сдача бжд на отлично. БЖД Лекции. Бжд тема Основные принципы защиты
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
РАЗДЕЛ 8. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОЛАСНОСТЕЙ 129 5 Занько «БЖД» 20 1.2 1,6 та 1.2 0,8 0,6 0,4 Рис. 5.1 Примеры гидрогризфов рек с0 слабо залесенными (1} и сильно залесенныьмни [2) бассейнажи (по А. П. Дедкову и @р., 19622.}: 1— р. Малая Кокшага, рнзъеад, Нунр. валесвиность 39%, илощедь бассейна 3630 км?. 2 — р Малый Кундыш, де- т ревия Кундыш, залесенность 81%, пно- щадь базеейна 1210 км"; И’ — процент от объема годового стока. 92 ие Цнораы, тайфуны, цунами, приливы 130 1 ин мУУММИкК ХХ Я Месяцы Горные обвалы, камнепады Водная эрозия Наводнения Ливни, снегопады Снежные лавины Замлатрисения Рие, 5.2 Схема «цепного» взаинодействил стигийных явлений БЕЗОЛАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 5) во многих случаях могут быть предусмотрены пассивные и ак- тивные защитные мероприятия от природных опасностей. Говоря о природных опасностях, следует подчеркнуть роль антро- погенного влияния на их проявление. Известны многочисленные фак- ты нарушения равновесия в природной среде в результате деятельно- сти человечества, приводящие к усилению опасных воздействий. Так, согласно международной статистике, происхождение около 80% со- временных оползней связано с деятельностью человека. В результате вырубок леса возрастает активность селей, увеличивается ааводковый расход (рне. 5.1). В настоящее время масштабы использования природных ресур- сов существенно возросли. Эго привело к тому, что стали ошутимо про- являться черты глобального экологического кризиса. Природа как бы метит человеку за грубое вторжение в ее владения. Об этом более ста лет назад предупреждал Ф. Энтельс: «Не будем, однако, слишком обольцаться вашими победами над природой. За каждую такую побе- ду она метит». Отмеченное обстоятельство следует иметь в виду в хо- зяйственной деятельности. Соблюдение природного равновесия язля- ется важнейшим профилактическим фактором, учет которого позво- лит сократить число опасных явлений. Между природвыми опасностями существует взаимная связь. Одна явление может послужить причиной, спусковым моханизыом после- дующих (рис. 5.2). . По имеющимся оценкам, число опасных природных событий на Земле с течением времени не растет или почти не растет, но человече- ские жертвы и материальный ущерб увеличиваются. Ежегодная веро- ятность гибели жителя планеты Земля ст природных опасностей ори- ентировочно разна 10-5, то есть на каждые сто тысяч жителей погиба- ет один человек, 1 2 3 Нредпосылкой успешной за- 190%[ Наводнения „1. щиты от природных опасностей яв- ник" „м =, ляется изучение их причин и меха- низмов. Зная сущность процессов, 50% Зулканов” я ое ыы о =" _ Извержения | Зы < —. можно их предсказывать, зевоевре- м менный и точный прогноз опасных , \ и „ „ Землетрясения явлений является наизажнейшей ох предпосылкой эффективной защи- рае. 53 ты. На рис. 5.3 графически отобра- Прижеркая зависнмость между жена примерная зависимость ме- — "а\ченяостью опасмостьей, их проепо- „ зом и ницилиме от нит: жду изученностью опасностей, их 1 — возникнонение и механизм; 8 — прогноя; прогнозом и защитой от них. 3 - защита, РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК @ МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ #31 По вертикальной оси расположена иххала, показывающая уровяи знания сущности процесса (ноль означает, что природа явления 60- всем не изучена, 100% — полное знание существа явления}. То же самое относится к оси прогноза и защиты. Защита от природных опасностей может быть активной (стронтель- ство инженерно-технических сооружений, интервенция в механизм явления, мобилизация остественных ресурсов, реконструкция природ- ных объектов и др.) и пассивной (например, использование укрытий). В большинстве случаев активные и пассивные методы сочетаются. По локализации природные опасности могут быть с определенной степенью условности разделены на 4 группы: литосферные (напри- мер, землетрясения, вуяканы, оползия), гидросферные (изпримор, наводнения, цунами, штормы}, атмосферные {например, ураганы, бури, смерти, град, ливень), космические (например, астероиды, пла- неты, излучения }. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что относят к природным опасностям? Призедите примеры. 2. Какие можно отметить общие закономерности природных опасностей? 3. Какова роль чаловека в возникновении природных опасностей? 4. Приведите примеры взаимодействия стихийных явлений. 5. Какив можно использовать меры защиты от природных опасностей? $5.2. ЛИТОСФЕРНЫЕ ОПАСНОСТИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Планета Земля представляет по форме трехосный эл- лийсоид со средним радиусом 6371 км. Земля состоит из нескольких различных по составу и физическим свойствам оболочек-гвосфер. В центре Земли находится ядро, за ним следует мантия, затем земная кора, гадросфера и атмосфера. Верхняя граница мантии проходит на глубине от 5 до 70 км по поверхности Мохоровичича (см. рис. 5.4), нижняя на глубине 2900 км по границе с ядром Земли. Мантия Землн делится на верхнюю толщиной около 900 кы и нижнюю — около 2009 км. Верхняя мантия вместе с земной корой образуют литосферу. Температура в мантии считается равной 2000...2500°С, & давление на- ходится в пределах 1...130 ГН/м*. Именно в мантии происходят текто- нические процессы, вызывающие землетрясения. Наука, изучающая землетрясения, называется сейсмологией. Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной по- верхности, возникающие в результате внезапных смещений и разры- 132 БЕЗОПАСПОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ вов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на боль- шие расстояния в виде упругих колебаний. Природа землетрясений до конца неё раскрыта. Землетрясения про- исходят в виде серни толчков, которые включают форшоки, главный толчок и афтершоки. Число толчков и промежутки яремени между ними могут быть самыми различными, Главный толчок характеризу- ется наибольшей силой. Продолжительность главного толчка обычно несколько секунд, но субъективно людьми воспринимается как очень длительная. Согласно данным психиатров и психологов, изучавших земпетрясения, эфтершоки иногда производят более тяжелое психи- ческое воздействие, чем главный толчок, У людей под воздействием афтерноков возникало ощущение неотвратимости беды, и они, ско- ванные страхом, бездействовали вместо того, чтобы искать безопасное место и защищаться. Очаг землетрясения — это некоторый объем в толще Земли, в пре- делах которого происходит высвобождение эвергии. Центр очага — условная точка, именуемая гипоцентром, иди фокусом. Проекция гипоцентра нз поверхность Земли называется эпицен- тром. Вокруг него происходят наибольние разрушения. Это так на- зываемая плейстосейстовая область. Количество землетрясений, ежегодно регистрируемых на земном шаре, измеряется сотнями тысяч, а по данным других авторов — мил- лионами. В среднем каждые 30 с регистрируется одно землетрисение. Однако большинство из них относится к слабым, и мы их не замечаем. Силу землетрясения оценивают по интенсивности разрушений на по- верхкости Земли. Существует много сейсмических шкал интенсивности. Шкалу ин- тенсивности в 80-е тг. ХГХ в. создали Де Росси и Форель (от [до Х), в 1920 г. Меркалли предложил другую шкалу с диапазоном значений от [ до ХИ, в #931 г. эта шкала была усовершенствована Вудом и Ньюме- ном. В 1963г. С. Медведев с соавторами предложили новую шкалу. По международной шкале МЗК-64 сила землетрясений оценизается в баллах (см. табл. 5.1). Линии, соединяющие нункты с одинаковой интенсивностью ко- лебаний, называются изосейстами. В 1335 г. профессор Калифорнийского технологического институ- та Ч. Риктер предложил оценивать энергию землетрясения магниту- дой (от лат. парпйиао — величина}. Сейсмологи используют несколь- ко матнитудных шкал. В Японии используют шкалу из семи магнитуд. Ч. Рихтер исходил именно из этой шкалы, предлагая свою усовершен- ствованную Э-магнитудную шкалу. РАЗДЕЛ 3. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 133 Тоба. $1 Таля силы землетрясений Саха в баллих Иптененьлость Последетвня т Назаметное со- | Регистрируются только сейсмическиый прибораме трясеняв лочвы п Очень слабые | Ошущаются отдельными люльик в покое поячия Ш Слабые толчки | Ощущаются лишь небольшой частью населения Г Умеренное «Легкое пребезжание стекол, скрип дверей, стен у Довольно Сотрясеняе зданий, колебания оборудования, трещины сильное в оконных стеклах н птукатурке Частичное обрутение внутреяних стен, обрывы иро- УГ Сильное водной связи, сбон в работе чувствительной аппарату- ры, возникновение отдельных пожаров Повреждення, трещины в каменных аданнях в соору- УП Очень сильное | жениях, обрывы линий злентропередачи. Деревянные и антисейсмические постройки сохраняютсн Трещины на крутых склонах и сырых почвах. Незакре- . : ‘пленное оборудование сдвигается и повреждается. Ста- \МП | Разрутиталеное | рые здания разрушаются, остальные сильно попрежда- ются. Падение отдельных опор ЛЭП, линий связи, на- земных эстакад Сильные разрушения каменных зданий, сооружений. Искрявление Херевянных зданий. Частичное повраж- дение гидротехнических сооружений Опустоптитель- х нов Сильные раарузтения всех зданий и сооружений. Воз- можны трещины в почве пиринной до одного метра. х Уничтожающее Разрущення транспортных магистралей. Обвалы со СВЯОНОв, ОПОЛЗНИ . | Поляов разрупение зданий и сооружений, некривле- д Катастрофиче- | ние и скручизание железнодорожных рельсов. Шовсе- ское местные трещины на поверхности авыли, обвалы и оползни. Обрущения подземных помещений бсолют Сплоптныев оползни, обналы, огромные трещины на ХИН Абсолют Не ия поверхности земли. Отклонения и изменения течения офическое рек, образование озер, водопадов. Частичное изменение р рельефа местности Примечание: сижя (интенсивность) землетрясения есть субъективная оценка сотрясе- ния грунта, осуществляемая по внешийм признакам разрушений, поведению людей и ЖИВОТНЫХ. Иеала Рихтера — сейсмическая шкала магнитуд, оспованная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясени- ях. Мэгнитуда езмых сильных землетрясений по шкале Рихтера не превышает 9. Магнитуда землетрясений — условная величина, характеризую- щая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением. 134 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Магнитуда пропорииональна логарифму энергии землетрясений и позволнет сравнивать источники колебаний по их энергии. Значение магнитуды землетрясений определяется из наблюдений на сейсмических станциях. Колебания грунта, возникающие при землетря- сениях, регистрируются специальными приборами — сейсмографамн. Результатом записи сейсмических колебаний является сейсмограм- ма, ва которой записываются продольные и поперечные волны. На- блюдения над землетрясениями осуществляются сейсмическими служ- бами стран. Некоторые данные о физических параметрах прошедших землетрясений приведены в табл. 5.25.5. Энергия земпотрясенил Е связана с магнитудой М соотношением ШЕ=а+ 1,6 М или (по другим авторам) ЕЕ = 114 +1,5М. Величину К = |2Е называют энергетическим классом. При земле- трясений, для которого М = 5, из очага выделяется энергия Ё = 1912 Дж, К= 42; при М = 8 знергия Е = 107 Дж, К = 17. В Ашхабаде в 1948 т, Некоторые разрутительные земхетрясения на сейсмотектонических зонах ” в =. Ширипа зоны Е 04.01.11 | Кебин 8,2 х 230 07.03.27 | Оку-Танго - х-х 18и7 94.09.62 | Иран т,2 > УП > 100 31.08.68 | Иран 7,2 Хх 80 2..6 23.12.72 | Никарагуа 5.0...6.2 х-х Я1...12 09.05.74 | Изу-Ханто-оки 69 х-х 5.5 а 14.03.83 | Кум-Даг 5 УНТ 22 0,15...0,4 07.12.88 | Спитак 7ю хх > 13 5,5 Табл. 5.3 Параметры колебаний различных категорий грунтов при разруигительных землетрясениях е магнитудой М = 8$ Ускорецие сленга груп- | Скорость едвита групта, | Видимый | Видимый Категория | ТА см/е", па расстоянии сыре, па расетояим период период грунта от гипецептра от гипоцентра. ускоре- скорости, 85 км 100 кы Я5 им 106 их ыы ° Скальный 