умножать на 1, 4.

В отличие от волны прорыва, наводнение и паводок оказывают более продолжительное действие, усугубляющее первоначальное разрушающее воздействие волны прорыва (паводка) (табл. 3.14).

Таблица 3.15

Условия сильных (А), средних (Б) и слабых (В) разрушений транспортных сооружений в зависимости от глубины Н, м, и скорости и>, м/с, водного потока

 

Объект	А		Б	В
Н	W	Н	w	Н	w
Металлические мосты и путепроводы с пролетом 30... 100 м						0, 5
Тоже более 100 м		2, 5				0, 5
Железобетонные мосты				1, 5		0, 5
Деревянные мосты				1, 5		0, 5
Дороги с асфальтобетонным				1, 5
покрытием
Дороги с гравийным покрытием	2, 5			1, 5	0, 5	0, 5

Таблица 3.16

Условия разрушения плотин и дамб при толщине слоя воды Л, м, и длительности перелива т, ч

Объект	И	т
Плотины из местных материалов:
с защитным покрытием
с нормальным покрытием	2, 5
Земляные дамбы:
с защитным покрытием
без покрытия	1, 5

Ураганы и смерчи

Циклоны, тайфуны (ураганы), смерчи (торнадо) являются ат­мосферными вихрями, представляющими значительную опасность для человека и его имущества. Как правило, они зарождаются во­круг мощных потоков восходящего теплого влажного воздуха, быст­ро вращаются по часовой стрелке в Северном и против часовой стрелки в Южном полушарии, смещаясь при этом вместе с окру­жающей воздушной массой. По пути при возможности подпитки влагой они могут усиливаться, но со временем теряют энергию и гаснут.

Ураганом (циклоном, тайфуном) называют атмосферные вих­ри больших размеров, движущиеся со скоростью до 120 км/ч, а в приземном слое — до 200 км/ч. Возникновение урагана обус­ловлено образованием области низкого давления вследствие при­тока теплого влажного воздуха. Тепло конденсирующейся влаги поднимающегося над водной поверхностью влажного воздуха является источником энергии урагана, достигающей 4- 10¹⁶ Дж. Для циклонов средних широт характерен диаметр порядка 1000 км, существуют они 3...4 недели, за которые проходят расстояния до 10 тыс. км, в том числе до 5...7 тыс. км на суше со скоростью 30...40 км/ч.

Смерчи (торнадо) представляют собой вертикальные вихри, спускающиеся от нижней границы облаков. Процесс образования смерча начинается с появления восходящей струи теплого влаж­ного воздуха, поражающего особо крупное и высокое грозовое облако. Из него начинается выпадение дождя и града в кольце вокруг восходящей струи. Завеса дождя закручивается в спираль в виде цилиндра или конуса, касающегося земли. Расширение ко­нуса вследствие центробежных сил приводит к созданию пони­женного давления в трубке и перепаду давлений между перифе­рийной и центральной частями, достигающему 8 кПа.

Необходимым условием образования смерча в 90 % случаев яв­ляется наличие холодного фронта и интенсивного конвективного движения вверх теплого воздуха.

Среднее время существования смерча — 10...30 мин, а при наилучших условиях подпитки по пути — до 1 ч на европейской части России, до 7, 5 ч в США. Скорость движения смерча соответ­ствует скорости атмосферного фронта (в среднем 50...60 км/ч, редко более 150 км/ч). Путь, проходимый смерчем, в среднем 10...30 км, но может достигать 50 км на европейской части Рос­сии (до 500 км в США).

Средний диаметр смерча у земли — 200...400 м, на Русской равнине — до 1 км. Площадь разрушений в среднем не менее 1 км², максимальная до 400 км². Энергия смерчей достигает 4 • 10¹⁰ Дж.

Разрушительное действие атмосферных вихрей определяется их кинетической энергией Е_КИН = ДР= 0, 5рм^, причем согласно стро­ительным нормам для территории России АР= 0, 85 кПа, что при плотности воздуха р_в = 1, 22 кг/м³ соответствует допустимой ско­рости и> _доп = 37, 3 м/с.

Различают четыре степени разрушения зданий и сооружений (слабая, средняя, сильная и полная), характеристики первых трех приведены в табл. 3.17.

Таблица 3.17

Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений

Здания,
сооруже-		Степень разрушения
ния и обо-
рудование	слабая	средняя	сильная
Произ-	Разрушение наиме-	Разрушение пе-	Значительные
водствен-	нее прочных конст-	регородок,	деформации не-
ные и ад-	рукции здании и	кровли, части	сущих конструк-
министра-	сооружений: запол-	оборудования;	ции; сквозные
тивные	нении дверных и	большие и глубо-	трещины и про-
здания	оконных проемов;	кие трещины в	ломы в стенах,
	небольшие трещи-	стенах, падение	обрушения частей
	ны в стенах, отка-	дымовых труб,	стен и перекры-
	лывание штукатур-	разрушение окон-	тии верхних эта-
	ки, падение кро-	ных и дверных	жей, деформация
	вельных черепиц,	заполнений,	перекрытии
	трещины в дымовых	появление	нижних этажей
	трубах или падение их отдельных частей	трещин в стенах

Окончание таблицы 3.17

Здания,
сооруже-		Степень разрушения
рудование	слабая	средняя	сильная
Техноло-	Повреждение и де-	Повреждение шес-	Смещение с фун-
гическое	формация отдель-	терен и переда-	даментов и де-
оборудо-	ных деталей,	точных механиз-	формация ста-
вание	электропроводки,	мов, обрыв махо-	нин, трещины в
	приборов автома-	виков и рычагов	деталях, изгиб
	тики	управления, раз­рыв приводных ремней	валов и осей
Подъем-	Частичное разруше-	Повреждение на-	Опрокидывание,
но-транс-	ние и деформация	ружного оборудо-	срыв отдельных
портные	обшивки, повреж-	вания, разрыв	частей, общая
механиз-	дение стекол и при-	трубопроводов	деформация рамы
мы, кра-	боров	систем питания,
новое обо-		смазки и охлаж-
рудование		дения
Газгольде-	Небольшие вмяти-	Смещение на	Срыв с опор,
ры, резер-	ны, деформация	опорах, дефор-	опрокидывание,
вуары для	трубопроводов,	мация оболочек,	разрушение обо-
нефтепро-	повреждение за-	подводящих тру-	лочек, обрыв тру-
дуктов и	порной арматуры	бопроводов, по-	бопроводов и за-
сжижен-		вреждение запор-	порной арматуры
ных газов		ной арматуры
Трубопро-	Повреждения сты-	Разрывы стыко-	Переломы труб на
воды	ковых соединений,	вых соединении,	вводах. Разрыв и
	частичное повреж-	повреждения	деформация труб.
	дение КИП	КИП и запорной	Сильные повреж-
		арматуры, пере­ломы труб на вво­дах в отдельных местах	дения арматуры

 

В зависимости от степени разрушения зданий в соответствии с табл. 3.18 определяются потери населения.

Для оценки возможных последствий ураганов и смерчей должна быть известна характеристика застройки, содержащая данные по назначению, этажности зданий и сооружений, а также материалу стен, перекрытий и покрытий. При выборе типа наземного здания используется следующая классификация зданий по этажности:

малоэтажные (до '4 этажей);

многоэтажные (от 5 до 8 этажей);

Таблица 3.18

Вероятность потерь населения (доли) в разрушенных зданиях при ураганах

 

Потери		Степень разрушения зданий
слабая	средняя	сильная	полная
Общие	0, 05	0, 30	0, 60	1, 00
Безвозвратные	0, 00	0, 08	0, 15	0, 60
Санитарные	0, 05	0, 22	0, 45	0, 40

 

повышенной этажности (от 9 до 25 этажей); высотные (более 25 этажей).

Степень разрушения зданий и сооружений зависит от скорости ветра, этажности сооружений, места их расположения (табл. 3.19).

