5293

Прогнозирование и оценка инженерной обстановки в интересах подготовки к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей

Лекция

Военное дело, НВП и гражданская оборона

Изучить сущность прогнозирования обстановки в интересах защиты населения и территорий. Изучить метод прогнозирование инженерной обстановки на территории города при воздействии ядерных средств поражения. Ознакомить с методом прогнозирование...

Русский

2012-12-06

715 KB

60 чел.

1 Изучить сущность прогнозирования обстановки в интересах защиты населения и территорий

2 Изучить метод прогнозирование инженерной обстановки на территории города при воздействии ядерных средств поражения

3 Ознакомить с методом прогнозирование инженерной обстановки при авариях со взрывами на пожаровзрвывоопасных объектах

Время: 90 мин.

Учебные вопросы и расчет времени:

Введение

3 мин.

1-й учебный

вопрос

Сущность прогнозирования и оценки обстановки в интересах защиты населения и территорий

25 мин.

2-й учебный

вопрос

Прогнозирование инженерной обстановки на территории города при воздействии ядерных средств поражения

30 мин.

3-й учебный

вопрос

Прогнозирование инженерной обстановки при авариях со взрывами на пожаровзрвывоопасных объектах

30 мин.

Заключение. Контрольные вопросы

2 мин.

Итого

90 мин.

     

Литература:

 1 ФЗ РФ от 12.02.98 г. № 28 «О гражданской обороне».

2 ФЗ от 21.12.94 г. № 68 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

3 Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебник (Шульгин В.Н. и др.) – часть 1, том 1 и 2 для преподавателей и обучаемых Института развития МЧС России. Под общей редакцией доктора химических наук, профессора Мищенко В.Ф. – М.: АГЗ, 2005.

4 Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС (книга 1). М., МЧС России, 1994

5 Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера. Учебное пособие/Под общ. ред. Г.Н. Кириллова. – М.: Институт риска и безопасности, 2002. – 512 с.


1 Сущность прогнозирования и оценки обстановки в интересах

   защиты населения и территорий

Основным показателем подготовленности к действиям органов управления, сил и средств, предназначенных и выделяемых для предупреждения и ликвидации ЧС, является время, в течение которого руководитель (лицо, принимающее решение) сможет организовать работы по спасению и эвакуации населения из зон ЧС, оказанию пострадавшим медицинской помощи и первоочередного обеспечения пострадавшего и эвакуированного населения. Для планирования этих действий специалисты и органов управления ГО и ЧС, осуществляют прогнозирование обстановки в районах возможных ЧС военного и мирного времени. Принятие решения руководителем (начальником ГО предприятия)  на ведение АСДНР в очагах поражения осуществляется только на основании результатов прогнозирования обстановки.

Принято считать, что прогнозированием обстановки в районах возможных ЧС военного и мирного времени есть не что иное как ее выявление и оценка.

Выявление обстановки включает сбор и обработку исходных данных о ЧС, определение размеров зон ЧС и нанесение их на карту (план).

Оценка обстановки включает решение основных задач по выбору оптимальных действий сил ликвидации ЧС, работы объектов экономики и жизнедеятельности населения, анализ полученных результатов и выбор наиболее целесообразных вариантов действий.

Выявление и оценка обстановки осуществляется в 3 этапа (рис. 1.1):

I этап – прогнозирование обстановки. Полученные результаты необходимы для планирования мероприятий по защите населения и территорий.

II этап – прогнозирование обстановки после возникновения ЧС. Полученные результаты необходимы для принятия решений по защите населения и территорий, а также для уточнения задач формированиям разведки (учреждениям СНЛК) и проведения неотложных мероприятий по защите.

III этап – выявление и оценка обстановки по данным разведки. Полученные данные необходимы для уточнения ранее принятых решений по защите населения и территорий, а также для проведения АСДНР на территории (объекте), подвергшейся ЧС.

Таким образом, выявление и оценка обстановки (прогнозирование) является одной из важнейших задач специалистов и органов управления ГО и ЧС, комиссий по ЧС (КЧС) в интересах защиты населения и территорий от ЧС.

Выявление и оценка обстановки, складывающейся при ЧС, осуществляется с целью определения влияния поражающих факторов источников ЧС на жизнедеятельность населения, работу объектов экономики и принятия мер защиты.



Объектами прогнозирования обстановки являются:

- собственно ЧС – как совокупность взаимосвязанных характеристик их источников, параметров их возникновения, развития связанных с ними опасностей для населения и территорий, последствий ЧС.

- потенциально опасные объекты (ПОО) как источники техногенных ЧС;

- все организации (предприятия, учреждения), которые находятся в зоне возможных стихийных бедствий (ЧС природного характера) – ураганов (бурь), природных пожаров, наводнений в районах, для которых значения параметров природных явлений превышают критические.

В качестве поражающего фактора при расчете последствий ЧС принимают фактор, вызывающий основные разрушения и поражения.

Для прогнозирования последствий ЧС необходимо применять вероятностный подход в виде моделей воздействия, которые описываются различными аналитическими зависимостями, характеризующими интенсивность и масштаб воздействия.

Основными пространственно-временными факторами, влияющими на последствия ЧС, являются:

- интенсивность воздействия поражающих факторов;

- размещение населенного пункта относительно очага воздействия;

- характеристика грунтов;

- конструктивные решения и прочностные свойства зданий и сооружений;

- плотность застройки и расселения людей в пределах населенного пункта;

- режимы нахождения людей в зданиях в течение суток и в зоне поражающего фактора ЧС в течение года.

Таким образом, выявление и оценка обстановки осуществляется на основании соответствующих методик, в которых определяются:

- основные допущения и ограничения;

- основные исходные данные;

- содержание выявления и оценки обстановки и порядок проведения расчетов;

- примеры решения типовых задач по выявлению и оценке обстановки.

2 Прогнозирование инженерной обстановки на территории города

   при воздействии ядерных средств поражения

Методы оценки обстановки позволяют с достаточной точностью определить основные показатели обстановки, сложившейся в городе при применение ядерного оружия. Полученные данные в мирное время могут быть использованы для планирования мероприятий по защите населения, а в военное время - для организации аварийно-спасательных работ.

Исходными данными для прогнозировании обстановки являются [3, 4]:

- поражающие факторы ядерного взрыва;

- характеристики застройки населенного пункта (города);

- разбивка города (населенного пункта) на элементарные площадки;

- условия размещения и плотность населения;

- характеристики грунтов;

- показатели потенциально опасных объектов;

- климатические и погодные условия.

Обстановку на территории города в очаге ядерного поражения принято оценивать показателями, которые принято делить на две группы:

- показатели, непосредственно характеризующие инженерную обстановку;

- показатели, характеризующие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.

Основными показателями инженерной обстановки в городе относятся:

- определение зоны поражения города, где давление во фронте воздушной ударной волны равно 30 кПа (0,3 кгс/см2);

- количество зданий, получивших различные степени разрушения;

- количество ЗС ГО разрушенных и заваленных;

- протяженность завалов на улицах;

- количество аварий на КЭС.

К основным показателям аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения относят:

- численность пострадавших людей;

- число пострадавших, оказавшихся в завале;

- число людей оказавшихся без кровли;

- потребность во временном жилье;

- пожарная обстановка в зоне разрушений.

При этом для расчета потерь среди населения считается, что  население в пределах города размещается с равномерной плотностью.

Оценку инженерной обстановки в городе проводят в три этапа:

Первый этап - предварительная (заблаговременная) оценка.

Расчеты проводят в мирное время с целью планирования мероприятий по инженерной защите населения и территорий. Определение потерь населения в городе на первом этапе прогнозирования производят из условия, что город получил степень поражения Д=0,7.

Для оценки инженерной обстановки на первом этапе принимают, что к моменту нападения противника все ЗС ГО приведены в готовность и заполнены по нормам.

Второй этап - оценка обстановки производится сразу после получения соответствующими органами управления  данных о воздействии противника с целью подготовки предложений для принятия решения. На этом этапе уточняются результаты прогнозирования последствий нападения противника, полученные в мирное время при заблаговременной оценке ИО.

Третий этап - оценка обстановки проводится с учетом данных разведки. Результаты оценки ИО на данном этапе дают наиболее достоверную картину, складывающуюся в городе.

Зону поражения города, как правило, определяют графическим способом.  

Город можно представить круговым объектом и его площадь (SГ) вычисляется по формуле (рис. 2.1):

                                         SГ = π · R2Г ,                                                         (2.1)

Отношение площади города, называемой зоной поражения S0,3, где избыточное давление во фронте воздушной ударной волны составляет D Рф ³ 30 кПа (0,3 кГс/см2), ко всей его площади SГ, называется степенью поражения города (Д). Степень поражения города рассчитывается по следующей формуле:

                                        Д = S0,3 / SГ ,                                                           (2.2)

R0,3 - радиус поражения горда с D Рф =30 кПа; RГ  - радиус города

Рисунок  2.1 - Расчетные схемы определения степени поражения

                                      города (Д)  при одиночном ядерном ударе.

Между степенью поражения города и характером разрушения застройки существует взаимосвязь (табл. 2.1).

Таблица 2.1- Степень поражения города и характер разрушения городской

                      застройки

Степень поражения

города, Д

Плотность ядерных

ударов, кт/км2

Характер разрушения

застройки

Д < 0,2

менее 1

   слабая

0,2 £ Д < 0,5

1 - 4

   средняя

0,5 £ Д < 0,8

4 - 9

   сильная

Д ³ 0,8

более 9

   полная

Зона поражения города находится из выражения Д = S0,3 / SГ  (см. 3.2) как:

                                           S0,3 =  SГ · Д,                                                      (2.3)                                             

Далее, из S0,3 определяется радиус зоны поражения города (R0.3):

                                            R0.3 = (S0,3 /  π )1/2,                                              (2.4)

Так как радиус R0.3  определяется мощностью ядерного боеприпаса (q), то его мощность можно определить из следующей зависимости R0.3 = 0,54 · q0,33 как:

                                            q = (R0.3  / 0,54)3,                                               (2.5)

где 0,54 - расстояние, где давление для боеприпасов мощностью q =1 кт

                составляет D Рф =30 кПа.

Данные о прогнозируемом  ядерном взрыве (эпицентр и мощность взрыва) наносятся на план города.

Как ранее отмечалось, инженерную обстановку на территории города в очаге ядерного поражения принято оценивать следующими показателями:

- количество объектов экономики (ОЭ) и зданий, получивших различные степени разрушения;

- количество разрушенных и заваленных ЗС ГО;

- количество ЗС ГО, требующих подачи воздуха;

- количество   участков,  требующих   укрепления  (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий;

- объем завалов;

- количество аварий на коммунально-энергетических системах (КЭС);

- протяженность  завалов и разрушений на маршрутах ввода сил.

Количество (NР) ОЭ и зданий, а также ЗС ГО, получивших различный характер разрушения вычисляется по формуле:

                                NР = NО  . C . KП ,                                                           (2.6)

где  NО - количество ОЭ, зданий или ЗС ГО в городе, ед.;

С  - вероятность разрушения ОЭ, зданий или ЗС ГО при Д = 0,7;

KП - коэффициент пересчета, равный КП = Д / 0.7.

На первом этапе прогнозирования инженерной обстановки коэффициент КП принимается равным 1, а вероятности С приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2- Вероятности (С) разрушения объектов, зданий и ЗС ГО при Д= 0,7

Показатели инженерной обстановки

Вероятности разрушения С

1 Количество объектов

  и зданий, получивших

полные и сильные

разрушения

0,70

средние разрушения

0,18

2 Количество убежищ

разрушенных

0,35

заваленных

0,7

3 Количество укрытий

разрушенных

0,45

заваленных

0,7

Примечание.

Количество   объектов   и   зданий,  получивших сильную   и   полную   степени   разрушения распределяются в соотношении: 40% - полные разрушения; 60% - сильные разрушения.

Известно, что подача воздуха требуется примерно в 15% заваленных убежищ и в 15% заваленных укрытий.

Количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций зданий, принимается равным числу зданий, получивших сильные разрушения.

Объем завалов (V, м3) определяется из условия, что при сильном разрушении зданий объем завалов состоит примерно 50% от объема завала в случае его полного разрушения:

                 V = (0,5 · C3 + C4) · ((H · S · d · γ) / 100),                                     (2.7)

где  C3,и C4  - вероятность получения зданиями сильной и полной степеней

                      разрушения;

     H - средняя высота зданий на рассматриваемой площади застройки, м;

     S – площадь рассматриваемой застройки, м2;

     d  - доля зданий на рассматриваемой площади застойки;

     γ  - объемный вес завала на 100 м3 строительного объема застройки.

Протяженность аварий на КЭС определяется на основе данных о количестве аварий, приходящихся в среднем на 1 км2 города, попавшего в зону с избыточным давлением ∆Р ≥ 30 кПа. Расчеты показывают, что в этой зоне будет от 3 до 4 аварий. Тогда общая численность аварий в пределах города (NАВ) определяется по формуле:

                                    NАВ = SГ · C · KП,                                                        (2.8)

где  SГ - площадь города, км2;

С - коэффициент, принимаемый равным 0,28.

Общее количество аварий на КЭС распределяют: на системы теплоснабжения - 15%; электроснабжения, водоснабжения и канализации - 20%; газоснабжения - 25%.

Протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил оценивается на основе статистических данных о протяженности магистралей в зависимости от площади города, а также расчетных данных по заваливаемости этих магистралей обломками разрушенных зданий. В среднем на 1 км города, попавшего в зону с избыточным давлением ∆Р ≥ 30 кПа, приходится около 0,5 км заваленных маршрутов ввода сил. Тогда протяженность завалов и разрушений на маршрутах ввода сил можно определить по формуле (2.8) при С = 0,35.

К основным показателям, влияющие на объем АСР и жизнеобеспечения населения относятся численность пострадавших людей; число пострадавших, оказавшихся в завале; число людей оказавшихся без кровли; потребность во временном жилье; пожарная обстановка в зоне разрушений.

Потери в очагах ядерного поражения подразделяют на безвозвратные и санитарные. В сумме они составляют величину общих потерь населения.

Безвозвратные потери - все случаи гибели людей за время образования очага ядерного поражения до оказания им помощи.

Санитарные потери - все случаи потерь трудоспособности на срок не менее одних суток как от непосредственного воздействия взрыва, так и от вторичных причин. Они определяются как разность между общими и безвозвратными потерями.

Для расчета потерь необходимо иметь исходные данные:

- численность защищенного населения, их степень защиты;

- численность незащищенного населения.

Математическое ожидание потерь среди населения в городе на первом этапе прогнозирования может быть определено по формуле:

                                          n

М (N) = ∑ Ni · Сiмф ,                                                           (2.9)

                                         i=1                                         

где  Ni - численность населения по i - ому варианту защищенности, чел.;

      Сiмф - вероятность поражения населения от мгновенных поражающих

               факторов при Д = 0,7 с давлением на границе зоны поражения

               ∆Рф=30 кПа;

      n - число вариантов защищенности.

Вероятности Сiмф поражения населения с различной защищенностью, а также для незащищенного населения приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3 - Вероятности поражения населения (Сiмф) при Д = 0,7

Защищенность населения,

кПа (кгс/см2)

Вероятности поражения

общие

безвозвратные

50 (0,5)

0,46

0,37

35 (0,35)

0,54

0,43

20 (0,2)

0,60

0,47

Перекрытая щель

0,67

0,53

Открытая щель

0,82

0,67

Незащищенные

0,95

0,70

При прогнозировании потерь на втором этапе уточнение потерь для защищенного населения можно производить по формуле:

                                               n

                                 М (N) = КП · ∑ Ni · Сiмф ,                                                    (2.10)

                                                                 i=1       

где  КП - коэффициент пересчета, равный КП = Д / 0,7.

Для незащищенного населения уточнить потери при прогнозировании по данным о воздействии противника (на втором этапе) можно на основании следующих рекомендаций:

- если Д не превышает 0,8, то значение Сiмф в формуле (3.11) принимается по табл. 3.3;

- при других значениях Д значение Сiмф определяется по эмпирической формуле:

Сiмф=0,5 · Д + 0,4,                                                          (2.11)

Величина Сiмф при определении санитарных потерь среди незащищенного населения на втором этапе прогнозирования определяется по табл. 2.4 в зависимости от величины безвозвратных потерь.

Таблица 2.4 - Зависимость санитарных потерь от безвозвратных среди

                                   незащищенного населения (Сiмф)

Наименование

потерь

Значение потерь, ед.

1 Безвозвратные

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,85

0,90

2 Санитарные

0,05

0,15

0,20

0,25

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

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

                     Nзав=Nпол.р  + 0,3 · Nсил.р,                                                 (2.12)

где Nпол.р , Nсил.р - количество людей, находящихся в зданиях, получивших

                             соответственно полные и сильные разрушения.

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

Пожарную обстановку в городе в случае ядерного поражения оценивают показатели [1]:

- площадь зоны массовых пожаров, км2;

- протяженность фронта огня в очагах ядерного поражения, км.

Общая численность пожаров в пределах города может быть определена по следующей формуле:

                                 Р = SГ  · C · KП ,                                                        (2.13)

где SГ  - площадь города, км2;

     С и KП - коэффициенты, принимаемые по табл. 3.5 и 3.6.

Коэффициент С получен из условия, что в среднем на 1 км2 города, попавшего в зону с избыточным давлением  DРф=30 кПа, ожидаются пожары на площади 0,9 км2 и приходится около 4,5 км фронта огня.

Таблица 2.5 - Значение коэффициента С для определение показателей пожаров

Показатели пожаров

Коэффициент С

1 Площадь зоны массовых пожаров, км2

0,62

2 Протяженность фронта, км

3,1

Таблица 2.6 - Значение коэффициента КП для определения показателей

                       пожаров

Степень поражения города, Д

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

          КП

0,18

0,35

0,53

0,71

0,89

1,06

 1

0,9

0,81

3 Прогнозирование инженерной обстановки при авариях со взрывами

  на пожаровзрвывоопасных объектах

Под прогнозированием обстановки при чрезвычайных ситуациях мироного времении принято понимать выявление и оценку обстановки до аварии, после аварии и в ходе ликвидации ее последствий.

Считается, что если основным поражающим фактором аварий со взрывом  является воздушная ударная волна, то обстановка которая сложилась в результате разрушающего и поражающего действия воздушной ударной волны, принято называть инженерная обстановка.

Прогнозирование инженерной обстановки на ПВОО выполняет специалист по делам ГО и ЧС с целью определения:

- масштабов разрушающего и поражающего воздействия ударной волны на производственную деятельность предприятия;

- действий сил по ликвидации последствий аварии;

- обоснования технических и организационных мер по обеспечению устойчивого функционирования ПВОО при аварии.

Под выявлением обстановки понимается сбор и обработка исходных данных о чрезвычайных ситуациях, определение размеров зон чрезвычайных ситуаций и нанесение их на карту (план).

Под оценкой обстановки понимается решение основных задач:

- по определению количества зданий (сооружений), получившие различные степени разрушения;

- по разработке технических и организационных задач по обеспечению устойчивого функционирования ПВОО при аварии;

- по определению состава сил по ликвидации последствий аварий и порядок их действий.

 Выявление и оценка обстановки осуществляется в 3 этапа:

I этап - заблаговременное выявление и оценка обстановки по прогнозу, по оценочным параметрам взрыва ТВС.

Основанием для заблаговременного выявления и оценки обстановки являются сведения, полученные от муниципальных, региональных и федеральных органов ГО и ЧС,  а также соответствующих министерств и ведомств. Полученные результаты необходимы для планирования мероприятий по защите населениями и территорий.

II этап - выявление (уточнение) и оценка обстановки  после аварии.

Основанием для уточнения инженерной обстановки являются данные, поступившие от органов наблюдения и контроля за состоянием опасного производства к НГО и в муниципальные и региональные органы управления РСЧС для  организации взаимодействия по ликвидации последствий аварии.

Полученные результаты необходимы для принятия решения НГО для ликвидации последствий аварии, а также для уточнения задач органам разведки и проведения неотложных мероприятий по защите.

III этап - выявление и оценка фактической обстановки (по данным разведки). Основанием для этого являются данные, полученные от органов разведки, наблюдения и контроля.

Полученные данные необходимы для уточнения ранее принятых решений по защите населения и проведения работ по ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Обстановку в зоне производственной аварии принято оценивать показателями, которые могут быть разделены на две группы:

- показатели, характеризующие инженерную обстановку;

- показатели, определяющие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.

К основным показателям инженерной обстановки относят:

- количество зданий, получивших полные, сильные, средние и слабые разрушения;

- объем завала;

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

- количество аварий на коммунально-энеретических сетях (КЭС);

- протяженность заваленных проездов.

Кроме основных показателей, при оценке инженерной обстановки могут определяться вспомогательные показатели, к которым относятся:

- дальность разлета обломков от контура здания;

- высота завала;

- максимальный вес обломков;

- максимальный размер обломков.

К основным показателям, влияющим на объемы АСР и жизнеобеспечения населения относятся:

- число пострадавших людей, оказавшихся в завале;

- пожарная, радиационная и химическая обстановка в районе аварии.

Рассмотрим содержание показателей инженерной обстановки.

1) количество зданий и сооружений, получивших различные степени разрушения, определяют путем сопоставления давлений, характеризующих прочность зданий и давлений, характеризующих воздействие взрыва.

Интервалы давлений, вызывающих ту или иную степень разрушения зданий при взрывах ВВ и  ГВС приведены в табл. 3.1 [3, 4, 5].

Оценку характера разрушения зданий в этом случае можно провести в следующей последовательности:

1 Определить расстояние от предполагаемого места взрыва до основных несущих и ограждающих элементов здания.

2 Определить радиусы зон разрушения или радиус зоны детонации .

3 Определить значение избыточного давления во фронте ударной волны в местах размещения элементов конструкций.

4. Если DРф ³ ½DРф½, то элемент считается вышедшим из строя. Значения ½DРф½ определяются по табл. 3.2..

Затем по характеру разрушения отдельных элементов здания судят о степени разрушения здания в целом. При этом используются известные описания степеней разрушения здания.

     Таблица 3.1 - Степени разрушения зданий от избыточного давления

                             при взрывах  горючих смесей

Типы зданий

Степени разрушения и избыточные давления, кПа

слабые

средние

сильные

полные

1 Кирпичные и каменные:

 - малоэтажные;

 - многоэтажные

8 - 20

8 - 15

20 - 35

15 - 30

35 - 50

30 - 45

50 - 70

45 - 60

2 Железобетонные крупнопанельные:

  - малоэтажные;

  - многоэтажные

10 - 30

8 - 25

30 - 45

25 - 40

45 - 70

40 - 60

70 - 90

60 - 80

3 Железобетонные монолитные:

  - многоэтажные;

  - повышенной этажности

25 - 50

25 - 45

50 - 115

45 - 105

115 - 180

105 - 170

180 - 250

170 - 215

4 Железобетонные крупнопанельные

  с железобетонным и металлическим

  каркасом и крановым оборудованием

  грузоподъемностью,  в тоннах:

  - до 50;

  - от 50 до 100

5 - 30

15 - 45

30 - 45

45 - 60

45 - 75

60 - 90

75 - 120

90 - 135

5 Здания со стенами типа «Сэндвич»

  и крановым оборудованием

  грузоподъемностью до 20 тонн

10 - 30

30 - 50

50 - 65

65 - 105

6 Складские помещения

  с металлическим каркасом

  и стенами из листового металла

5 - 10

10 - 20

20 - 35

35 - 45

   Таблица 3.2 - Предельные значения давлений ½DРф½, вызывающих

                          различные    степени разрушений отдельных элементов зданий

Элементы здания

Значение давления ½DРф½, кПа

1 Частичное разрушение остекления

0,5 - 3,0

2 Полное разрушение остекления

3,0 - 7,0

3 Перегородки, оконные и дверные рамы

12

4 Перекрытия

15

5 Кирпичные и блочные стены

30

6 Металлические колонны

70

7 Железобетонные колонны

90

2) объем завала (V, м3 ) полностью разрушенного здания определяют по формуле [3]:

                                        V = (γ · A · B · H) / 100,                                        (3.1)

где  A, B, H - длина, ширина и высота здания, м;

       g - объем завала на 100 м3 строительного объема здания, принимаемый:

       - для промышленных зданий - g = 20 м3;

       - для жилых зданий - g = 40 м3.

3) объем завала здания, получившего сильную степень разрушения, принимают равным половине от объема завала полностью разрушенного здания.

4) количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или разрушенных конструкций, принимают из расчета один участок на здание, получившее сильное разрушение.

5) количество аварий на КЭС принимают равным числу разрушенных вводов коммуникаций в здание (электро-, газо-, тепло- и водоснабжения). Кроме того, проверяется возможность разрушения головных элементов коммуникаций и линий снабжения. Ввод коммуникации считается разрушенным, если здание получило полную или сильную степень разрушения. При отсутствии исходных данных можно принять, что каждое здание имеет четыре ввода коммуникации.

6) протяженность заваленных проездов оценивается с учетом ширины улиц и дальности разлета обломков. При отсутствии данных ширина улиц принимается равной:

- 30 м - для магистральных; 18 м - районных; 10…12 м - проездов и переулков.

7) дальность разлета обломков разрушенных зданий определяется для оценки заваливаемости подъездов. Дальность разлета обломков принимают равным половине высоты здания.

8) высота завала вычисляется для выбора способа проведения спасательных работ. Расчеты высоты завала проводят по зависимости (3.2):

                                          h = (g  · H) / (100 + 5 ·H),                                       (3.2)

где   H - высота здания, м.

9) максимальный вес и размер обломков, определяющих грузоподъемность и вылет стрелы кранов может быть принят в соответствии с табл. 3.3 [3].

Таблица 3.3 - Максимальный вес и размеры обломков зданий

Тип здания

Пролет

здания, м

Максимальный вес, т

Максимальный размер, м

1 Производственное

  одноэтажное легкого типа

6

12

18

3

5

12

Колонны до 7,2 т

2 Среднего типа

18

24

8

20

Колонны до 10,8 т

3 Тяжелого типа

24

36

20

35

Колонны до 18 т

4 Производственное

   многоэтажное

6 - 9

10

Колонны до 14,8 т

5 Жилое

6

2,5

Колонны до 8 т

Плиты - 6

Чтобы определить основные показатели инженерной обстановки необходимо определить зоны разрушений при взрыве ТВС. Рассмотрим пример расчёта зон разрушений в случае аварии на городкой сети газоснабжения.

      Рисунок.3.1- Расчётная схема аварийного участка газопровода

Произошла авария на газопроводе с пропаном (рис.3.1). Система автоматики включилась, и газопровод был перекрыт заслонками на аварийном участке, протяженность которого составила 1км, с диаметром трубы 0,7м и количеством пропана, участвующего во взрыве 1 000 кг.

Исходные данные: Q = 1000 кг; К = 0,6; mk = 44; С = 4,03%.

Ход проведения расчётов.

Обычное давление в городской сети на выходе из газораспределительной станции (ГРС) на 2 кг/см2 больше нормального давления газгольдера, равное       11 кг/см2 . Исходя из этого принимаем давление в газопроводе 1 300 кПа.

Зоны разрушения можно определить через начальный радиус детонации  для ГВО стехиометрического состава. В расчетах принимают, что зона  действия детонационной волны пропана ограничена радиусом , который определяется из допущения, что ГВО пропана после разрушения емкости образует в открытом пространстве полусферическое облако.

1 Рассчитаем радиус  r0  зоны действия детонационной волны по формуле:

м.

Радиус зоны детонационной волны сжиженного пропана равен 15 м.

2 Определим радиусы зон разрушения, используя данные табл. 3.4 и значения давлений 50, 30, 20 и 10, которые соответствуют полному, сильному, среднему и слабому разрушению инженерно-технического комплекса ПВОО.

Таблица 3.4 - Давление во фронте ударной волны в зависимости

                             от отношения   r / r0          

r/r0

0 - 1

1,01

1,04

1,08

1,2

1,4

1,8

2,7

DРф,кПа

1700

1232

814

568

400

300

200

100

r/r0

3

4

5

6

8

12

20

     -

DРф,кПа

80

50

40

30

20

10

5

     -

Полное разрушение будет при радиусе 60 м (r / r0 = 4, то r = 4 · 15 = 60 м).                   

Сильное разрушение будет при радиусе 90 м (r / r0 = 6, то r = 6 · 15 = 90 м)

Среднее разрушение будет при радиусе 120 м (r / r0 = 8, то r = 8 · 15 = 120 м)

Слабое разрушение будет при радиусе 180 м (r / r0 = 12, то r = 12 · 15 = 180 м)

Определенные таким образом зоны разрушения следует нанести на генеральный план ПВОО и приступить к расчету:

- показателей инженерной обстановки;

- показателей, определяющие объем аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения.

Последовательность расчета показателям инженерной обстановки:

- количество зданий, получивших полные, сильные, средние и слабые разрушения;

- объем завала;

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

- количество аварий на коммунально-энеретических сетях (КЭС);

- протяженность заваленных проездов;

- дальность разлета обломков от контура здания;

- высота завала;

- максимальный вес обломков;

- максимальный размер обломков.

Последовательность расчета показателям, влияющим на объемы АСР и жизнеобеспечения населения относятся:

1 Число пострадавших людей от взрыва ТВС:

На основании анализа материалов случившихся аварий основным фактором, определяющим потери, является степень повреждения зданий принимается, что:

- в полностью разрушенных зданиях выходит из строя 100 % находящихся в них людей, при этом полагают, что все пострадавшие находятся в завалах;

- в сильно разрушенных зданиях выходит из строя до 60 % находящихся в них людей, при этом считают, что 50 % из числа вышедших из строя может оказаться в завале, остальные поражаются обломками, стеклами и давлением в волне;

- в зданиях, получивших средние разрушения, может выйти из строя до 10 - 15 % находящихся в них людей.

Тогда максимальное количество людей, вышедших из строя в зданиях:

                        Nоб.зд. = Nпол.р + 0,6 Nсил.р + 0,15 Nср.р,                                 (3.3)

где  Nпол.р, Nсил.р, Nср.р - количество людей, находящихся в зданиях, получивших

                                      соответственно полные, сильные и средние разрушения.

Общее число вышедших из строя людей, размещенных на открытой местности, можно определить из выражения:

Nоб.откр = d · j SPi  · Fi ,                                              (3.4)

где  d - доля людей, которые в момент взрыва могут оказаться в опасной зоне

            вне зданий (при отсутствии данных d может быть принята равной 0,05);

       j - плотность людей, чел./ км2;

      Fi - площадь территории объекта, где воздействует воздушная ударная

            волна с давлением DРф, i;

       Рi - вероятность выхода из строя персонала, находящегося в i - ой зоне

             воздействия ударной волны взрыва  (табл. 3.4).

Таблица 3.4 – Вероятность выхода персона из строя

Показатели

Значение показателей

1 DРф , кПа

< 13

13 - 35

35 - 65

65 - 120

120 - 400

³400

2 Рi, ед

0

0,75

0,35

0,13

0,05

0

Площадь Fi вычисляется путем поочередного вычитания из площади зоны поражения с давлением DРф,i площади зоны поражения с давлением DР ф, i+1.

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

                                 Nоб = Nоб.зд + Nоб.откр.                                                       (3.5)

Безвозвратные потери  людей на объекте составят:

                                                     Nб = 0,6Nоб,                                                 (3.6)

  а санитарные потери:

Nс = Nоб – Nб.                                            (3.7)

Число пострадавших, оказавшихся в завалах, определяется из выражения:

Nзав = Nпол.р + 0,3Nсил.р.                                 (3.8)

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:

Rп = 80 Q0,42 , м,                                      (3.9)

- получение ожогов II степени:

Rп = 150 Q0,42, м,                                      (3.10)

где Q - масса газа в смеси, т.

В последнем случае потери людей от разрушения зданий и воздействия воздушной ударной волны не рассчитываются.

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 УСБ-56 для развертывания больниц и медицинских пунктов при двухъярусном размещении больных.

В заключение отметим, что показатели аварийно-спасательных работ и жизнеобеспечения населения используются при определении состава сил и средств, привлекаемых для ликвидации последствий аварий.

                                               Заключение

1 Напомнить студентам тему и учебные вопросы.

2 Ответить на вопросы студентов.

3 Дать задание на самоподготовку.

Контрольные вопросы

3 Исходные данные для оценки обстановки на территории при ядерном взрыве и основные ее показатели

4 Этапы оценки обстановки при прогнозировании воздействия ядерных средств поражения и их содержание

5 Порядок расчета показатели инженерной обстановки при воздействии ядерных средств поражения

6 Порядок расчета показателей, влияющие на объем АСР и жизнеобеспечения населения  при воздействии ядерных средств поражения

7 Содержание этапов прогнозирования инженерной обстановки при авариях на пожаровзрвывоопасных объектах

8 Порядок расчета показатели инженерной обстановки при авариях на ПВОО

9 Порядок расчета показателей, влияющие на объем АСР и жизнеобеспечения населения  при авариях на ПВОО


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12329. Аралық бақылау сұрақтары 472.21 KB
  I IIаралық бақылау сұрақтары 1.Социология дегеніміз қандай ғылым. 2.Социологиялық ұғымдарлың ерекшеліктері. 3.Социологиялық парадигмалардың сипаттамалары. 4.Социологияның өмірге келуінің саяси әлеуметтік экономикалық рухани алғышарттары. 5.Социологияның атқара...
12330. ӘЛЕУМЕТТАНУ ҒЫЛЫМ РЕТІНДЕ 838.5 KB
  І. ӘЛЕУМЕТТАНУ ҒЫЛЫМ РЕТІНДЕ Әлеуметтанудың объектісі пәні мен әдістері. Әлеуметтанудың құрылымы мен білім деңгейлері. Әлеуметтанудың атқаратын қызметі функциясы. Әлеуметтанудың басқа қоғамдық және гуманитарлық ғылымдармен байланысы. 1. ӘЛЕУМЕТТАНУ
12331. ӘЛЕУМЕТТІК ИНСТИТУТТАР МЕН ӘЛЕУМЕТТІК ҰЙЫМДАР 272.5 KB
  Екіншіден, ұйым деп құрылымның элементтерінің тәртіптелу деңгейі, объектінің ішкі құрылымын айтамыз. Бұл мағынада объектінің жоғары немесе төмен ұйымдасқандығы туралы айтады. Барлық әлеуметтік объектілердің өзінің ұйымы бар, яғни өзін құрайтын элементтердің байланыстары бар.
12332. Әлеуметтік стратификация және әлеуметтік мобильділік теориясы 324 KB
  Әлеуметтік стратификация және әлеуметтік мобильділік теориясы 1. Қоғамның әлеуметтік топқа жіктелуі. 2. Әлеуметтік стратификация теориясы және оның мәні 3. Әлеуметтік мобильдік және оның түрлері. 4. Қазіргі Қазақстандағы әлеуметтік стратификация ме
12333. Әлеуметтану пәні бойынша Тест жауаптары. 37.3 KB
  Әлеуметтану пәні бойынша Тест жауаптары. Әлеуметтану ғылымы пән ретінде Қоғам – адамзат дамуының белгілі бір тарихи кезеңінде өз қажеттерін канағаттандыру мақсатында тұрақты және біртұтас қалыптасқан әлеуметтік нормалар мен әдетғұрыптар негізінде өзара байл...
12334. Әлеуметтанудың қалыптасуы, оның зерттеу объектісі мен пәні 2.71 MB
  PAGE 1 АЛҒЫ СӨЗ Әлеуметтану теориялық және практикалық түрғыдан алғанда аса қызықты да пайдалы ғылым. Ол маңызды әрі күрделі объектіні яғни адамзат қоғамын оның құрылымы мен даму заңдарын адамдар мен қауымдастықтарда және әлеуметтік топтарда қандай әле
12335. Әлеуметтану ғылым ретінде 51.16 KB
  Әлеуметтану ғылым ретінде Әлеуметтану ғылым ретінде Әлеуметтану ғылыми білімнің дара саласы ретінде біршама кеш қалыптасты. Оның негізін 19 ғасырдың екінші жартысында Огюст Конт пен Герберт Спенсер қалады. Әлеуметтану түсінігі алғаш рет француз философы әрі социол...
12336. ӘЛЕУМЕТТАНУ ҒЫЛЫМНЫҢ НЕГІЗГІ ТАРИХИ ДАМУ КЕЗЕҢДЕРІ 36.79 KB
  ӘЛЕУМЕТТАНУ ҒЫЛЫМНЫҢ НЕГІЗГІ ТАРИХИ ДАМУ КЕЗЕҢДЕРІ Әлеуметтану қалай пайда болды оның алғы шарттары шығу себептері қандай оның ғылым болып қалыптасуына қандай қозғаушы күштер түрткі болды Бұл сұрақтарға бірден жауап беру емес оңай емес. Өйткені әлеу...
12337. Әлеуметтану ғылыми пән ретінде 592.5 KB
  І тақырып. Әлеуметтану ғылыми пән ретінде 1. Қоғам туралы түсінік. 2. Әлеуметтанудың объектісі мен пәні. 3. Әлеуметтанудың категориялары мен заңдары. 4. Әлеуметтанудың құрылымы мен қызметі. 5. Әлеуметтанудың басқа гуманита...