Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях

ПРИМЕРЫ К ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА

СТИХИЙНЫЕ БЕДСТВИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 «РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧС ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА»

Тема: «Оценка и прогноз последствий от землетрясений».

Задача. Выполнить прогнозирование и оценку обстановки, сложившейся в районе населенного пункта К, расположенном на расстоянии R = 55 км от эпицентра землетрясения силой 8 магнитуд по шкале Рихтера. Очаг находится на глубине Н= 40 км. Землетрясение произошло в 20 час. 45 мин. Размер населенного пункта — площадь составляет 10 км2. На площади S = 5 км2 расположено 50000 одноэтажных домов, в которых проживает 200 000 человек. На площади S = 5 км2 в 25 000 одноэтажных домах проживает 100 000 человек. Высота домов йзд = 4м.

Выполнить: прогнозирование и оценку обстановки, сложившейся в населенном пункте К после землетрясения.

При этом необходимо знать, что интенсивность землетрясенияэто мера сотрясения грунта, определяемая степенью разрушения, степенью изменения земной поверхности (природных явлений) и ощущениями людей. Она измеряется по международной шкале МСК-64 от 1 до 12 баллов (табл. 20.1).

Таблица 20.1

Характеристика землетрясений по шкале MSK-64

Бал

лы

Характер проявления землетрясений

Краткая характеристика

Степень

1

2

3

4

1

Незаметное

Отмечается только сейсмическими приборами

Слабое

2

Очень слабое (едва ощутимое сотрясение)

Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя

Слабое

1

2

3

4

3

Слабое (сотрясение)

Ощущается лишь небольшой частью населения

Умеренное

4

Умеренное (заметное сотрясение)

Распознается по легкому дребезжанию и колебанию предметов посуды и оконных стекол, скрипу дверей и стен

Сильное

5

Довольно сильное

Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стеклах и в штукатурке. Пробуждение спящих

Сильное

6

Сильное

(испуг, страх у людей)

Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, легкое повреждение зданий

Очень

сильное

7

Очень сильное

Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми

Разрушительное

8

Разрушительное

Трещины на крутых склонах и в сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются. Сильное повреждение и разрушение каменных домов

Разрушительное

9

Опустошительное

Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных и трамвайных рельсов

Разрушительное

10

Уничтожающее (всеобщее разрушение)

Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются

Катастрофическое

11

Катастрофа

Изменение в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек

Катастрофическое

12

Сильная катастрофа (изменение рельефа)

Ни одно сооружение не выдерживает силы толчков землетрясения

Катастрофическое

В соответствии сейсмической шкалой MMSK-86 для оценки последствий землетрясений здания и сооружения подразделяются на типы: без антисейсмических мероприятий и с сейсмическими мероприятиями (табл. 20.2)

Таблица 20.2

Характеристика зданий и сооружений по шкале MMSK-68

Тип

здания

Краткая характеристика

Здания и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий

А1

Местные здания со стенами из местных строительных материалов: глинобитные без каркаса; саманные или из сырцового кирпича без фундамента; выполненные из рваного камня на глиняном растворе и без регулярной (из кирпича или камня правильной формы) кладки в углах и т.п.

А2

Местные здания из самана или сырцового кирпича, с каменными, кирпичными или бетонными фундаментами; выполненные из рваного камня на известковом цементном или сложном растворе; выполненные из кладки типа «мидис»; с деревянным каркасом с заполнением из самана или глины, с тяжелыми земляными или глиняными крышами; сплошные массивные ограды из самана или сырцового кирпича и т.п.

Б

Местные здания с деревянными каркасами с заполнителями из самана или глины и легкими перекрытиями

Б1

Типовые здания из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе; деревянные щитовые дома

Б2

Сооружения из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни

В

Местные здания. Деревянные дома, рубленные в «лапу»

В1

Типовые здания. Железобетонные, каркасные крупнопанельные и армированные крупноблочные дома

В2

Сооружения. Железобетонные сооружения: силосные и водонапорные башни, маяки; подпорные стенки, бассейны и т.п.