Таблица 3.19

Зависимость степени разрушения зданий и сооружений от скорости ветра, м/с

 

Тип конструктивного решения зданий, сооружений и оборудования	Степень разрушения
слабая	средняя	сильная	полная
Промышленные здания с легким	25...30	30...50	50... 70	> 70
металлическим каркасом и здания
бескаркасной конструкции
Кирпичные здания:
малоэтажные	20...25	25...40	40...60	> 60
многоэтажные	20...25	25...35	35...50	> 50
Административные многоэтажные	20...35	35...50	50...60	> 60
здания и здания с металлическим и
железобетонным каркасом
Крупнопанельные жилые здания	20...30	30...40	40...50	> 50
Складские кирпичные здания	25...30	30...45	45...55	> 55
Легкие склады-навесы с металличе-	15...20	20...45	45...60	> 60
ским каркасом и шиферной кровлей
Склады-навесы из железобетонных	25...35	35...55	55...70	> 70
элементов
Трансформаторные подстанции	35...45	45...70	70... 100	> 100
закрытого типа
Водонапорные башни:
кирпичные	30...35	35...55	55...85	> 85
стальные	30...35	35...55	55... 85	> 85

Окончание табл. 3.19

 

Тип конструктивного решения зданий, сооружений и оборудования	<	Степень разрушения
слабая	средняя	сильная	полная
Резервуары:
наземные металлические	30...40	40...55	55...70	> 70
частично заглубленные	35...45	45...65	65...85	> 85
Газгольдеры	30...35	35...45	45...55	> 55
Градирни:
прямоугольные вентиляторные с	15...20	20...30	30...40	> 40
железобетонным или стальным
каркасом
цилиндрические вентиляторные из	20...25	25...35	35...45	> 45
монолитного или сборного железо-
бетона
Насосные станции:
наземные кирпичные	25...30	30...40	40...50	> 50
наземные железобетонные	25...35	35...45	45...55	> 55
полузаглубленные железобетонные	35...40	40...50	50...65	> 65
Ректификационные колонны	25...30	30...40	40...55	> 55
Открытое распределительное	20...25	25...35	35...55	> 55
устройство
Крановое оборудование	35...40	40...55	55...65	> 65
Подъемно-транспортное оборудование	35...40	40...50	50...60	> 60
Контрольно-измерительные приборы	20...25	25...35	35...45	> 45
Трубопроводы:
наземные	35...45	45...60	60...80	> 80
на металлических или железобе-	35...40	40...55	55...65	> 65
тонных эстакадах
Кабельные наземные линии	25...30	30...40	40...50	> 50
Воздушные линии низкого	25...30	30...45	45...60	> 60
напряжения
Кабельные наземные линии связи	20...25	25...35	35...50	> 50

В результате проведенной оценки могут быть получены следу­ющие данные:

количество зданий и сооружений, получивших определенные степени разрушения;

Развитие низовых пожаров во многом зависит от характера лес­ного массива. Низовые пожары на вырубках распространяются с большей скоростью, нежели под пологом древостоя. В изреженных молодняках скорость распространения огня при ветре, как пра­вило, значительно выше, чем в сомкнутых. Фронт низового пожа­ра распространяется при сильном ветре со скоростью до 1 м/ч, высота пламени достигает 1, 5...2 м.

Скорость распространения фронта и> _фр, флангов уу_фл и тыла и> _тыла, м/мин, низового пожара различна и может быть ориентировочно определена по следующим соотношениям:

фронт и тыл пожара

Wф_Р = W_тыла =(w₀+KW_B)(1+W_B /√ W_B +C)2 (3.15)

фланги пожара

Wфл = Wo + kw_u, (3.16)

где w₀ — скорость распространения пожара на равнине в безвет­ренную погоду, для ориентировочных расчетов равная 0, 4 м/мин;

Таблица 3.20

Значения параметров к и С в зависимости от типа и влажности горючих материалов

 

 

Тип горючего материала	Параметр	Влажность, %
до 30	до 50	более 50
Сухая трава и опавшие листья и хвоя Зеленые мхи	к С к С	0, 45 3, 50 0, 20 2, 40	0, 27 3, 30 0, 10 2, 20	0, 16 3, 00 0, 05 1, 80

к — коэффициент, учитывающий раздувающее влияние пламени; w_B — скорость ветра, м/мин; С — коэффициент, учитывающий удельную теплоемкость горючих материалов.

Значения ки С приведены в табл. 3.20.

Верховой пожар является дальнейшей стадией развития ни­зового пожара с распространением огня по кронам и стволам де­ревьев верхних ярусов со средней скоростью 25 км/ч. Основным ' горючим материалом на фронте пожара являются листья и сучья, главным образом хвойных деревьев, и лесной почвенный покров. На флангах и в тылу верховой пожар распространяется низовым огнем. Наиболее интенсивное горение происходит на фронте по­жара. Как, и низовые пожары, верховые пожары бывают беглые (пятнистые) и устойчивые.

Беглые верховые пожары наблюдаются при сильном ветре. Огонь обычно распространяется по пологу древостоя скачками (пятна­ми), иногда значительно опережая фронт низового пожара. При движении пожара по кронам деревьев ветер разносит искры, го­рящие ветки, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага.

Во время скачка пламя распространяется по кронам со скоро­стью 15...20 км/ч, однако скорость распространения самого по­жара меньше, так как после скачка происходит задержка, пока низовой пожар не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Форма площади при беглом верховом пожаре — вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара — темный.

При устойчивом верховом пожаре огонь распространяется по кромкам пожара по мере продвижения кромки устойчивого низо­вого пожара. После такого пожара остаются обугленные останки стволов и наиболее крупных сучьев.

Для оценки состояния пожарной опасности погодных условий в лесах используется комплексный показатель К, который учиты­вает основные факторы, влияющие на пожарную опасность лес­ных горючих материалов:

К =₁ⁿΣ (Т₀-T)Т₀, (3.17)

где Т₀ — температура воздуха в 12 ч по местному времени; т — точка росы в 12 ч (дефицит влажности); п — число дней после последнего дождя.

В зависимости от значения К существуют следующие классы пожарной опасности погоды: I (К < 300); II (300 < К< 1000); III (1000 < К< 4000); IV (4000 < К< 12000); V (К> 12000).

Для возникновения крупных лесных пожаров (площадь более 25 га) с переходом в верховые необходимо большое число дей­ствующих очагов низовых пожаров, засушливая погода (III—V класс пожарной опасности), усиление ветра от умеренного до сильного или штормового (скорость 8...30 м/с). При особо благоприятных для них условиях лесные верховые пожары могут перерасти в огне­вые штормы, когда окружающий воздух с ураганной скоростью засасывается к центру пожара, а высокая температура и громад­ной высоты пламя уничтожают все.

Леса России по загораемости можно разделить на три основ­ные группы:

наибольшей загораемости — хвойные молодняки, сосняки с наличием соснового подростка;

умеренной загораемости — сосняки, ельники, кедровики;

трудно загорающиеся — березняки, осинники, ольховники и другие лиственные породы.

Каждому типу лесного массива соответствует свое значение комплексного показателя пожарной опасности, при котором воз­можно загорание лесного массива:

Сосняки — брусничники..............................................300

Ельники —брусничники..............................................500

Сосняки.........................................................................550

Смешанные...................................................................800

Ельники.........................................................................900

Березняки — черничники.............................................900

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ВНЕШНЕЙ ПОЛИТИКИ
2. I. Основные параметры цунами
3. I. Основные теоретические сведения
4. I. Основные этапы становления и развития физической культуры в России и зарубежных странах
5. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
6. II. Основные положения по организации практики
7. II. Основные цели и задачи Совета
8. III. Основные функции и полномочия Управления
9. VШ. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
10. Адлер выделил три основные жизненные цели (задачи): работу, дружбу и любовь.
11. Алгоритмы классического цикла управления и основные направления развития менеджмента в здравоохранении.
12. Алфлвит и некоторые основные оперлторы языка PascaI