Зависимость степени поражения (разрушения) отпробит-фуикции 3 страница

Общее число пострадавших людей, размещенных на открытой местности, можно определить из выражения;

(2.87)

где: d - доля людей, которые в момент взрыва могут оказать­ся в опасной зоне вне зданий (при отсутствии данных величина d может быть принята равной 0,05);

Ф - плотность размещения людей, чел./км2; Fi - площадь территории объекта, где воздействует воздуш­ная ударная волна с давлением ;

Fj - вероятность поражения персонала, находящегося в 1-ой зоне воздействия ударной волны взрыва (табл. 2.25).

Таблица 2.25,

, кПа	< 13	13-35	35 -65	65-120	120-400	>400
Рi		0,75	0,35	0,13	0,05

Площадь P_i, вычисляется путем поочередного вычитания из площади зоны поражения с давлением _i площади зоны пора­жения с давлением. _i+1.

Общие потери людей на объекте будут суммироваться из чи­сел пострадавших в зданиях и вне зданий:

(2.88)

Безвозвратные потери людей на объекте составят:

(2.89)

а санитарные потери:

(2.90)

Число пострадавших, оказавшихся в завалах, определяется;из выражения:

(2.91)

Радиусы зон теплового поражения людей, в случае горения смеси по дефлаграционному режиму, могут быть определены с использованием зависимостей, приведенных В.Маршаллом:

получение ожогов III степени:

(2.92)

получение ожогов II степени:

(2.93)

где: Q - масса газа в смеси, т.

Число людей, оказавшихся без крова, принимается равным чис­ленности людей, проживающих в зданиях, получивших средние, сильные и полные разрушения.

Потребность в жилой площади во временных зданиях, доми­ках и палаточных городках может быть определена из расчета размещения:

- 3-4 человека (или 1 семья) в комнате сборно-разборного до­мика, площадью 8-10 м²;

- 4-5 человек (или 1 семья) в одной лагерной палатке;

- до 20 человек в палаточном общежитии УСБ-56 и до 30 коек при использовании палаток УСБ-56 для развертывания больниц и медицинских пунктов при двухъярусном размещении больных.

Радиационная и химическая обстановка в районе аварии оце­нивается по соответствующим методикам. При этом учитыва­ется, что незащищенные емкости с АХОВ могут разрушаться от воздушной ударной волны при давлениях = 70... 75 кПа.

При заблаговременной оценке обстановки вдоль трассы маги­стрального газопровода выделяют, как правило, четыре полосовых участка параллельно газопроводу (с каждой стороны). Эти половые участки соответствуют характерным зонам разрушении:

- полных разрушений ( > 50 кПа);

- сильных разрушений (30 < < 50 кПа);

- средних разрушений (20 < < 30 кПа);

- слабых разрушений (10 < < 20 кПа).

Зоны определяют по методике, изложенной в п. 2,2.5.3, а за-i наносят на схему вдоль трассы газопровода и определяют показатели обстановки с использованием табл.2.21-2.25. В заключение отметим, что показатели аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения используются при определении состава сил и средств, привлекаемых для ликвидации последствий аварий.

2.3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА

2.3.1. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБСТАНОВКИ В РАЙОНЕ РАЗРУШИТЕЛЬНЫХ 3 ЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Обстановку в районах разрушительных землетрясений принято оценивать показателями, характеризующими инженерную обстановку, а также объемами аварийно-спасательных работ и мероприятий по жизнеобеспечению населения. Для оценки инженерной обстановки большие населенные пункта (города) разбиваются на несколько площадок. Значения координат площадок принимаются равными значениям координат центров. Малые населенные пункты рассматриваются в виде той элементарной площадки (ее координаты определяются как коордидинаты центра населенного пункта). Затем определяются стояния от эпицентров землетрясений до центра площадок и считывается интенсивность землетрясения для каждой площадки по формуле 1.2.

При заблаговременном прогнозировании возможная интенсивность землетрясения принимается по картам общего сейсмического районирования территории России (ОСР-78; ОСР-97). Эсновными показателями инженерной обстановки в районе разрушительных землетрясений являются:

- количество зданий, получивших обвалы, частичные разрушения, тяжелые, умеренные и легкие повреждения, шт.;

- площадь разрушенной части города, в пределах которой застройка получила тяжелые повреждения, частичные разрушения обвалы (разрушения 3, 4 и 5-й степени), км²;

- объем завалов, м3;

- количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или частично разрушенных конструкций, шт.;

- протяженность заваленных улиц и проездов, м.

Кроме основных показателей, при оценке инженерной обста­новки, могут определяться вспомогательные показатели, харак­теризующие завалы.

Количество зданий Pj, получивших у-ю степень разрушений, определяется по формуле:

(2.94)

где: К -количество зданий i-го типа в городе;

Cjj - вероятность получения зданием i-ro типа j-й степе­ни разрушения, принимаемая по табл.2.26;

n - число типов рассматриваемых зданий (максимальное число типов n=6 -- А, Б, В, С7, С8, С9).

Таблица 2.26

Вероятности Сij повреждения различных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясения

Типы	Степень		разрушения в баллах
А		0,36	0,13
		0,12	0,37	0,02
		0,02	0,34	0,14
			0,13	0,34	0,02
			0,03	0,5	0,98
Б		0,09	0,4	0,01
		0,01	0,34	0,15
			0,13	0,34	0,02
			0,03	0,34	0,14
				0,16	0,84
В		0,01	0,36	0,13
			0,11	0,37	0,02
			0,03	0,34	0,14
				0,13	0,34	0,03
				0,03	0,5	0,97
С7			0,09	0,4	0,01
			0,01	0,34	0,15
				0,13	0,34		0,02
				0,03	0,34	0,1	0,14
					0,15	0,09	0,84
	С8			0,01	0,36	0,13
					0,1	0,37	0,02
					0,02	0,34	0,14
						0,13	0,34	0,02
						0,03	0,5	0,98
	С9				0.09	0,4	0,01
					0,01	0,34	0,15
						0.13	0,34	0,02
						0,03	0,34	0,14
							0,36	0.84

Площадь разрушений части города, в пределах которой застройка получила тяжелые, частичные разрушения и обвалы, оп­ределяется по формуле:

(2.95)

где: Pj - количество зданий, получивших 3, 4 и 5-ю степень ювреждения (2,94), зд.;

Ф - плотность застройки в городе, зд./км~.

Общий объем завалов определяется из условия, что при час­тичном разрушении здания объём завала составляет примерно 50% от объема завала при его полном разрушении:

(2.96)

где: С4. С5 - вероятность получения зданиями 4 и 5-й степени разрушения;

Н - средняя высота застройки, м;

d - доля застройки на рассматриваемой площади (плот­ность застройки);

у - коэффициент объема завала на 100 м3 объема здания, принимаемый для промышленных зданий равным 20, для жилых - 40.

Если город большой, с неравномерной плотностью и этажностью застройки, то расчеты следует проводить по участкам (площадкам), на которые предварительно разбивается город. Затем результа­ты вычислений суммируются.

Опыт ликвидации последствий разрушительных землетрясе­ний показал, что при проведении спасательных работ разбирает­ся примерно 15% завалов от их общего объема.

Количество участков, требующих укрепления (обрушения) по­врежденных или частично разрушенных конструкций, принимается равным, числу здании, получивших частичные разрушения (4-я степень разрушения).

Протяженность заваленных проездов определяется из усло­вия, что на 1 км² разрушенной части города в среднем приходит­ся 0,6 км заваленных маршрутов (данные получены на основе анализа последствий разрушительных землетрясений):

L_nn = 0,6 S_разр, км, (2.97)

где: S_разр определяется по формуле (2.95).

Как показывает опыт, вынос завала за контуры зданий при их полном разрушении невелик и составляет, например, для 9-этажных зданий 7-9 метров. Поэтому проезды в зонах земле­трясений оказываются практически не заваленными. На проез­жей части могут оказаться отдельные отлетевшие обломки кон­струкций зданий. Это подтверждает и опыт землетрясения в Армении. Например, в городе Ленинакан, в старой части города, где ширина улиц не превышала 10 метров, при разрушении 1-2-этажных зданий на проезжей части образовались небольшие за­валы из туфовых блоков.

Однако все вышесказанное справедливо только для случаев разрушения зданий без опрокидывания. В районах с пониженной несущей способностью и большой деформированностью грун­тов, возможны случаи разрушений высотных зданий с их опро­кидыванием. Высота и длина завала в этом случае будет зави­сеть от размеров здания.

Наиболее характерными повреждениями дорог в зонах разру­шений при землетрясениях являются: разрушение участков до­рог вследствие оползней; образование трещин (до несколько де­сятков сантиметров) в дорожном полотне, а также разрушение дорожного покрытия (в девятибальной зоне).

В горной местности возможно образование каменных и снеж­ных завалов, разрушение мостов, путепроводов, тоннелей.

Следует отметить, что при землетрясении 9 баллов и более могут быть разрушены аэродромные покрытия.

Обобщенные зависимости по определению дальности разлета обломков / и высоты завалов h при землетрясении имеют вид:

(2.98)

где: Н - высота здания, м;

у - объем завала на 100 м строительного объема неразрешенного здания.

Количество аварий на коммунально-энергетических сетях ЭС определяется из условия, что на 1км² разрушенной части города приходится 6-8 аварий:

К_Кэс=8 S_разр,

где: S_разр определяется по формуле (2.95).

Эти данные получены на основании анализа последствий разрушительных землетрясений. Причины, вызывающие повреждения КЭС, можно разделить на группы. К первой группе относятся причины, связанные с волновым движением грунта, вследствие чего в элементах КЭС появляются раздвигающие и сдвигающие усилия, которые вызывают движение земных коммуникаций и сооружений КЭС - коллекторов, трубопроводов, колодцев, кабельных линий.

Ко второй группе относятся причины, связанные с разрушениями вводов в наземные здания и сооружения, а также повреждения элементов КЭС обломками зданий.

Последствия от аварий на КЭС могут оказывать поражающие последствия на людей: поражение электрическим током при прикосновении к оборванным проводам; отравление попавших в завалы газом; возникновение пожаров вследствие коротких замыканий и возгорания газа. Кроме того, возможны затопления территорий вследствие распадения водопроводных труб и канализационных коллекторов, а так же ожоги людей при разрушении элементов системы пароснабжения. Аварии на КЭС могут привести к прекращению снабжения зданий и сооружений водой, электроэнергией и теплом.

К показателям, влияющим на объемы аварийно-спасательных работ и решения задач жизнеобеспечения населения в зонах разрушительных землетрясений, относят:

- численность пострадавших людей, структуру потерь;

- численность людей, оказавшихся под завалами и оставшихся крова;

- потребность во временном жилье (палатках, домиках);

- пожарную обстановку;

- радиационную и химическую обстановку в зоне разрушений. Расчеты проводятся по методикам оперативного прогнозирования.

Обобщенную зависимость по определению потерь при разрушительных землетрясениях можно представить в виде:

(2.99)

где: R - вероятность размещения людей в зоне риска в здани­ях (в среднем R=6,83);

Nj - численность людей в зданиях i-й группы, чел;

С; - вероятность поражения людей в зданиях 1-й группы (таблица 2.27).

Таблица 2.2.

Вероятности Q общих и безвозвратных потерь людей в различных типах зданий (по классификации MMSK-86) при землетрясениях

Степень поражения людей	Вероятность потерь Людей в различных типах зданий при интенсивности землетрясения в баллах
Общие Безвозвратные		0,14	0,7	0,96	0,97	0,97 0,6	0,97 0.6
	0,4	0,05	0,38	0,59	0,6
Общие Безвозвратные		0,03	0,39	0,9	0,97	0,97 6.6	0,97
		0,01	0,18	0,53	0,6	0,97	0,6
Общие			0,14	0,7	0,96	0,97	0,97
Безвозвратные			0,05	0,38	0,59	0,6	0,6
Общие Безвозвратные			0,03	0,39	0,9	0,97	0,97
		0,01	0,18	0,53	0,6	0,6
Общие Безвозвратные			0,004	0,15	0,7	0,96	0,97
				0,5	0,38	0,59	0,6
Общие Безвозвратные				0,03	0,39	0,9	0,97 0,6
				0,01	0,18	0.53

Более точно значение R для формулы (2.99) принимаются рав­
ными:

с 23.00 до 7 часов R=l;

с 7.00 до 9 часов R-0,6;

с 9.00 до 18 часов R=G,7;

с 18.00 до 20 часов R=0,65;

с 20.00 до 23 часов R=059.

Число людей, оказавшихся без крова, принимается равным чис­ленности людей, проживавших в зданиях, получивших тяжелые по­вреждения, частичные разрушения и обвалы.

