Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Под законом поражения людей понимается зависимость вероятности поражения людей от интенсивности поражающего фактора.
Параметрические законы поражения людей, размещенных в зданиях, получены на основании экспериментальных данных, подтверждающих теорему полной вероятности. В расчетах учитывается, что событие Cj (общие, безвозвратные, санитарные потери) может произойти при' получении сооружением одной из степеней повреждения (при одной из гипотез В,), образующих полную группу несовместимых событий. Расчеты проводятся по формуле:
(2.6)
где: Рj(Ф) - вероятность j-гo поражения людей от воздействия поражающего фактора Ф;
Рвi(Ф) - вероятность наступления i-й степени повреждения сооружения при заданном значении поражающего фактора (закон разрушения);
вероятность получения людьми j-ой степени поражения при условии того, что наступила i-я степень повреждения здания;
n - рассматриваемое число степеней повреждения здания.
Значения получают на основе обработки материалов о последствиях авариях и стихийных бедствий.
Рис. 2.4. Законы поражения защищенного населения:
I - общие потери; 2 --безвозвратные потери; Р, - давление во фронте
ВУВ; расч - расчетное значение давления во фронте ВУВ
Аналогичные законы поражения получены | людей, размещенных в защитных сооружениях, зданиях, под. Дающихся сейсмическому воздействию от землетрясения, а также на случай химических и радиационных аварий.
2.1.4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОЖИДАНИЕ ОБЪЕМОВ РАЗРУШЕНИЙ И ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ
Задача по прогнозированию последствий крупных аварий и катастроф в больших населенных пунктах решается следующим образом.
Город (населенный пункт) разбивается на элементарные площадки, а их координаты представляются точками, расположенными в центрах площадок. Шаг сетки назначается в зависимости от точки расчета.
Точность расчета определяется следующим образом. Прогнозируются потери населения при первой подготовке исходных данных. Затем число элементарных площадок увеличивают и производят повторное вычисление. Если выполняется условие:
(2.7)
то вычисление заканчивают. В формуле 2.7 приняты обозначения: Д - погрешность расчетов;
M](N), M2(N) - математическое ожидание потерь населения соответственно при первом и втором расчетах; [б] - допускаемая погрешность.
Для каждой площадки подготавливаются исходные данные, включающие: характеристику застройки; численность людей.
Задача по определению последствий в малых населенных пунктах региона решается аналогично. При этом населенный пункт в целом может рассматривается в виде одной элементарной площадки, а ее координаты представляются точкой в центре населенного пункта.
Начало координат расчетной схемы выбирается произвольно на плане или принимается в системе координат карты, на которой показан регион.
При прогнозировании обычно определяют математические ожидания показателей, характеризующие повреждения и поражения в очаге аварии или катастрофы. Такими показателями являются:
- количество зданий, получивших ту или иную степень повреждения;
- объем завалов;
- численность пострадавших.
Математическое ожидание числа разрушенных зданий
При прогнозировании могут встретиться два расчетных случая:
1 - если интенсивность и координаты места аварии или катас
трофы заблаговременно заданы;
2 - когда воздействие рассматривается в виде вероятностной модели.
При заданном значении поражающего фактора Ф3 (для 1-го
расчетного случая) эта задача решается следующим образом. Принимается, что в пределах рассматриваемой площадки здания размещаются с плотностью ф(х, у) (количество зданий, приходящихся на единицу площадки с координатами (х. у)). Тогда количество зданий в пределах площадки составит:
V(x, у) = ф(х, у) * х* у, где: х, у - размеры площадки.
Математическое ожидание числа зданий, получивших степень повреждения d в пределах площадки при заданной интенсивности поражающего фактора, будет равно:
M[Vd(x, у)] - Pd(0>5)-ф (х, у). х- у, (2.8)
где: Рd(Ф3) - вероятность получения зданиями степени повреждения d при интенсивности поражающего фактора(Ф3). Вероятность Ра(Ф3) определяется из законов разрушения.
Суммируя число поврежденных зданий по каждой площадке и переходя к пределу, получим математическое ожидание числа зданий со степенью повреждения d в пределах всего города:
M(Vd)= JJPd(O3)-p(x,y)dxdy. (2.9)
где: Sr - площадь города.