Здания и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями

С7

Типовые здания и сооружения всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов

С8

Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 8 баллов

С9

Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 9 баллов

Разрушения в зданиях и сооружениях по сейсмической шкале MMSK-86 классифицируется по степеням (табл. 20.3).

Таблица 20.3

Классификация степеней разрушения зданий и сооружений

Степень

разруше

ния

Характер разрушения и возможные мероприятия

Слабые

повреждения

Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших кусков штукатурки; тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок; тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. Для ликвидации повреждений достаточно текущего ремонта зданий

Умеренные повреждения

Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из дымовых груб, падение отдельных черепиц. Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах; незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт зданий

Тяжелые

повреждения

Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых груб; значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах; значительные деформации каркаса; заметные сдвиги панелей; выкрашивание бетона в узлах каркаса. Возможен восстановительный ремонт здания

Частичное разрушение

Частичные разрушения несущих конструкции: проломы и вывалы в несущих стенах; развалы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания. Здание подлежит сносу

Обвалы

Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания с потерей его формы

В зависимости от глубины очага Н землетрясения подразделяют на нормальные (0 < Н < 70 км), промежуточные (70 < Н < 300 км) и глубокофокусные (Н > 300 км). При землетрясениях характер поражения людей зависит от вида и плотность застройки населенного пункта, а также от времени возникновения землетрясения (днем или ночью).

Вероятность разрушения зданий зависит от интенсивности землетрясения (табл. 20.4).

Таблица 20.4

Вероятность повреждения различных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясения_

Тип

зда

ний

Степень

разруше-

ним

Вероятность разрушения зданий при интенсивности проявления землетрясения в баллах

6

7

8

9

10

11

12

А

1

0,36

0,13

0

0

0

0

0

2

0,12

0,37

0,02

0

0

0

0

3

0,02

0,34

0,14

0

0

0

0

4

0

0,13

0,34

0,02

0

0

0

5

0

0,03

0,50

0,98

1

1

1

Б

1

0,09

0,4

0,01

0

0

0

0

2

0,01

0,34

0,15

0

0

0

0

3

0

0,13

0,34

0,02

0

0

0

4

0

0,03

0,34

0,14

0

0

0

5

0

0

0,16

0,84

1

1

1

В

1

0,01

0,36

0,13

0

0

0

0

2

0

0,11

0,37

0,02

0

0

0

3

0

0,03

0,34

0,14

0

0

0

4

0

0

0,13

0,34

0,03

0

0

5

0

0

0,03

0,50

0,97

1

1

С7

1

0

0,09

0,4

0,01

0

0

0

2

0

0,01

0,34

0,15

0

0

0

3

0

0

0,13

0,34

0

0,02

0

4

0

0

0,03

0,34

0,1

0,14

0

5

0

0

0

0,15

0,09

0,84

1

С8

1

0

0,01

0,36

0,13

0

0

0

2

0

0

0,1

0,37

0,02

0

0

3

0

0

0,02

0,34

0,14

0

0

4

0

0

0

0,13

0,34

0,02

0

5

0

0

0

0,03

0,50

0,98

1

С9

1

0

0

0,09

0,14

0,01

0

0

2

0

0

0,01

0,34

0,15

0

0

3

0

0

0

0,13

0,34

0,02

0

4

0

0

0

0,03

0,34

0,14

0

5

0

0

0

0

0,16

0,84

1

Вероятность общих и безвозвратных потерь людей в различных типах зданий при землетрясениях представлена в табл. 20.5.

