Документ: Размеры и масштаб разрушений при чрезвычайных ситуациях, страницы 1-5

Размеры и масштаб разрушений при чрезвычайных ситуациях

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра «Охрана труда и окружающей среды»

Расчетно-графическая работа № 1

по дисциплине

«Основы безопасности жизнедеятельности»

Выполнил студент гр. ИС 13-2

Сагат Е.Н.

Проверила Байзакова С.М.

Алматы, 2014

Введение

Целью данной расчетно-графической работы ставлю развитие навыков по расчету размера и масштаба разрушений при чрезвычайных ситуациях. В комплексе мероприятий защиты населения и объектов хозяйствования от последствий чрезвычайных ситуаций важное место занимает выявление и оценка радиационной, химической, инженерной и пожарной обстановки, каждая из которых является важнейшей составной частью общей оценки обстановки, складывающейся в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

Пример №1

Северный район города попадает в зоны с избыточным давлением 50 кПа. Плотность застройки 20 %, ширина улиц от 10 м, здания в основном шестиэтажные. Определить возможность возникновения завалов и их высоту.

Решение. По данным таблицы № 7 сплошные завалы будут образовываться при избыточном давлении 30 кПа. Высоту возможных завалов для плотности застройки 20 % находим по таблице № 8, она может быть до 1,7 м. На основании этих данных можно планировать проведение работ по расчистке завалов на улицах.

чрезвычайная ситуация разрушение защита

Таблица № 7

Этажность Зданий	Ширина улицы, м
	10-20	20-40	40-60
	Избыточное давление кПа
2 - 3	50	90	-
4 - 5	40	70	110
6 - 8	30	50	100

Таблица № 8

Плотность застройки	Этажность
	1	2	4	6	8
	высота сплошного завала, м
20	0,3	0,6	1,3	1,7	2,1
30	0,5	0,9	1,9	2,8	3,1
40	0,6	1,2	2,5	3,7	4,2
50	0,8	1,6	3,1	4,6	5,2
60	0,9	1,7	3,8	5,6	6,2

При решении задач по оценке радиационной обстановки обычно приводят уровни радиации к одному времени. Когда время взрыва известно, уровень радиации определяют по формуле:

или Pt = P0 * Kt (12),

где Р0 - уровень радиации в момент времени t0 после взрыва; Рt - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанного также с момента взрыва; Kt = (t/t0)-1,2 - коэффициент пересчета радиации на различное время после взрыва.

Решая уравнение можно убедиться, что уровень радиации снижается в 10 раз при семикратном увеличении времени. Значение коэффициента Kt для перерасчета уровней радиации на различное время t после взрыва приведены в таблице 11.

Таблица № 11

t, ч	Kt	t, ч	Kt	t, ч	Kt
0,5 1 2 3 4 5 6 7 8	2,3 1 0,435 0,267 0,189 0,145 0,116 0,097 0,082	9 10 11 12 13 14 15 16 17	0,072 0,063 0,056 0,051 0,046 0,042 0,039 0,036 0,033	18 20 22 24 26 28 32 36 48	0,031 0,027 0,024 0,022 0,020 0,018 0,015 0,013 0,01

Пример№2

В 11 ч. 20 мин. уровень радиации на территории объекта составил 15 р/ч. Определить уровень радиации на 1 час после взрыва, если ядерный удар нанесен в 7 ч. 20 мин.

Решение. 1 Определяем разность между временем замера уровня радиации и временем ядерного взрыва. Оно равно 4 ч.

ч.20 мин. - 7 ч.20 мин.= 4 ч.

По таблице № 11 коэффициент для пересчета уровней радиации через

ч. после взрыва К4 = 0,189

Определяем по формуле (12), уровень радиации на 1 ч. после ядерного взрыва Pt = Pt / K4 = 15/0,189 = 79.37 р/ч, так как Kt на 1 ч. после взрыва Kt = 1, на 4 ч. = K4 = 0,189.

Очагом поражения при наводнении называется территория, в пределах которой произошли затопления местности, повреждения и разрушения зданий, сооружений и других объектов, сопровождающиеся поражениями и гибелью людей, животных и урожая сельскохозяйственных культур, порчей и уничтожением сырья, топлива, продуктов питания, удобрений и т.п.

Масштабы наводнений зависят от высоты и продолжительности стояния опасных уровней воды, площади затопления, времени затопления (весной, летом, зимой) и др.

Определение размеров зон наводнений при прорывах плотин и затоплении при разрушении гидротехнических сооружений покажем на примере.

Пример № 3

Объем водохранилища W = 20 млн. м3, ширина прорана В=15 м, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н=20 м, средняя скорость движения воды попуска V = 5 м/ сек. Определить параметры волны попуска на расстояние 25 км от плотины при её разрушении.