При вероятностной модели воздействия (случай 2) весь возможный диапазон интенсивности воздействия поражающего фактора делится на интервалы dФ. Затем для каждого интервала решается задача с учётом одновременного наступления двух событий: события, состоящего в том, что здания получат степень повреждения d при значении поражающего фактора из этого интервала, и события, заключающегося в том, что в пределах рассматриваемой площадки города будет действовать поражающий фактор с интенсивностью из рассматриваемого интервала. Вероятность одновременного наступления двух событий равна:
Рd(Ф3) = P'd (Ф3) f(x> У>ф з)* Ф, (2.10)
где: Р* (Ф3) - вероятность получения зданиями степени повреждения d при заданной интенсивности поражающего фактора Ф3;
f(x, у, Ф3) значение функции плотности распределения при интенсивности поражающего фактора Ф3;
f(x. у, Ф3) DФ - величина, определяющая вероятность того, что интенсивность поражающего фактора Будет находиться в пределах интервала DФ.
Вероятность получения зданиями степени повреждения d в пределах рассматриваемой площадки, с учетом возможного воздействия поражающего фактора различной интенсивности, будет зна:
(2.11)
где: Фmjn,Фmax соответственно, минимально и максимально возможное значение поражающего фактора для рассматриваемой ЧС.
Математическое ожидание числа зданий со степенью повреждения пределах площадки с координатами (х, у) при вероятностной модели воздействия определяется по формуле:
Суммируя математическое ожидание числа поврежденных зданий по каждой площадке и переходя к пределу, получим математическое ожидание повреждённых зданий со степенью d в целом городу:
Если населенный пункт небольших размеров, то его можно рассматривать как одну площадку.
Математическое ожидание объёма завалов
Объем завалов в после аварии, катастрофы или другой ЧС является основным показателем, влияющим на масштабность спасательных работ.
Кратко рассмотрим методику определения объема завалов. Пусть определенный тип застройки в пределах рассматриваемой площадки размещается с плотностью застройки в относительных единицах S(x,y). Такую информацию можно взять с карт или плана. Тогда площадь, непосредственно занятая строениями (площадь застройки), для площадки с координатами Y составит:
(2.14)
а объем застройки можно определить из выражения:
(2.15)
где: Н(х5 у) -- средняя высота зданий рассматриваемой площадки.
Анализ натурной информации по характеру разрушения застройки в населенных пунктах показал, что при полном разрушении (п-я степень разрушения) здания практически полностью превращаются в обломки, образуя завалы в виде обелисков. При разрушении зданий на ступень ниже полной (n-1-я степень разрушения) в расчетах можно при-пять, что объемы завалов составляют примерно 50% от объемов завалов в случае полного разрушения зданий. Тогда объёмы завалов в пределах элементарной площадки, при заданном значении поражающего фактора (расчетный случай 1), можно вычислить по формуле:
где: |
вероятности получения зданиями n-i и п
степени разрушения при воздействии поражающего фактора интенсивностью Ф-i, определяемые из законов разрушения;
у (х, у) - доля завала в 1 \г строительного объема зданий, характерных для площадок (удельный объем завала).
Для ориентировочных расчетов удельный объем завала можно принять: для промышленных зданий у=02: для жилых зданий у=0,4.
Суммируя объемы завалов по каждой площадке и переходя к пределу, получим объем завалов в пределах всего населенного пункта при заданной интенсивности землетрясения:
Если информация по строительному объему зданий в пределах j-ой площадки известна (например, по данным бюро технической инвентаризации), то объём завалов в пределах элементарной площадки будет равен:
где: Q(x, у) - строительный объем зданий в пределах j-ой площадки с координатами х, у.
Объем завалов в пределах всего населённого пункта в этом случае определяется по формуле:
где: - кол-во элементарных площадок в пределах насел, пункта.
Если воздействие поражающего фактора рассматривается в де вероятностной модели (расчетный случай 2), то математическое ожидание объема завала в пределах элементарной пло-1дки определяется по формуле:
Объем завалов в пределах всего города в этом случае рассчитается по формуле:
Когда строительные объемы зданий в пределах j-x площадок известны (2.15), объемы завалов в пределах этих площадок при вероятностной модели воздействия вычисляются по формуле:
Объем завалов в пределах всего населённого пункта в этом случае разделяется суммированием (2.19).
Дата публикования: 2015-02-20; Прочитано: 334 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!