Таблица 20.5

Вероятность С, общих и безвозвратных потерь людей в различных типах зданий (по классификации MMSK-86) при землетрясениях

Тип

зда-

Степень

пораже-

Вероятность потерь людей в различных типах зданий при интенсивности землетрясения в баллах

ний

ния людей

6

7

8

9

10

11

12

Общие

0

0,14

0,70

0,96

0,97

0,97

0,97

А

Безвозвратные

0,04

0,05

0,38

0,59

0,6

0,6

0,6

Общие

0

0,03

0,39

0,90

0,9

0,97

0,97

Б

Безвозвратные

0

0,01

0,18

0,53

0,6

0,6

0,6

Общие

0

0

0,14

0,70

0,96

0,97

0,97

В

Безвозвратные

0

0

0,05

0,38

0,59

0,6

0,6

Общие

0

0

0,03

0,39

0,9

0,97

0,97

С7

Безвозвратные

0

0

0,01

0,18

0,53

0,6

0,6

Общие

0

0

0,004

0,14

0,7

0,96

0,97

С8

Безвозвратные

0

0

0

0,05

0,38

0,59

0,6

Общие

0

0

0

0,03

0,39

0,9

0,97

С9

Безвозвратные

0

0

0

0,01

0,18

0,53

0,6

Решение

1. Определяются расстояния от эпицентров землетрясений до центра населенных пунктов (города) и рассчитывается интенсивность землетрясения для каждого населенного пункта (города) по формуле / = а3 + в3 ? М - С3 ? lgл/Я2 + R2, где I—интенсивность сотрясений;

М— магнитуда землетрясений;

Н — глубина гипоцентра, км;

R — расстояние до эпицентра, км;

аз, вз, Сз — региональные константы, для территории России; аз — 3; Вз — 1,5; Ст,— 3,5.

Гипоцентр — точка очага, в которой начинается процесс движения колебательных волн в разные направления; при землетрясении, характеризуется географическими координатами и глубиной очага и подразделяется на инструментальный (по данным сейсмических станций) и макросейсмический (по макросейсмических наблюдений).

При заблаговременном прогнозировании возможная интенсивность землетрясения принимается по картам общего сейсмического районирования территории России (ОСР-78; ОСР-97).

2. Вычисляется число разрушенных зданий после землетрясения по формуле

где Ki — число зданий /-го типа в населенном пункте К;

Су — вероятность получения зданием /-го типа j-й степени разрушения (по табл. 20.4);

п — число типов рассматриваемых зданий (А; Б; В; С7; С8; С9);

Nj — число разрушенных зданий определенной степени (1, 2, 3, 4,

5)

Тип зданий. Панельные жилые дома относятся к типу «В», из тесаного камня — «Б».

Имеем количество зданий «Б», получивших разрушения:

  • 1- й степени — N) =50000 -0 = 0 ед.;
  • 2- й степени — N2 = 50000 -0 = 0 ед.;
  • 3- й степени — N3 = 50000 • 0,02 = 1000 ед.;
  • 4- й степени — N4 = 50000 • 0,14 = 7000 ед.;
  • 5- й степени — N5 = 50000 -0,84 = 42000 ед.

Количество зданий типа «В» получивших разрушения:

  • 1 -й степени — Nj = 25000 -0 = 0 ед.;
  • 2- й степени — N2 = 25000 • 0,02 = 500 ед.;
  • 3- й степени — N3 = 25000 • 0,14 = 3500 ед.;
  • 4- й степени — N4 = 25000 • 0,34 = 8500 ед.;
  • 5- й степени — N5 = 25000 • 0,50 = 12500 ед.
  • 3. Определяем плотность Ф, зд/км2 застройки в населенном пункте (городе) по типам зданий

где N— число зданий /-го типа;

S — общая площадь застройки зданиями /-го типа, км2.

а) для зданий типа «Б»

б) для зданий типа «В»;

4. Определяем площадь разрушений для каждого типа зданий в населенном пункте К, где произошли разрушения 3, 4 и 5-й степеней:

где N3-5 — число зданий /-го типа, получивших 3,4 и 5-ю степень разрушений, зд.;

Ф; — плотность застройки зданий /-го типа в населенном пункте, зд/км2.

а) для зданий типа «Б»:

б) для зданий типа «В»:

в) общая площадь разрушений

5. Определяем объем Wx, м3, завалов от разрушений зданий/-го типа в населенном пункте К (они образуются при 4 и 5-й степени разрушений):

где С4, С5 — вероятность получения зданиями 4 и 5-й степени разрушения;

h — средняя высота застройки зданий /-го типа, м; d — доля застройки, представляющая собой отношение суммарной площади зданий к рассматриваемой площади:

где S' — площадь застройки здания одного типа, м2;

N— число зданий одного типа;

S — общая площадь, застроенная зданиями одного типа, км2, у — объем завала на 100 м3 строительного объема неразрушенного здания, принимаемый для промышленных зданий равным 20, для жилых — 40.

а) для типа «Б»:

б) для типа «В»:

6. Определяем протяженность заваленных проездов:

7. Определяем дальность разлета / обломков и высоту завалов /г3:

а) для типа «Б»:

б) для типа «В»:

8. Определяем количество аварий на коммунально-энергетических сетях (КЭС):

9. Определяем ожидаемые потери населения в зданиях /-го типа в зависимости от времени суток и интенсивности землетрясения (табл. 1.5) для 20 час. 45 мин

. . v1 Ni ’ Pi

М (Л0 = R 2^—^— С;, для нас R = 0,9.

с 23.00 до 07.00 часов R = 1,

с 07.00 до 09.00 часов R = 0,6,

с 09.00 до 18.00 часов R = 0,7,

с 18.00 до 20.00 часов R = 0,65,

с 20.00 до 23.00 часов R = 0,9;

а) для зданий типа «Б»:

общие — безвозратные

б) для зданий типа «В» общие —

безвозратные

в) санитарные потери для зданий типа «Б» для зданий типа «В»

10. Определяем число людей, оказавшихся без крова — жилья (для здания 3,4 и 5-й степени разрушений)

где Gj — число людей без крова — жилья;

Л;— численность людей в здании /-го типа;

N3.5 — число разрушенных зданий /-го типа 3, 4, 5 степени разрушения;

Ki — общее число зданий /-го типа; п — общее число разрушенных зданий.

а) Тип "Б"

б) Тип "В"

в) Общее — число

11. Определяем возможное число пожаров в зданиях, получивших частичные разрушения и обвалы

где Л/4.5 — число зданий, получивших 4 и 5-ю степень разрушений.

а) Тип "Б"

б) Тип "В"

Выводы. 1. Прогнозируется землетрясение в 9 баллов по международной шкале МСК-64.

  • 2. От прогнозируемого землетрясение получат разрушения здания одноэтажные из тесаного камня:
  • 3- й степени — 1000 зданий;
  • 4- й степени — 7000 здания;
  • 5- й степени — 42000 зданий.
  • 3. Здания одноэтажные панельные:
  • 2- й степени — 500 зданий;
  • 3- й степени — 3500 здания;
  • 4- й степени — 8500 зданий;
  • 5- й степени — 12500 зданий.
  • 4. В населенном пункте К общая площадь разрушений составит 9,9 км2; объем завалов для зданий типа «Б» составит 3567200 м3, зданий типа «В» — 1 125 600 м3; высотой 1,57 м, при этом произойдет 79 аварий на коммунально-энергетических сетях и около 24500 и 10500 пожаров в жилых домах и квартирах соответственно
  • 5. Ожидаются потери среди населения
  • а) для зданий типа «Б»:

общие — 162 000 чел. безвозвратные — 95 400 чел. санитарные — 66 000 чел.

  • б) для зданий типа «В»: общие — 63 000 чел. безвозвратные — 34 200 чел. санитарные — 28 800 чел.
  • 6. Число людей, нуждающихся в жилье, составит около 298 000 чел.
  • 7. Для проведения неотложных аварийно-спасательных работ требуется мобильный сводный отряд МЧС, укрепленный пожарными и медицинскими подразделениями.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы