Лабораторная спецю.подготовка. Шикунова М.А. СЭБ-42 Практическая работа 14. Прогнозирование и оценка последствий чс, возникающих в результате стихийных бедствий
 Скачать 45.47 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт экономики и качества жизни Кафедра «Экономическая безопасность и качество» Практическая работа №14 по дисциплине: «Специальная подготовка» на тему: «Прогнозирование и оценка последствий ЧС, возникающих в результате стихийных бедствий» Выполнила: студентка группы СЭБ-42 Шикунова М.А. Проверил: Щепилов А.А. Тамбов 2020 Цель практической работы: ознакомиться с методикой упрощенных расчетов оценки обстановки в зонах природных ЧС, приобрести первоначальные навыки в решении данных задач. Методические указания ознакомиться поочередно с каждым из 3-х заданий занятия; изучить справочные материалы и уяснить последовательность расчетов; выписать исходные данные и провести требуемые расчеты; по полученным результатам оценить последствия данной ЧС и сделать соответствующие заданию выводы. Задание №1 Производственный цех имеет элементы: здание бескаркасной конструкции длиною – 80 м, шириною – 20 м, высотою 16 м; технологическое оборудование - краны и крановое оборудование, тяжелые станки; КЭС (коммунально-энергетические сети - КЭС) - трубопроводы на железобетонных эстакадах, кабельные наземные линии. Определить характер разрушений цеха и его элементов, объем и высоту завала, дальность разлета осколков в результате воздействия землетрясения силой баллов (таблица 1.1). В выводах отразить предложения по дальнейшей эксплуатации данного производства. Таблица 1.1 – Исходные данные (вариант 18)
Справочные данные Очаги поражения при землетрясениях по характеру разрушений объектов принято сравнивать с взрывами. Основным ПФ при взрывах является избыточное давление во фронте ударной воздушной волны (Рф, кПа). Поэтому при оценке возможных последствий землетрясений их интенсивность в данной точке (в баллах) переводится в избыточное давление во фронте УВВ (таблица 1.2), а затем определяется степень разрушения объектов и их элементов (таблица 1.3). Объем завала (V) зависит от степени разрушения здания. Для полностью разрушенного здания объем завала определяют по формуле:
где , А, В, Н — соответственно длина, ширина и высота здания, м; γ — объем завала на 100 м3 строительного объема здания, принимаемый: для промышленных зданий — γ = 20 м3; для жилых зданий — γ = 40 м3. Рассчитаем объем завала по формуле 1:  5120  Так как по условию задания у нас промышленное здание, соответственно  принимаем равное 20 .Объем завала здания, получившего сильную степень разрушения, принимают равным половине от объема завала полностью разрушенного здания. Высота завала (h) вычисляется по формуле:
где Н — высота здания, м. Рассчитаем высоту завала по формуле 2:  1,8 мТак как по условию задания у нас промышленное здание, соответственно принимаем равное 20 .Дальность разлета обломков обычно принимается равной половине высоты здания, соответственно: Дальность разлета обломков равна:  8 мРассмотрим сравнительную характеристику параметров при воздействии ЧС (таблица 1.2). Таблица 1.2 – Сравнительная характеристика параметров при воздействии ЧС
Согласно таблице 1.2, определим избыточное давление. Согласно исходным данным таблицы 1.1, сила землетрясения в баллах равна 11, соответственно избыточное давление будет составлять свыше 50 кПа. При разработке выводов по дальнейшей эксплуатации производства учитываются данные примечания к таблице 1.3 и данные таблицы 1.4). Таблица 1.3 – Степени разрушения элементов объекта при различных  Рф, кПа
Примечание. Вышедшими из строя считаются промышленные здания, имеющие сильные разрушения; жилые здания - средние разрушения; рабочие и служащие - поражения средней тяжести. Таблица 1.4 – Характеристика степеней разрушения зданий
Итак, исходя из данных таблиц 1.3 и 1.4, можно сделать вывод о том, что при избыточном давлении свыше 50 кПа здание, имеющее бескаркасную конструкцию имеет полную степень разрушения. Согласно описанию, представленному в таблице 1.4 можно отметить, что при полной степени разрушения происходит Полное обрушение здания, от которого могут сохраниться только поврежденные (или неповрежденные) подвалы и незначительная часть прочных элементов. При полном разрушении образуется завал. Здание восстановлению не подлежит. А, что касается технического оборудования (краны и крановое оборудование, тяжелые станки, кабельные наземные линии, трубопроводы на металлических или железобетонных эстакадах), то они имеют сильную степень разрушения. Из чего можно сделать следующий вывод, что происходит разрушение большей части несущих конструкций. При этом могут сохраняться наиболее прочные элементы здания, каркасы, ядра жесткости, частично стены и перекрытия нижних этажей. При сильном разрушении образуется завал Задание №2. Определить характер разрушения и вероятность потерь людей жилого здания (кирпичное многоэтажное в 5 этажей, длиною – 160 м, шириною – 16 м, высотою 20 м), объем и высоту завала, дальность разлета осколков в результате воздействия ветровой нагрузки от урагана при скорости ветра м/с (таблица 2.1). Сделать соответствующие выводы, используя данные примечания к таблице 1.3 и данные таблицы 1.4. Таблица 2.1 – Исходные данные (вариант 13)
Согласно исходным данным таблицы 2.1, следует отметить, что сила урагана составляет 11 баллов, а скорость ветра составляет 25 м/с. Объем завала (V) зависит от степени разрушения здания. Для полностью разрушенного здания объем завала определяют по формуле:
где , А, В, Н — соответственно длина, ширина и высота здания, м; γ — объем завала на 100 м3 строительного объема здания, принимаемый: для промышленных зданий — γ = 20 м3; для жилых зданий — γ = 40 м3. Рассчитаем объем завала по формуле 3:  20480 Так как по условию задания у нас жилое здание, соответственно принимаем равное 40 .Высота завала (h) вычисляется по формуле:
где Н — высота здания, м. Рассчитаем высоту завала по формуле 4:  4 мТак как по условию задания у нас жилое здание, соответственно принимаем равное 40 .Дальность разлета осколков обычно принимается равной половине высоты здания, соответственно: Дальность разлета обломков равна:  10 мСогласно таблице 1.2, определим избыточное давление. Согласно исходным данным таблицы 2.1, сила урагана составляет 11 баллов, а скорость ветра составляет 25 м/с., соответственно избыточное давление будет составлять менее 10 кПа. Аналогично решению задания №1 по таблице 1.2 определим ветровую нагрузку (Рф, кПа), затем по таблице 1.3 степень, а по таблице 1.4 характер разрушения жилого здания от урагана данной силы. Итак, исходя из данных таблиц 1.3 и 1.4, можно сделать вывод о том, что при избыточном давлении 20...30 кПа кирпичное многоэтажное здание в 5 этажей имеет полную степень разрушения, из этого следует, что здание восстановлению не подлежит, так как при полном разрушении образуется завал. По таблице 2.2 определяем потери населения. Таблица 2.2 – Вероятность потерь населения в разрушенных зданиях при ураганах
Примечания: 1- Включают погибших, пропавших без вести, умерших от ран и подлежащих инвалидности. 2 – Включают пострадавших, утративших работоспособность не менее чем на одни сутки и поступивших на медпункты или в лечебные заведения. Итак, согласно данным таблицы 2.2, можно сделать вывод о том, что общие потери населения при полном разрушении составляют 1,00, из них безвозвратные потери (включая погибших, пропавших без вести, умерших от ран и подлежащих инвалидности) – 0,60; а санитарные (включая пострадавшие, утратившие работоспособность не менее чем на одни сутки и поступивших на медпункты или в лечебные заведения) – 0,40 Задание №3 Определить параметры очага поражения и степень разрушения здания цеха и его элементов (по исходным данным задания № 1) при разрушении плотины водохранилища на удалении R, км. Объем водохранилища W, млн м3, ширина прорыва В, м, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н, м, средняя скорость движения волны попуска V, м/с (таблица 3.1). Сделать соответствующие выводы (используя таблицы 3.4, 1.3 и 1.4). Таблица 3.1 – Исходные данные
Справочные данные Очаг поражения при наводнении в случаях прорыва плотин и затоплений при разрушении гидротехнических сооружений характеризуется следующими параметрами: а) временем опорожнения водохранилища Т, ч; б) временем прихода волны прорыва на заданный рубеж tпр, ч; в) высотой волны прорыва h, м; г) продолжительностью ее прохождения на заданном рубеже, t'пр, ч. Последовательность оценки очага поражения при наводнении Определение времени опорожнения водохранилища рассчитывается по следующей формуле:
где W – объем водохранилища, м3; N – максимальный расход воды на 1 м ширины прорана, /(см) (таблица 3.2);H – глубина прорана (или участка перелива воды через гребень плотины), м; В – ширина прорана (или участка перелива воды через гребень неразрушенной плотины), м; Определим по формуле 5 время опорожнения водохранилища:  1,83 чПо таблице 3.2 определим максимальный расход воды на 1 м ширины прорана, , так как Н = 25 м, соответственно N = 125 . Данная таблица представлена ниже.Таблица 3.2 – Определение максимального расхода воды на 1 м ширины прорана,
Определение времени прихода волны прорыва рассчитывается по следующей формуле:
где R – расстояние от плотины, км; V – средняя скорость движения волны прорыва, м/с. Рассчитаем по формуле 6 время прихода волны прорыва:  5,21 чОпределение высоты волны прорыва и продолжительности ее прохождения на заданном рубеже (таблица 3.3) Таблица 3.3 – Определение высоты волны прорыва и продолжительности ее прохождения на заданном рубеже
Исходя из исходных данных, представленных в таблице 3.1, следует отметить, что удаление водохранилища R, км = 150 км. Вследствие этого: h – высота волны прорыва, м составляет:  ; − продолжительность прохождения волны, час составляет:  Оценка разрушений в зонах затопления Степень разрушения зданий и сооружений под воздействием гидропотока волны прорыва определяется величиной удельной волновой нагрузки. Здания и сооружения подвергаются, в зависимости от величины удельной волновой нагрузки, слабому, среднему, сильному и полному разрушению. Зная высоту волны и скорость движения волны, степень разрушения может быть определена по таблице 3.4 (принимать усредненные значения). Таблица-3.4 – Степени разрушения зданий и сооружений в зависимости от динамического напора волны прорыва
В результате проделанных расчетов, представленных выше, можно сделать вывод, о том, что здания и сооружения подвергались полной и сильной степени разрушения. Восстановлению они не подлежит, поскольку это является нецелесообразным. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м