Анализ последствий землетрясений показывает, что в среднем в половине числа зданий, получивших частичные разрушения и обвалы, возможно возникновение пожаров.

Таким образом, полученные показатели, характеризующие об­становку в районе разрушительного землетрясения, позволят дол­жностным лицам, организующим спасательные работы, опреде­лить состав сил и средств и разработать эффективные варианты их применения для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР).

23.2.ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБСТАНОВКИ ПРИ JIЕСНОM ПОЖАРЕ

Для оценки состояния пожарной опасности в лесу использует­ся комплексный показатель, который учитывает основные фак­торы, влияющие на пожарную опасность лесных горючих мате­риалов.

Комплексный показатель определяется по формуле:

(2.I00)

где: t₀- температура воздуха в 12 ч по местному времени; т₀ - точка росы в 12 ч (дефицит влажности); n - число дней после последнего дождя.

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

По комплексному показателю определяется очередность возгорания различных лесных участков и травяного покрова.

В целях определения возможности возникновения лесных пожаров используют шкалу оценки лесных участков по степени опасности возникновения в них пожаров (табл.2.28).

Пожарная зрелость разных лесов наступает при разной величине комплексного показателя. Разбив территорию на участки типам леса, зная величину комплексного показателя, при котором начинается возгорание, можно установить территорию, на:которой возможен пожар при данном состоянии погоды на инте­ресующий нас день.

Для России по загораемости может быть принято три основ­ах группы древесных пород. К первой группе отнесены типы:леса, характеризующиеся наибольшей загораемостью (хвойные юлодняки, сосняки с наличием соснового подростка), ко второй руппе - умеренной загораемости (сосняки, ельники, кедровни-и), к третьей группе - трудно загорающиеся (березняки, осин­ники, ольховники и др. лиственные породы).

Таблица 2,28

Шкала оценки лесных участков по степени опасностивозникновения в них пожаров

Класс 1 пожарной Опасности	Объект загорания	Наиболее вероятные виды	Степень пожарной опасности
пожаров, условия и
продолжительность периода
возникновения и распространения
V	Хвойные молодняки. Захламленные вырубки	В течение всего пожароопасного сезона возможны низовые пожары, на участках древостоя - верховые	Высокая
IV	Сосняки с наличием	Низовые пожары возможны в течение всего пожароопасного сезона, верховые - в период пожарных максимумов	Выше средней
соснового подростка и
подлеска
HI	Сосняки-черничники,	Низовые и верховые пожары возможны в период летнего пожароопасного максимума	Средняя
ельники-брусничники,
кедровики
;т	Сосняки и ельники,	Возникновение пожаров возможно в период пожарных максимумов	Ниже средней
смешанные с
лиственными породами
	Ельники, березняки, осинники, ольховники	Возникновение пожара возможно только при особо неблагоприятных J условиях (длительная засуха)	Низкая

Каждому типу лесного массива соответствует свое значение комплексного показателя пожарной опасности, при котором воз­можно возгорание лесного массива (табл.2.29).

Таблица 2.29

Значение комплексного показателя пожарной опасности

Наименование участка леса	Величина комплексного показателя
Сосняки - брусничники
Ельники - брусничники
Сосняки
Смешанные
Лиственные
Ельники
Березняки - черничники
Смешанные - черничник
Травяные насаждения

o величине комплексного показателя и типу лесного массива можно определить возможный тип пожара. Данная зависимость задана в табл. 2.30.

Таблица 2.30 Определение возможного типа пожара по величине комплексного показателя и типу лесного массива

Участки леса	Низовой слабый	Низовой средний	Низовой сильный	Верховой
Сосняки - брусничники			.
Ельники - брусничники
Сосняки
Смешанные
Лиственные				-
Ельники				-
Березняки - черничники
Смешанные - черничник
Травя ные насаждения		-	-	-

Скорость распространения лесного пожара можно определить формулам:

фронта пожара

(2.101)

фланговпожара

(2.102)

тыла пожара

(2.103)

где: У0 - скорость распространения пожара на равнине в без-реную погоду, м/мин.; для оперативных расчетов она может гь принята равной 0,4 м/мин.;

Vg- скорость ветра, м/мин.;

К - коэффициент, учитывающий раздувающее влияние шени (определяется по табл.2.31);

С - удельная теплоемкость горючих материалов, ш/(кгх°С) (определяется по табл.2.31).