Расчетная графическая работа. РгР. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 5 расчет очага поражения при землетрясениях общие сведения
 Скачать 43.06 Kb.
|
|
Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 5 РАСЧЕТ ОЧАГА ПОРАЖЕНИЯ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ Общие сведения. Литосфера ("литос" - камень) - твердая оболочка земного шара или земная кора, в которой происходят эндогенные и экзогенные процессы. Явления, обусловленные внутренними тектоническими процессами развития Земли, называются эндогенными. Процессы, зарождающиеся и развивающиеся на поверхности Земли и разрушающие горные породы, вышедшие на поверхность в результате эндогенных процессов, называются экзогенными. В результате процессов в литосфере могут возникнуть очаги поражения, в которых действуют поражающие факторы. Поражающими называются факторы, приводящие к повреждению людей, животных, разрушению зданий и сооружений, к утрате материальных ценностей. Поражающие факторы подразделяют на первичные и вторичные. Первичные факторы возникают непосредственно от стихийного бедствия. Вторичные факторы - это результат воздействия первичных факторов на объект, здания и сооружения. При определенных условиях разрушения и поражения от вторичных факторов могут превзойти поражения от первичных факторов. Потенциальными опасными источниками вторичных поражающих факторов являются предприятия высокой пожаро- и взрывоопасности, химически опасные объекты, объекты нефтеперерабатывающей промышленности, гидротехнические сооружения, АЭС. Задача 1.Магнитуда в эпицентре землетрясения по шкале Рихтера М. На объекте, расположенном в Rкм от эпицентра,здания с легким металлическим каркасом и бескаркасной конструкции(позиция №2), кирпичные бескаркасные производственно-вспомогательные одно- и многоэтажные здания с перекрытием из деревянных элементов(позиция №7), трубопроводы на металлических или железобетонных эстакадах(позиция №12). Определить характер разрушения объектов при землетрясении определенной интенсивности. Рассчитать энергию землетрясения. Расстояние от емкости до цеха Rемк. Определить избыточное давление ударной волны в районе механического цеха при взрыве емкости с бутаном Q, определить соответствующий балл по шкале интенсивности землетрясения и оценить характер разрушения объектов. М= 8,5 балов R= 10 км Rемк. = 650 м Q= 300 т Решение: Определим энергию землетрясения по формуле Е = 10(5.24 + 1.44М) (5.1) где М - магнитуда – логарифм амплитуды максимального смещения грунта в мм на расстоянии 100 км от эпицентра (измеряется в баллах от 0 до 9 по Рихтеру). Е= 10(5,24+1,44*8,5)=1017,74= 5,5·1014 кДж Определим интенсивность землетрясения в эпицентре по формуле J=1,5·(M-1) (5.2) J=1,5·(8,5-1)=11,25 баллов (по шкале MSK) Определим интенсивность землетрясения при заданном расстоянии R=5 кмпо формуле  где h – глубина очага (в расчетах принимается h = 20 км).  11.02 балловРезультаты оценки степени разрушения зданий и сооружений при землетрясении природного характера представим в таблице. Таблица 1.1 - Результаты разрушения объекта от природного землетрясения.
Определим коэффициент по формуле К = 0,24 (R / R1), (5.3) где R – расстояние от центра взрыва до точки, где определяется избыточное давление, м; R 1 - радиус зоны детонационной волны, м, К=0,24·(650/17,5·3001/3)=1,33 так как К< 2 найдём избыточное давление ударной волны по формуле  ()где К - относительная величина;  Результаты оцени степени разрушения зданий и сооружений при землетрясении техногенного характера представим в таблице. Таблица 5.2 – Результаты разрушения объекта от землетрясения техногенного характера.
6 ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА ЭКОНОМИКИ К ГИДРОДИНАМИЧЕКИМ АВАРИЯМ Общие сведения.Гидродинамический опасный объект (ГОО) - сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ним относят гидротехнические сооружения напорного типа и естественные плотины . Гидротехнические сооружения (ГТС) - это объекты, создаваемые с целью использования кинетической энергии воды (ГЭС), охлаждения технологических процессов, мелиорации, защиты прибрежных территорий (дамбы), забора воды для водоснабжения и орошения, рыбозащиты, регулирование уровня воды, обеспечение деятельности морских и речных портов, для судоходства (шлюзы). Гидродинамическая авария - это чрезвычайная ситуация, связаннаяi с выходом из строя (разрушения) ГТС или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий. К основным гидротехническим сооружениям, разрушение (прорыв) которых приводит к гидродинамическим авариям, относятся плотины, водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы). Прорыв плотин является начальной фазой гидродинамической аварии и представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа, устремляющегося через проран в нижний бьеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва. Проран– узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате разлива излучины в половодье. Волна прорыва – волна, образующая во фронте устремляющего в проран потока воды, имеющая, как правило, значительные высоту гребня и скорость движения и обладающая большой разрушительной силой. Поражающий фактор гидродинамической аварии – волна прорыва гидротехнического сооружения. Задача 2. Объем водохранилища W, ширина прорана В, глубина перед плотиной (глубина прорана) Н, средняя скорость движения волны прорыва υ. Определить параметры волны прорыва на расстоянии 10 км от плотины при её разрушении и последствия для здания кирпичные, корпус цеха, мосты железобетонные, дороги с гравийным покрытием W=80 млн м3 B=120 м Н=50 м υ = 10 км/ч Решение: При прорывах плотин и гидротехнических сооружений время прихода волны прорыва на заданное расстояние определяется по формуле (ч) tпр =R / 3.6·υ где R- расстояние от плотины до объекта, км; υ – скорость движения волны, м/с. t= 10/3.6·10=0.27ч Высота волны в зависимости от расстояния Rопределяется из выражения (м) hR = α · Н где Н – глубина воды перед плотиной (прораном), м; α– коэффициент, зависящий от расстояния до объектаR (табл. 1). h= 0,23*50=11,5 м Таблица 6.1 – Значения коэффициента α
Определяем время опорожнения водохранилища по формуле T = W / N · B · 3600 где W – объем водохранилища, м3; N – максимальный расход воды на 1 м ширины прорана, м3/с·м; B– ширина прорана, м. T = 80·106 / 350·120 ·3600= 0.52 ч Таблица 6.2 - Максимальный расход воды на 1 м ширины прорана
Продолжительность прохождения волны tопределяется по формуле tR =β · T, (3) где β– коэффициент, зависящий от расстояния до объекта R (таблица 3); T – время опорожнения водохранилища, ч; t = 1.28·0.52 = 1.06 ч Таблица 6.3 – Значения коэффициента β
Вывод. Максимальная высота волны 11,5 метра,водохранилище опорожнится за 0,52 часа. Здания получат полные разрушения. |