WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Кафедра безопасности жизнедеятельности Прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного характера Методические указания к выполнению расчетно-графических заданий по дисциплине «Основы безопасности жизнедеятельности» для студентов специальности 280102 — Безопасность технологических процессов и производств для студентов заочной формы обучения с применением дистанционных технологий Белгород 2006 УДК 355.58(075) ББК 68.9я7 П 78 Составители: Храмцов Б.А., канд. техн. наук, доц.

Болотских Т.Г., ст. преподаватель Юрьев А.М., инженер Рецензент: Карякин В.Ф., канд. техн. наук, доц.

П 78 Прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного характера:

Сост.: Б.А. Храмцов, Т.Г. Болотских, А.М. Юрьев. Методические указания. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006.- 25с.

Методические указания включают рекомендации и исходные данные для разработки расчетно-графических заданий по дисциплине «Основы безопасности жизнедеятельности» и предназначены для студентов специальности 280102 заочной формы обучения с применением дистанционных технологии УДК 355.58(075) ББК 68.9я7 © Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им.

В.Г. Шухова), 2006 3 Содержание Введение...............................................................................................4 1.Расчет зоны ЧС при землетрясениях............................................. 6 2.Расчет зоны ЧС (зоны затопления) при наводнениях.................... 12 3.Расчет зоны ЧС при гидродинамических авариях.......................... 17 4.Расчет зоны теплового воздействия при пожарах.......................... 21 5.Расчет теплового воздействия при горении ГВС........................... 24 6.Расчет зоны задымления при пожарах............................................ 25 7.Варианты расчета............................................................................ Введение Одной из главных задач общества па современном этапе является обеспечение безопасности. Решением данной проблемы занимаются Специально уполномоченные органы созданной в РФ Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Однако количество чрезвычайных ситуаций (ЧС) не снижается, и как показывает опыт, на объектах экономики прогнозирование ЧС часто производится не точно и с опозданием.

Руководители и персонал не подготовлены к оперативному решению вопросов в области защиты от чрезвычайных ситуаций.

В данных методических указаниях содержатся методики расчета зон ЧС природного характера. Для каждой ЧС определены необходимые исходные данные для прогнозирования, представлены модели расчета параметров поражающих факторов и оценки последствий ЧС, приведены примеры расчета.

Освоение изложенного материала позволит студентам специальности «Безопасность технологических процессов и производств» выработать умение заблаговременного получения качественной и количественной информации для прогнозирования, проведения расчета неблагоприятного воздействия на конкретный объект, оценки результата воздействия и необходимости применения превентивных мер.

Данные методические указания могут быть полезны студентам и других специальностей при решении специфических вопросов по обеспечению безопасности.

Исходные данные для выполнения курсового проекта выдаются индивидуально для каждого студента по вариантам. Курсовой проект содержит графическую часть, выполненную на листе формата А1, и пояснительную записку, составленную на 25-30 страницах стандартного формата А4.

Курсовой проект должен состоять из введения, основной части и заключения.

Во введении излагается цель (задача), которую ставит перед собой студент при выполнении данного проекта.

Основная часть состоит из пяти разделов, в которых должны быть раскрыты следующие вопросы:

- оценка параметров аварийного взрыва газгольдера со сжатым газом;

- расчет зоны ЧС при взрыве конденсированных взрывчатых веществ (ВВ);

- расчет зон возможных разрушений на цементном заводе (приложение 1) при взрыве емкости, находящейся под давлением газа;

- расчет зон возможных разрушений на цементном заводе (приложение 1) при взрыве топливовоздушных (ТВС) смесей в открытом пространстве - оценка степени разрушений зданий и сооружений, находящихся на территории цементного завода с учетом зон возможных разрушений, нанесенных на план цементного завода (приложение 1).

В заключении приводятся рекомендуемые мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию опасных производственных объектов с учетом выполненных расчетов в курсовом проекте.

В графической части курсового проекта на листе формата Авычерчивается план цементного завода в масштабе 1:1000, с нанесением зон возможных разрушений при взрыве ТВС на складе бензина (38).

1.Расчет зоны ЧС при землетрясениях Землетрясение - явление природы, связанное с сжатием, сдвигом и колебаниями земли.

Рис. 1.1. Схема развития землетрясения Основные характеристики землетрясений 1. Энергия, выделяющаяся при землетрясении. Дж (1.1) E 105,241,44M, где М - магнитуда - мощность землетрясения, выраженная максимальной амплитудой смещения почвы в миллиметрах на расстоянии 100 км, измеряемая в баллах по шкале Рихтера (0-9) и равная lg E 5, (1.2) M.

1,2. Интенсивность землетрясения J (энергия на поверхности земли) - колебания грунта у поверхности земли, измеряемая по шкале MSK-64 в баллах (0 - 12):

Максимальная интенсивность в эпицентре землетрясения Jопределяется по формуле (1.3) J0 1,5 M 3,5lg H 3, где H - глубина гипоцентра землетрясения, км. При отсутствии данных о глубине гипоцентра (1.4) J0 1,5 M 1.



Интенсивность землетрясения на расстоянии R от его эпицентра (эпицентральное расстояние) для однотипного грунта определяется по формуле (1.5) J0 1,5 M 3,5lg R2 H 3, * Реальную интенсивность землетрясения, учитывающую влияние JR типа грунта под застройкой и на остальной окружающей местности, можно определить по формуле * (1.6) JR JR JM JЗ, где JЗ - приращение балльности для грунта, на котором построено здание (по сравнению с гранитом); JM ~ приращение бальности для грунта в окружающей местности.

Значения JM и JЗ приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.Прирашения балльности для различных грунтов Тип грунта JM JЗ Гранит Известняк 0.Щебень, гравий, галька 1.Полускальные грунты (гипс) 0.Песчаные 1.Глинистые 1.Насыпные рыхлые 2.3. Расстояние R, км, от эпицентра, на котором возможно возникновение колебаний определенной интенсивности.

R H 100,57J JR 1. (1.7) 4. Время прихода продольных сейсмических волн - I фаза землетрясения, t1,с:

R2 H (1.8) tI, Vпр где Vпр - средняя скорость распространения продольных волн, км/с.

Для гранита Vпр =6,9 км/с; осадочных пород - 6,1 км/с; песчаники, известняки - 1,5-5.6 км/с; полускальные (гипс, мергель, глинистые сланцы) - 1,4-3,6 км/с; крупнообломочные (галька, гравий) - 1.1-2,1 км/с;

насыпные грунты - 0,2-0,5 км/с; песок - 0,7-1,6 км/с; глина, суглинок, супесь - 0,5-1,5 км/с.

5. Время прихода поверхностных сейсмических волн - главная (II) фаза землетрясения, tII, с:

H R (1.9) tII, Vпр Vпов где - средняя скорость распространения поверхностных волн. Для Vпов гранита =5,6 км/с; известняки - 4,0 км/с; щебень, гравий, галька- 1,Vпов км/с; песчаный грунт - 1,2 км/с; глинистый грунт - 1 км/с; насыпной грунт - 0,35 км/с).

Интервал времени от наступления первой фазы землетрясения до наступления главной фазы t, с;

t tII tI. (1.10) 6. Степени разрушения зданий и сооружений при землетрясениях определяем по табл. 1.2.

Пример. Оценить обстановку и степень разрушения малоэтажных (до четырех кирпичных зданий па расстоянии R=50 км от эпицентра землетрясения в 6 баллов (Jo). Глубина гипоцентра H=30 км. Дома построены на насыпном грунте, остальной грунт песчаный.

Таблица 1.Характеристика землетрясений Интенсивность Последствия разрушения Тип Магнитуда, (J), шкала MSK. PФ, кг/смземлетрясения М балл Разрешение остекления, IV Среднее ощущаются толчки в помещениях Средние разрушения деревянных V - VI Сильное зданий: слабые - кирпичных 6 - 7,5 баллов Сильные разрушения деревянных =0.1- PФ, зданий: средние - кирпичных:

VII Очень сильное 5,5–-0.3 кгс/смслабые - промышленных каркасных зданий Полное разрушение деревянных зданий: сильные - кирпичных:

Разрушительно VIII 6–6,5 среднее – ж/б промышленных 7.5-е зданий: трещины в почве:

баллов возможны пожары =0.3- PФ, Полное разрушение деревянных, -1 кгс/смОпустошитель кирпичных, промышленных IX ное здании: сильное - ж о. каркасных:

разрыв коммуникаций; пожары Обвалы, разрушение магистралей, Уничтожающе X 7,5 полное разрушение всех зданий;

> 9 баллов е пожары >PФ, Катастрофичес Полное разрушение здании.

кгс/смXI -XII кое. 8-9 оползни, обвалы. Изменение Абсолютное течения рек и рельефа, пожары Решение:

1. Магнитола землетрясения в эпицентре 3,5lg H 3 J0 3,5lg 30 3 баллов.

M 5,1,5 1,2. Интенсивность землетрясения на R = 50 км баллов.

JR 1,55,5 3,5lg 502 302 3 8,3 3,5lg 60 3 5,3. Реальная интенсивность, / в районе расположения поселка * баллов.

JR JR 1,6 2,6 5,0 1 6, 4. Время наступления 1 фазы землетрясения (толчки) 502 с.

tI 6,5. Время наступления главной фазы землетрясения 30 с.

tII 4,5 46 50,6,1 1, Выводы и предложения. Землетрясение на расстоянии R=50 км * сильное, магнитуда равна 5,5 баллов. Интенсивность баллов. Здания JR получат слабые повреждения (трещины, разрушение остекления), толчки будут ощущаться через 10 с.

При первых толчках выбежать из здания, если здание 2-3-этажное;

при невозможности покинуть помещение, встать у капитальной стены или в проеме двери, закрыв голову: выключить газ, электричество.

Задание: 1. Оценить обстановку и степень разрушения зданий на цементном заводе.

2. Нанести обстановку на план цементного завода.

Условные обозначения:

Границы разрутения - слабые - средние - полные - сильные Разрушения здании (раскрасить) Зеленый - слабые Красный - сильные Желтый - средние Синий -полные Входные параметры (табл. 1.3) 1. Интенсивность в эпицентре землетрясения.

J2. Глубина гипоцентра Н.

3. Тип грунта, на котором построено здание.

4. Тип грунта в окружающей местности.

5. Расстояние от эпицентра R.

Выходные параметры 1. Тип землетрясения.

2. Интенсивность землетрясения.

3. Последствия землетрясения.

4. Длительность землетрясения.

Таблица 1.Варианты расчета зоны ЧС при землетрясениях № Интенсивн Глубин Тип грунта под Тип грунта вне Расстояние Тип зданий вариа ость а сооружением сооружения от эпицентра нта землетрясе гипоцен R. км ния в тра Н.

эпицентре км J0, балл 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 I 5 20 Насыпной Песок 30 Цех 1 2 3 4 5 6 2 6 30 « Известняк 40 Кирпичные 3 7 10 Гранит Гравий 50 Деревянные 4 8 30 « Глина 60 Ж/б 5 9 40 « Гранит 100 Панельные 6 10 50 Гравий « 100 Каркасные 7 1! 50 Щебень Песок 90 Деревянные 8 12 60 Глина « 80 Кирпичные 9 10 60 Известняк « 70 « 10 11 50 Глина « 60 Деревянные 11 9 40 Насыпной грунт Гранит 50 Деревянные 12 10 40 « Осадочные породы 70 Кирпичные 13 10 40 Песок Известняк 80 Деревянные 14 9 30 Насыпной грунт Гравий 50 « 15 7 30 « Гранит 40 Кирпичные 16 8 30 Щебень « 40 « 17 8 40 Песок « 50 Каркасные 18 9 40 Гранит Гравий 30 Деревянные Окончание табл. 1.1 2 3 4 5 6 19 10 40 « « 30 Кирпичные 20 9 40 « « 20 « 21 9 40 Насыпной грунт Гранит 50 Деревянные 22 10 40 « Осадочные породы 70 Кирпичные 23 10 40 Песок Известняк 80 Деревянные 24 9 30 Насыпной грунт Гравий 50 « 25 - 30 « Гранит 40 Кирпичные 26 8 30 Щебень « 40 « 27 8 40 Песок « 50 Каркасные 28 9 40 Гранит « Гравий 30 Деревянные 29 10 40 « 30 Кирпичные 30 9 40 << « 20 « 2 Расчет зоны ЧС (зоны затопления) при наводнениях Наводнение - значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, вызываемого либо таянием снега, ледников (половодье); либо выпадением большого количества осадков (паводок); либо в результате увеличения сопротивления стоку воды при заторах (заторах), завалах русла реки (заторные и завальные наводнения).





Возможны наводнения, вызванные действием ветра (нагонные), действием цунами и при прорывах плотин (дамб) при переполнении бассейна реки, моря.

Рассмотрим расчет очага поражения (зоны затопления), вызванного ливневыми дождями Рис. 2.1. Схема русла реки: а — треугольное русло: б -трапецеидальное русло Исходные данные для расчета очага поражения при треугольном и трапецеидальном русле реки:

b0, - ширина реки до паводка, м;

a0 - ширина дна реки, м;

h0 - глубина реки до паводка, м;

V0 скорость течения реки, м/с;

, - угол наклона береговой черты:

2h - треугольное русло, tg bh трапецеидальное русло, tg xb0 a0 ;

где xJ - интенсивность дождя, мм/ч;

F - площадь выпадения осадков, км2;

hM - высота места, м;

hЗ - глубина затопления, м;

M - параметр профиля реки: M 2 (треугольный), M 1, (трапецеидальный).

А. Треугольное русло реки (рис. 2.1, а) 1. Расход воды до выпадения осадков Q0, м3/с:

. (2.1) Q0 h0 b0 V2. Расход воды в реке при выпадении осадков и образовании половодья Qmax, м3/с:

Qmax Vmax S (2.2) или J F (2.3) Qmax Q0, 3,где - площадь поперечного сечения потока при прохождении паводка, S м2; Vmax - максимальная скорость потока при прохождении паводка, м/с;

J - интенсивность осадков, мм/ч; F - площадь, на которой выпадают осадки, км2.

3. Максимальная скорость потока в русле реки, Vmax м/с:

h0 h (2.4) Vmax V0, h где - высота подъема воды в реке при прохождении паводка, м.

h 4. Высота подъема воды в реке при прохождении паводка, м:

h 2Qmax h0 (2.5) h h0.

b0 V 5. Ширина затапливаемой территории при прохождении паводка, LП LЛ м:

; ;

LП h sin LЛ h sin.

Б. Трапецеидальное русло реки (рис. 2.1, б) В этом случае для оценки ширины затапливаемой территории можно использовать формулы (2.1), (2.4), заменив значение глубины реки h0 на соотношение b0 a0 b* h0.

ctg ctg 2ctg Формула (2.7) справедлива при b0 a0, b0 h0, 10 После преобразования (2.5) высота подъема воды равна 2Q b0 2ctg 5 bmax (2.8) h.

b0 V0 2ctg 6. Максимальная скорость потока затопления, м/с:

VЗ, где - параметр смещения объекта от русла реки (табл. 2.1).

f 7. Глубина затопления определяется по соотношению (рис.2.1. а. б) hЗ h hМ, (2.10) где - высота места объекта (превышение места объекта над уровне hМ реки до паводка, т.е. в обычных условиях), м.

Поражающее действие паводка определяется максимальной скоростью потока затопления и глубиной затопления по табл. 2.2.

VЗ, hЗ, Таблица 2.Параметр смешения объекта от русла реки и профиля русла М f hЗ h М 1,М 0.1 0.23 0.0.2 0.43 0.0.4 0.64 0.0.6 0.84 0.0.8 1.05 1.1.0 1.2 1.Таблица 2.Поражающее действие волны затопления и волны прорыва гидротехнического объекта Параметры волны, вызывающие разрушения Слабые Средние Сильные Объекты, м м/с м м/с, м м/с hЗ, VЗ, hЗ, VЗ, hЗ, VЗ, 1 2 3 4 5 6 Промышленные здания с легким каркасом 2,0 1,0 4,0 2,0 5,0 2,Промышленные здания с ж/б каркасом 4,0 1.5 9.0 3,0 12,0 3,Кирпичные дома 1-3-этажные 2,0 1,0 3,0 2,0 4,0 2.Окончание табл. 2.1 2 3 4 5 6 Деревянные дома 2,5 1,5 4,0 2,5 6,0 3,Сборные дома 1,0 1,0 2,5 1,5 3,5 2,Пирс 1,0 1,0 2.5 1,5 3,0 2,Суда (до h<=2 м) 2.5 1,5 5,0 1,5 7,0 2,Мосты - - 0,5 1,0 1,2 1,5-Примечание. 1. Высота потока выше проезжей части для мостов h=2,85.

2. Течение потока слабое при м/с: сильное - м/с:

VЗ 0,5 0,5 VЗ быстрое - 1VЗ 2; очень быстрое - VЗ 2.

3. При других значениях и для оценки поражающего действия hЗ VЗ потока можно использовать соотношение hЗ VЗ const.

Пример. Определить последствия паводка, вызванного ливневыми дождями, на территории деревообрабатывающего комбината. На нижнем складе комбината деревянные сборные дома. 3-этажное кирпичное здание администрации, пирс и сплавной буксир. Интенсивность осадки. - мм/ч; площадь выпадения F=150 км2; ширине реки b0 100 м, глубина h0 2,5 м; скорость течения м/с, русло реки треугольное М=2:

V0 угол наклона берегов. высота места м.

4,5 hM Решение:

1. Расход воды до выпадения осадков 1 м3/с.

Q0 h0 b0 V0 2,51001 2 2. Расход воды после выпадения осадков м3/с.

Qmax 125 3,3. Высота подъема воды в реке при прохождении паводка 22208 2,55 h 2,5 4,85 м.

100 4. Ширина затапливаемой территории ; м.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.