Решение. 1 По формуле

,

где R - заданное расстояние от плотины, км, определяем время прихода волны попуска на заданном расстоянии. T25

По таблице 2,8 находим высоту волны попуска на заданных расстояниях: H25 = 0,2 Н = 0,2 * 20 = 4 м

Таблица 2.8 - Ориентировочная высота волны попуска и продолжительность её прохождения на различных расстояниях от плотины

Наименование параметров	Расстояния от плотины, км
	0	25	50	100	150	200	250
Высота волны попуска h, м	0,25 Н	0,2 Н	0,15 Н	0,075 Н	0,05 Н	0,03 Н	0,02Н
Продолжительность прохождения волны попуска t, ч	Т	1,7 Т	2,6 Т	4 Т	5 Т	6 Т	7 Т

Определяем продолжительность прохождения волны попуска (t) на заданных расстояниях, для чего по формуле:

,

где W - объем водохранилища, м;

В - ширина протока или участка перелива воды через гребень не разру-

шенной плотины, м;- максимальный расход воды на 1 м ширины прорана (участка перелива воды через гребень плотины), м3/с*м, ориентировочно ровный.

Н м	5	10	25	50
N м3/см	10	30	125	350

Находим время опорожнения водохранилища

Т =

тогда t 25 = 1,7 х Т = 1,7 х 6,17 =10.49 ч;

Очагом поражения при землетрясении называется территория, в пределах которой произошли массовые разрушения и повреждения зданий сооружений и других объектов, сопровождающихся поражениями и гибелью людей, животных, растений. Очаги поражения при землетрясениях по характеру разрушения зданий и сооружений можно сравнить с очагами ядерного поражения, при этом большинство зданий и сооружений получает средние и сильные разрушения.

Таблица № 2.7 - Характер и степень ожидаемых разрушений при землетрясении

	Характеристика зданий и сооружений	Разрушение, баллы
		слабое	среднее	сильное	полное
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	Массивные промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 т. Здания с легким металлическим каркасом и бескаркасной конструкции. Промышленные здания с металли-ческим каркасом и бетонным заполнением с площадью остекле- ния 30%. Промышленные здания с металли-ческим каркасом и сплошным хрупким заполнением стен и крыши. Здания из сборного железобетона. Кирпичные бескаркасные произ-водственно-вспомогательные одно- и многоэтажные здания с перекрытием (покрытием) из железобетонных сборных элементов. То же, с перекрытием (покрытием) из деревянных элементов одно- и многоэтажные. Административные многоэтажные здания с металлическим или желе-зобетонным каркасом. Кирпичные малоэтажные здания (один-два этажа). Кирпичные многоэтажные здания (три и более этажей). Складские кирпичные здания. Трубопроводы на металлических или ж/б эстакадах.	VII-VIII VI-VII VI-VII VI-VII VI-VII VI-VII VI VII-VIII VI VI V-VI VII-VIII	VIII-IX VII-VIII VII-VIII VII-VIII VII-VIII VII-VIII VI-VII VIII-IX VI-VII VI-VII VI-VIII VIII-IX	IX-X VIII-IX VIII-IX VIII-IX - VIII-IX VII-VIII IX-X VII-VIII VII-VIII VIII-IX IX-X	X-XII IX-XII IX-XII IX-XII VIII-XI IX-XI более VIII X-XI VIII-IX VIII-IX IX-X

Пример № 4

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта - VI баллов по шкале Рихтера. На объекте имеются производственные и административные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25 - 50 т, складские кирпичные здания и трубопроводы на металлических и железобетонных эстакадах.

Определить характер разрушения элементов объекта при землетрясении.

Решение. По таблице 2.7. находим, что промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 т., трубопроводы на металлических и железобетонных эстакадах практически не будут разрушены. Складские кирпичные здания получат слабые разрушения.

Таблица № 4

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Интенсивности землетряс. в баллах	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	VI-VII	VIII-IX

Пример № 5

Оценить опасность возможного очага химического заражения на случай аварии на ХОО, расположенном в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 1000 м3 хранится сжатый аммиак. Температура воздуха +400С. Граница объекта в северной его части проходит на удалении 100 м от возможного места аварии, а далее проходит на глубину 300 м санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы. Давление в газгольдере атмосферное.

Решение.

Согласно условию «А» принимают метеоусловия - изотермия, скорость ветра 1 м/с, направление ветра - северное.

По формуле 3.13 Q0 = d * Vx, где d - плотность СДЯВ (по таблице 3.13) в ТМ; Vx - объем хранилища, м3, определяем величину выброса СДЯВ: = d * Vx = 0,0008*1000 = 0,8 т; d = по таблице 3.12.

По формуле 3.12

э1 = К1*К3*К5*К7*Qc,

где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, определяется по таблице 3.19 (для сжатых газов К1=1), К3 - коэффициент, равный отношению поражающей токсодозе другого СДЯВ, К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (принимается равным при инверсии -1); изотермия = 0,23; конвекции = 0,08; К7 - коэффициент учитывающий влияние температуры воздуха, по таблице 3.13 (для сжатых газов К=1). с - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества.э1 = К1*К3*К5*К7*Qc = 1 * 0,04 *1 *1,4*1,6=0,1 т.

По таблице 3.11 находим глубину зоны заражения: Г = 1,25 км.

Глубина заражения в жилых кварталах 1,25-0,1-0,3=1,35 км.

Таким образом, облако зараженного воздуха может представлять опасность для рабочих и служащих химически опасного объекта, а также части населения города, проживающего на удалении 750 м от санитарно-защитной зоны.

Таблица 3.12 - Предельные значения глубины переноса воздушных масс за 4 часа

Состояние приземного слоя атмосферы	Скорость ветра, м/с
	1	2	3	4	5	6	7		8	9	10	11	13	14	15
- инверсия	20	40	64	89
-изотермия	24	48	72	96	116	140	164	188	212	236	260	284	308	332	356
-конвекция	26	56	84	112

Примечания:

При времени после начала аварии N > 4 ч полученное по таблице 3.11. значение глубины сравнивается с предельно-возможным значением переноса воздушных масс «Гп», определенным по формуле

Гп=NV,

Где V - скорость переноса фронта зараженного воздуха при заданной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, в км/ч.

Окончательной расчетной глубиной зоны заражения, под которой понимается оценка протяженности (протяжности) линии осевых (максимальных) концентраций в зоне, следует принимать меньше из двух сравниваемых между собой значений.

Таблица 3.13 - Характеристика СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

	Наименование СДЯВ	Плотность СДЯВ		Температура кипения, С	Поражающая токсодоза,Л	Значение вспомогательных коэффициентов
		газ	Жид-кость			К1	К2	К3	К7
									400С	200С	00С	200С	400С
1	Аммиак нажим.под давлен.	0,0008	0,681	-33,42	15	0,18	0,026	0,04	0/0,9	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
2	Аммиак при изотерм.хран.		0,681	-33,42	15	0,01	0,025	0,04	0/0,9	1/1	1/1	1/1	1/1
3	Водород хлористый	0,0016	1,191	-85,10	2	0,28	0,037	0,30	0,69/1	0,6/1	0,8/1	1/1	1,2/1
4	Водород хлористый	-	0,989	19,52	4	0	0,028	0,15	0,1	0,2	0,5	1	1
5	Водород цианистый	-	0,687	25,7	0,2	0	0,026	3,0	0	0	0,4	1	1,3
6	Нитрилакриловая кислота	-	0,806	77,3	0,75	0	0,007	0,80	0,04	0,1	0,4	1	2,4
7	Сернистый ангидрид	1,462	-10,1	1,8	0,11	0,099	0,333	0/0,2	0/0,5	0,3/1	1/1	1,7/1
8	Сероводород	0,0015	0,964	-00,35	16,1	0,27	0,042	0,036	0,3/1	0,5/1	0,8/1	1/1	1,2/1
9	Фосген	0,0035	1,432	8,2	0,6	0,05	0,061	1,0	0/0,1	0/0,3	0/0,7	1/1	2,7/1
10	Хлор	0,0032	1,553	-34,1	0,6	0,18	0,062	1,0	0,001	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
11	Хлорпикрин	-	1,658	112,3	0,02	0	0,002	30,0	0,03	0,1	0,3	1	2,9
12	Хлорциан	0,0021	1,220	12,6	0,75	0,04	0,048	0,80	0/0	0/0	0/0,6	1/1	3,9/1
13	Этилен амин	-	0,838	55,0	4,8	0	0,009	0,125	0,05	0,1	0,4	1	2,2
14	Фосфор три хлористый	-	1,570	75,3	3,0	0	0,010	0,2	0,1	0,2	0,4	1	2,3
15	Метиламин	0,0014	0,699	-605	1,2*	0,13	0,34	0,5	0/0,3	0,0,7	0,5/1	1	3/1
16	Метилакрилат	-	0,953	80,2	24**	0	0,005	0,025	0,1	0,2	0,4	1	3/1
17	Соляная кислота (некон-центрированная)	-	1,198	-	2	0	0,021	0,30	0	0,1	0,3	1	1,6
Примечания: 1 Плотности газообразной СДЯВ в графе «3» приведены при атмосферном давлении. При давлении в емкости, отличном от атмосферного, плотности газообразных СДЯВ определяются путем умножения данных графы «3» на значение давления в кгс/см2. 2 В графах «10-14» в числителе значение «К 7» для первичного в знаменателе - для вторичного облака. 3 В графе «6» численные значения токсодоз, помеченные звездочками, определены ориентировочно расчетом по соотношению D = 240К ПДКр3, где D - токсодоза, мг* мин/л; ПДКр3 - предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны по ГОСТ - 12.01.005 и равна 88 мг/л. К = 5 - для раздражающих ядов (помечены одной звездочкой), К = 9 - для всех прочих ядов, (помечены двумя звездочками).

Материал: Размеры и масштаб разрушений при чрезвычайных ситуациях

Размеры и масштаб разрушений при чрезвычайных ситуациях

Смотрите также: