I. Основные параметры цунами

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

1. Скорость распространения волн

м/с

Н – глубина бассейна в месте определения скорости, м.

2. Время распространения волн цунами до берега

с » 75 мин.

L – расстояние от эпицентра до берега, м.

3. Высота волны цунами на береговой линии (на урезе воды) табл. 1.2

а) h_ур =1, 5 × 4 h₀ = 1, 5 × 20 = 30 м

б) м

h₀ – высота главной волны; h_г – высота волны на глубине принимается 1–2м; Н_г – глубина океана, где эпицентр моретрясения, м;
Н_м – глубина воды на мелководье, принимается равной 0, 1–0, 5 м.

4. Скорость распространения потока волны

м/с

5. Коэффициент шероховатости распространения потока воды

6. Дальность распространения волны цунами на побережье

м = 3, 7 км

h_к – глубина потока в конечной рассматриваемой точке, м, при которой ущерб минимальный принимается 0, 5 м.

II. Основные разрушающие факторы цунами

1. Инженерная обстановка в районе возможного воздействия цунами

а) в соответствии с табл. 11.9.

– полные разрушения (зона V) в городе будут (при высоте волны h > 2, 5 м) на расстоянии от уреза воды:

м = 3, 42 км

– сильные разрушения (зона IV) в городе будут (при высоте волны 2, 5 > h > 2 м) на расстоянии от уреза воды:

м = 3, 48 км

– средние разрушения (зона III) в городе будут (при высоте волны 2 > h > 1, 5 м) на расстоянии от уреза воды:

м = 3, 55 км

– слабые разрушения (зона II) в городе будут (при высоте волны 1, 5 > h > 1 м) на расстоянии от уреза воды:

м = 3, 62 км

– повреждения (зона I) в городе будут (при высоте волны h < 1 м) на расстоянии от уреза воды равным L_к:

L₁= L_к = 3697 м = 3, 7 км

б) Коммунально-энергетические сети (КЭС) в городе будут разрушенными на расстоянии 3, 48 км от среза воды.

в) дороги в городе будут размыты и разрушены на расстоянии от 3, 48 км (в пределах всей зоны затопления) будут завалены обломками разрушенных зданий и строений.

2. Высота волны на различных расстояниях S от берега

L₁ = 3, 42 км; L₂= 3, 48 км; L₃ = 3, 55 км; L₄ = 3, 62 км; L₅ =3, 7 км

h₁ = (h_yp –i × L)(1– n) = (30 – 0, 008 × 3420)(1 – 0, 059) = 2, 48 м

h₂ = (30 – 0, 008 × 3480)× (1 – 0, 059) = 2, 03 м

h₃ = (30 – 0, 008 × 3550)× (1 – 0, 059) = 1, 5 м

h₄ = (30 – 0, 008 × 3620)× (1 – 0, 059) = 0, 98 м

h₅ = (30 – 0, 008 × 3700)× (1 – 0, 059) = 0, 38 м

3. Скорость распространения гидравлического потока волны цунами при h₁ = 2, 48 м; h₂ = 2, 03 м; h₃ = 1, 51 м: h₄= 0, 98 м; h₅ = 0, 38 м.

для м/с;

для м/с

К основным показателям, характеризующим инженерную обстановку в районах воздействия цунами относятся:

– количество зданий, получивших полные, сильные, средние и слабые разрушений и количество участков, требующих укреплений (или разборки) разрушенных или поврежденных конструкций;

– количество аварий на коммунально-энергетических сетях;

– протяженность заваленных проездов и размытых насыпей дорог.

2.1. Определяется давление гидравлического потока по формуле:

P = PS +Рl, Па

где PS – среднее гидростатическое, Па;

Рl – гидродинамическое давление, Па.

где r – плотность воды, r = 1000 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g = 9, 8 м/с²;

h – высота волны, м.

, Па

где b – коэффициент лобового сопротивления, b = 1, 4;

U – скорость потока, м/с.

, Па

2.2. Определяется (оценивается) инженерная обстановка в районе возможного воздействия цунами:

а) количество зданий получивших разрушения: слабые, среднее, сильные и полные (по табл. 11.9.) путем сопоставления давлений и высоту волны, характеризующих воздействие гидравлического потока.

Таблица 11.9

Зависимость степени разрушения береговых зданий от давления
гидропотока и высоты волны цунами

Высота волны, h, м	Давление потока, кПа	Вид разрушений	Зона разрушения
до 1	до 5	повреждения	I
1-1, 5	5-10	слабые	II
1, 5-2	10-20	средние	III
2-2, 5	20-30	сильные	IV
2, 5-3	30-40	полные	V

для м/с;

для м/с

h – высота волны на различных расстояниях от берега;

h_yp – высота волны на береговой линии.

4. Давление гидравлического потока на расстоянии: L₁=3, 42 км;
L₂= 3, 48 км; L₃= 3, 55 км; L₄= 3, 62 км; L₅= 3697 ~ 3, 7 км.

Па = 18 кПа

III. Зона разрушения (средние) табл. 11.9

Па = 15 кПа

III. Зона разрушений (средние) табл. 11.9

Па = 11 кПа

II. Зона разрушений (слабые) табл. 11.9

Па = 7 кПа

I. Зона повреждения, табл. 11.9

Па = 3 кПа

5. Жизнедеятельность населения в районе возможного воздействия цунами:

– Число пострадавших, при высоте волны h > 1 м (включает зоны V, IV, III, II)

N_постр = S'_з_a_т × y = 10 (3, 62 – 2) × 1000 = 16, 2 × 1000 = 16200 чел.

– Число людей, оставшихся без крова (включает зоны V, IV, III)

N = S" _зат × y = 10( 3, 55 – 2) × 1000 = 15, 5 × 1000 = 15500 чел.

Вывод: 1. Площадь полных разрушений составит

S_V = 10× (3, 42 – 2) = 14, 2 км²;

2. Площадь сильных разрушений составит

S_IV = 10× (3, 48 – 3, 42) = 0, 6 км²;

3. Площадь средних разрушений составит

S_III =10× (3, 55 – 3, 480) = 0, 7 км²;

4. Площадь слабых разрушений составит

S_II =10 (3, 62 – 3, 55) = 0, 7 км²;

5. Площадь повреждений составит

S_I = 10 (3, 697 – 3, 62) = 0, 77 км²;

6. Число пострадавших N_постр = 16, 2 тыс.чел.

7. Число людей, оставшихся без крова N = 15, 5 тыс.чел.

Задание 3

Тема: Оценка и прогноз природных пожаров.

Впонятие природных (ландшафтных) пожаров входят: лесные пожары, полевые пожары (степных и хлебных массивов) и почвенные, (торфяные и подземные пожары горючих ископаемых).

Природный пожар – неконтролируемый процесс горения, как правило стихийно возникающий по причине человеческой беспечности и распространяющийся в природной среде.

Лесные пожары – это неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. В зависимости от вида горения и состава леса лесные пожары подразделяются на: низовые и верховые, а также могут быть почвенными (подземными).

По площади лесные пожары подразделяют на шесть классов:

– загорание – 0, 1–0, 2 га;

– малый пожар – 0, 2–2, 0 га;

– небольшой пожар – 2, 1–2, 0 га;

– средний пожар – 21–200 га;

– крупный пожар – 201–2000 га;

– катастрофический пожар – более 2000 га;

Полевые пожары – это неконтролируемое горение сухой растительности, стихийно распространяющееся по степной территории. Полевые пожары бывают двух видов: степные и созревших хлебных массивов. Скорость распространения полевых пожаров в основном зависит от густоты (плотности) сухой растительности и скорости ветра и может достигать 20–30 км/ч.

Почвенные пожары – это неконтролируемое горение сгораемого почвенного слоя и полезных ископаемых значительной глубины, почти без доступа воздуха с выделением большого количества дыма и продуктов сгорания. Пожары подразделяются на слабые, глубина прогорания не более 25 см, средние – 25–50 см, сильные – более 50 см.

Среднюю линейную скорость распространения фронта пожара при ветре определяют по формуле:

где К_г – плотность распределения горючих материалов, принимаются значение от 0 < К_г < 0, 9;

пи С – коэффициенты, зависящие от продолжительности пожара (времени развития с момента возникновения ) при скорости ветра
V = 0, 5–20 м/сек

t, мин	t < 10	10 < t < 20	20 < t < 30	t > 30
n	0, 7	0, 73	0, 76	0, 84
C	0, 55	0, 72	0, 84	0, 87

Для прогнозирования состояния пожарной опасности в лесу и оценки вероятности возникновения пожара, при соответствующих метеоусловиях используется комплексный показатель К и вводится понятие «степень пожарной опасности» или «горимость леса». Комплексный показатель определяется по формуле:

где t₀ – температура воздуха в 12 ч по местному времени;

t⁰ – точка росы в 12 ч (дефицит влажности);

п – число дней после последнего дождя.

Точка росы – температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает состояния насыщения при постоянных общем давлении воздуха и массовой доле водяного пара. При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара. Определяется точка росы по
табл. 11.10

Таблица 11.10

Определение точки росы в зависимости от температуры
и относительной влажности воздуха

Температура воздуха, °С

Oтносительная влажность воздуха, %

+22

+2, 5

+5, 0

+6, 9

+8, 8

+10, 5

+11, 9

+13, 5

+14, 8

+16, 0

+17, 0

+18, 0

+19, 0

+20, 0

+21, 0

+23

+3, 5

+5, 7

+7, 8

+9, 8

+11, 5

+12, 9

+14, 3

+15, 7

+16, 9

+18, 1

+19, 1

+20, 0

+21, 0

+22, 0

+24

+4, 3

+6, 7

+8, 8

+10, 8

+12, 3

+13, 8

+15, 3

+16, 5

+17, 8

+19, 0

+20, 1

+21, 1

+22, 0

+23, 0

+25

+5, 2

+7, 5

+9, 7

+11, 5

+13, 1

+14, 7

+16, 2

+17, 5

+18, 8

+20, 0

+21, 1

+22, 1

+23, 0

+24, 0

+26

+6, 0

+8, 5

+10, 6

+12, 4

+14, 2

+15, 8

+17, 2

+18, 5

+19.8

+21, 0

+22, 2

+23, 1

+24, 1

+25, 1

+27

+6, 9

+9, 5

+11, 4

+13, 3

+15, 2

+16, 5

+18.1

+19, 5

+20.7

+21, 9

+23.1

+24, 1

+25, 0

+26, 1

+28

+7, 7

+10, 2

+12, 5

+14, 2

+16, 0

+17, 5

+19, 0

+20, 5

+21, 7

+22, 6

+24, 0

+25, 1

+26, 1

+27, 0

+29

+8, 7

+11, 1

+13, 1

+15, 1

+16, 8

+18, 5

+19, 9

+21, 3

+22, 5

+22, 8

+25, 0

+26, 0

+27, 0

+28, 0

+30

+9, 5

+11, 8

+13, 9

+16, 0

+17, 7

+19, 7

+21, 3

+22, 5

+23, 8

+25, 0

+26, 1

+27, 1

+28, 1

+29, 0

+32

+11, 2

+13, 8

+16, 0

+17, 9

+19, 7

+21, 4

+22, 8

+24, 3

+25, 6

+26, 7

+28, 0

+29, 2

+30, 2

+31, 1

+34

+12, 5

+15, 2

+17, 2

+19, 2

+21, 4

+22, 8

+24, 2

+25, 7

+27, 0

+28, 3

+29, 4

+31, 1

+31, 9

+33, 0

+36

+14, 6

+17, 1

+19, 4

+21, 5

+23, 2

+25, 0

+26, 3

+28, 0

+29, 3

+30, 7

+31, 8

+32, 8

+34, 0

+35, 1

+38

+16, 3

+18, 8

+21, 3

+23, 4

+25, 1

+26, 7

+28, 3

+29, 9

+31, 2

+32, 3

+33, 5

+34, 8

+35, 7

+36, 9

+40

+17, 9

+20, 6

+22, 6

+25, 0

+26, 9

+28, 7

+30, 3

+31, 7

+33, 0

+34, 3

+35, 6

+36, 8

+38, 0

+39, 0

Степень пожарной опасности участков леса в зависимости от значения комплексного показателя К подразделяется на классы и классифицируется, как низкая; ниже средней; средняя; выше средней и высокая, (табл. 11.11)

Таблица 11.11

Комплексный показатель «К»	Степень пожарной опасности	Класс пожарной опасности
К < 300	Низкая
300< К < 1000	Ниже средней
1000< К < 4000	Средняя
4000< К < 12000	Выше средней
К > 12000	Высокая

Каждому типу лесного массива соответствует свое значение комплексного показателя пожарной опасности К, при котором возможно возгорание лесного массива. По величине комплексного показателя и по типу лесного массива определяется возможный вид пожара: низовой слабый; низовой средний; низовой сильный и верховой (табл. 11.12)

Таблица 11.12

Определение возможного вида пожара по величине комплексного
показателя к типу лесного массива

Участки леса	Низовой слабый при К	Низовой средний при К	Низовой сильный при К	Верховой при К
Сосняки - брусничники			–
Ельники - брусничники
Сосняки
Смешанные
Лиственные				–
Ельники				–
Березняки - черничники
Смешанные - черничники
Травяные насаждения		–	–	–

Задача: На участке хвойного молодого леса, лесопожарный коэффициент которого h= 0, 5, в следствии следующих метеоусловий: первые пять дней температура воздуха была 25°С, относительная влажность 40 %; вторые пять дней температура воздуха была 30°С, относительная влажность 35 %; третьи пять дней температура воздуха была 34°С, относительная влажность 30 %; 15 дней не было дождя и произошел пожар. Его время свободного развития составило 20 часов, скорость ветра в лесу 0, 5 м/с. Расстояние от очага пожара до лесного населенного пункта 7, 8 км.

Определить: 1. Класс и степень пожарной опасности на прогнозируемом участке леса.

2. Вид, класс и размеры возможного пожара по времени его свободного развития.

3. Определить среднюю линейную скорость распространения фронта пожара, и время через которое огонь будет непосредственно угрожать лесному населенному пункту.

Решение

1. Определяем комплексный показатель пожарной опасности.

К=5× (25–9, 7)× 25+5× (30–11, 8)× 30+5× (34–12, 5)× 34=1912, 5+2730+3655=8297, 5

2. Определяем класс и степень пожарной опасности по табл. 11.11, для К = 8297, 5 соответствует: 4 класс пожарной опасности и степень пожарной опасности «выше средней». *

3. Определяется возможный вид пожара на прогнозируемом участке леса по табл. 11.12, для хвойного леса (сосняки) при К > 1000 возможен «верховой пожар».

4. Определяется площадь S и периметр Р_п пожара на момент его обнаружения по номограмме рис.11.1, при t_p_азв = 20 ч S = 290 га,
Р_п =8, 4 км, лесной пожар относится к «крупным»

Рис. 11.1

5. Определяем среднюю линейную скорость распространения пожара.

м/мин.

6. Определяем время подхода огня к населенному пункту.

мин = 160 ч, т.е. через 6–7 дней

Вывод: 1. На прогнозируемом участке леса при заданных метеоусловиях может возникнуть 4 класс пожарной опасности со степенью пожарной опасности «выше средней».

2. При возникновении пожара возможен «верховой пожар», при свободном развитии t_разв = 20 ч, площадь пожара составит 290 га, периметр 8, 4 км, пожар относится к «крупному» классу пожара.

3. Средняя линейная скорость распространения фронта пожара составляет 0, 81 м/мин.

4. Огонь лесного пожара будет непосредственно угрожать населенному пункту через 6–7 дней, если не предпринимать мер по его ликвидации.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