475 148 7.5 $5 0.2 4,3 Средиия 180 161 47 414 0,3 4,1 Рыхлый 220 187 28 22 0,5 1,1 РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК И МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 135 Таба. 1.4 Обобщентые оценки воздействия землетрясений Днаплзоп магнитуды Среднее чнеле Дливельноеть Раднуе района землетрясения землетрясений на сильных сотрясений сыльного сотряеения по Риктеру Земле а д групта, с групта, км 4,0...4,9 $000 0...5 0...15 5,0...5,9 800 2.45 5...30 6,0...6,9 150 10...30 20...80 7,0...19 15 20...50 50...120 8,0...8.9 2-3 30...30 80...150 Таба. 5.5 Расчетные значения параметров смещения грунта при землетрясепиях УТ 30.50 3..6 #,5..3 УП 61...420 6,+...12 31...6 УШ 121...240 412,1...24 6,1...12 1х 241...480 24.1...48 42.1...24 Тоби. 5.6 Нримерное соотношение магяитуды и былльноетя в зависимости отглубины очага землетряселия Глубина, пм ; ты я баллах пры ити : 10 УП УШ-1Х х ХЕ-ХИ 20 У УП-УШ 1х хх! 40 У УТ-УП УШ х-х Табл. 5.7 Зависимость между магнитудой и интененвностью эемлетрахений Матпитуха Иитенсивиость Магнятуда Интенениность 1 0-1 5 У1-УП 2 [-0 6 УП-УШ 3 и 7 х-Х А ТУ-\ -] 8 Хх! энергия землетрясения составила Е = 1018 Дж, в Сан-Франциско в 1906 г. Е = 1018 Дж, на Аляске в 1964 г. Е = 1018 Дж. Пэ статистике зем- летрясения с магнитудой 8 происходят каждые 102 года. Магнитуда, интенсивность землетрясения в баллах и глубина оча- га связаны между собой {табя. 5.6}. 136 БЕЗОНАСИОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТУЛЬНОСТИ Примерное соотноттение между магнитудой и интенсивностью зем- летрясений показано в табл. 5.7. Землетрясения распространены по земной поверхности очень не- равномерно. Анализ сейсыических и географических Данных п03в80- лнет наметить те области, где следует ожидать в будущем землетрясе- ния и оценить их интенсивность. В этом состоит сущность сейсмиче- ского районирования. Карта сейсмического районирования — это официальный документ, которым должны руководствоваться проектирующие организации. Пока не решена проблема прогноза, то есть определения времени будущего землетрясения. Основной путь к решению этой проблемы — регистрация +предвестников; землетрясения — влабых предваритель- ных толчков (форшоков), деформаций земной поверхности, нзмене- ний параметров геофизических полей н пр. Знание временных коор- динат потенциального землетрясения во многом определяет эффек- тивность мероприятия по защите во время землетрясений. В районах, подверженных зомлетрясециям, осуществляется сейс- мостойкое, или энтисейсмическое, строительство. Это значит, что при прозктировании и строительстве учитываются возможные поздейст- вия на здания и сооружения сейсмических сил. Требования к объек- там, строящимся в сейсмических районах, устанавливаются строитель- ными нормами и правилами и другими документами. По принятой в России 12-балльной шкале опасными для эданий и сооружений счи- таются землетрявения, интенсивность которых составляет 7 баллов и более. Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 бал- лов, неэкономично. Поэтому правила и нормы ограничиваются рай- онами 7-9-балльной сейсмичности. Обеслечение полной сохранностя зданий во зремя землетрясенай обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а внекоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что силь- ные землетрясения происходят редко, нормы допускают возможность повреждения элементов, не представляющих угрозы для людей. Сейе- мостойкость сооружений существенно зависит от качества строитель- ных материалов и работ. Методы расчетной оценки сейсмостойкости сооружений имеют приближенный характер, поэтому нормы вводят ряд обязательных конструктивных ограничений и требований. Н их числу относятся, например, ограничение размеров строящихся зда- ний в плане и по высоте. Для уточнений данных сейсмического рай- онировання проводится сейсмическов микрорайонирование, с помо- щью которого интенсивность землетрясений в баллах, указанная на картах, может быть скорректирована на 1-2 балла в зависимости от |