Прогнозирование последствий ЧС в районе разрушительных землетрясений

Обстановку в районе 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 пункты (города) разбиваются на несколько площадок (пятна застройки) Значения координат площадок принимаются равными значениям координат их центров Малые населенные пункты рассматриваются в качестве одной элементарной площадки (ее координаты определяются как координаты центра населенного пункта) Затем определяются расстояния от эпицентров землетрясений до центра площадок и для каждой площадки рассчитывается интенсивность землетрясения.

При заблаговременном прогнозировании возможная интенсивность землетрясе­ния определяется по картам общего сейсмического районирования территории России (ОСР-78, ОСР-97)

Основными 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 и обвалы (разрушения 3,4 и 5-й степеней), км²,

объем завалов, м³,

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

протяженность заваленных улиц и проездов, м

Количество зданий Рj получивших j-ю степень разрушений, определяется по формуле

(2.18)

где Кi — количество зданий i-го типа в городе, Cij — вероятность получения зданием i-го типа j-й степени разрушения по табл. 2 1, п — число типов рассматриваемых зданий (максимальное число типов n=6—А,Б,В,С7,С8,С9) Площадь разрушений части города, в пределах которой застройка получила тяже­лые или частичные разрушения и обвалы, определяется по формуле

(2.19)

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

Если город большой, с неравномерной плотностью и этажностью застройки, то расчеты следует производить по участкам застройки (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 общего их объема Количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или частично разрушенных конструкций, принимается равным числу зданий, 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)

Lпп=0.6*Sразр

где Sразр определяется по формуле (2 19)

Таблица 2.1. Вероятности Сij, повреждения различных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясения

Тип здания	Степень разрушения	Вероятности разрушения зданий при интенсивности разрушения в баллах
А		0,36 0,12 0,02	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,02 0,98
Б		0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,02 0,14 0,84
В		0,01	0,36 0,11 0,03	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,03 0,97
С7			0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,15	0,1 0,09	0,02 0,14 0,84
С8			0,01	0,36 0,1 0,02	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,2 0,98
С9				0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,02 0,14 0,84

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

Однако все сказанное справедливо только для случаев разрушения зданий без опрокидывания. В районах с пониженной несущей способностью и большой деформированностью грунтов возможны случаи разрушения высотных зданий с их опрокидыванием. Высота и длина завала в этом случае будут зависеть от размеров здания. Наиболее характерными повреждениями дорог при землетрясениях являются, раз­рушение участков дорог вследствие оползней, образование трещин (шириной до нескольких десятков сантиметров) в дорожном полотне, а также разрушение дорожного покрытия (в девятибалльной зоне). В горной местности возможно образование каменных и снежных завалов, разрушение мостов, путепроводов, тоннелей. При землетрясении в 9 баллов и более могут быть разрушены аэродромные покрытия.

Количество аварий коммунально-энергетических сетей (КЭС) определяется из условия, что на 1 км² разрушенной части города приходится 6-8 аварий.

где Sразр определяется по формуле (2.19).

Причины, вызывающие повреждения КЭС, можно разделить на две группы:

Связанные с волновым движением грунта, вследствие чего в элементах КЭС появляются растягивающие и сдвигающие усилия, которые вызывают движение подземных коммуникаций и сооружений КЭС — коллекторов, трубопро­водов, колодцев, кабельных линий.

Связанные с разрушением вводов в наземные здания и сооружения, а также повреждения элементов КЭС обломками зданий.

При авариях на КЭС люди могут пострадать в результате поражения электричес­ким током; отравления газом; пожаров, возникающих из-за коротких замыканий и возгорания газа. Кроме того, возможны затопление территорий водой из разру­шенных водопроводных труб и канализационных коллекторов, а также получение людьми ожогов при разрушении элементов систем паро- и теплоснабжения Ава­рии на КЭС могут привести к прекращению снабжения зданий и сооружений водой, электроэнергией и теплом

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

численность пострадавших людей, структура потерь,

численность людей, оказавшихся под завалами и оставшихся без крова;

потребность во временном жилье (палатках, домиках),

пожарная обстановка,

радиационная и химическая обстановка в зоне разрушений.

Количество 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 зданий, частично разрушенных и обвалившихся, возможно возникновение пожаров