Определение параметров волны попуска при разрушении плотины

Пример 1

В 21.00. Уровень радиации на территории объекта составил 45 р/ч. Определить уровень радиации на 1 час после взрыва, если ядерный удар нанесен в 17.00.

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

Р1=Р0()-1.2 или Рt=Р0 * Кt,

где P0-уровень радиации в момент времени t0 после взрыва; Рt-уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанного также с момента взрыва; Кt = (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 Кtдля перерасчета уровней радиаций на различное время t после взрыва приведены в таблице 4

Решение

• 1. Определяем разность между временем размера уровня радиации и временем ядерного взрыва. Оно равно 4 ч.
• 21.00 - 17.00 = 4 ч.
• 2. По таблице № 4 коэффициент для перерасчета уровней радиации через 4 ч. После взрыва К4 = 0,189.
• 3. Определяем по формуле (1), уровень радиации на 1 ч. после ядерного взрыва

Р1 = Р1/К4 = 45/0,189 = 238,1 р/ч, так как Кt на 1 ч. после взрыва Кt = 1, на 4 ч. = К4 = 0,189.

Таблица

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 2

Северный район города попадает в зоны с избыточным давлением 50 кПа. Плотность застройки 60%, ширина улиц 50 м, здания в основном трехэтажные. Определить возможность возникновения завалов и их высоту.

Таблица 1 -Варианты для примера

Таблица 2

Таблица 3

В 21.00. Уровень радиации на территории объекта составил 45 р/ч. Определить уровень радиации на 1 час после взрыва, если ядерный удар нанесен в 17.00.

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

Р1=Р0()-1.2 или Рt=Р0 * Кt (1),

где P0-уровень радиации в момент времени t0 после взрыва; Рt-уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанного также с момента взрыва; Кt = (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 Кtдля перерасчета уровней радиаций на различное время t после взрыва приведены в таблице

Таблица

Решение

• 1. Определяем разность между временем размера уровня радиации и временем ядерного взрыва. Оно равно 4 ч.
• 21.00 - 17.00 = 4 ч.
• 2. По таблице № 4 коэффициент для перерасчета уровней радиации через 4 ч. После взрыва К4 = 0,189.
• 3. Определяем по формуле (1), уровень радиации на 1 ч. после ядерного взрыва

Р1 = Р1/К4 = 45/0,189 = 238,1 р/ч, так как Кt на 1 ч. после взрыва Кt = 1, на 4 ч. = К4 = 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 = 90 млн.м3, ширина прорана В = 95 м, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н = 80 м, средняя скорость движения воды пропуска V = 5 м/сек. Определить параметры волны пропуска на расстоянии 65 км от плотины при ее разрушении.

Решение.

1 По формуле tпр = ч,

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

t65= = 3,61ч.

2. По таблице 6 находим высоту волны пропуска на заданном расстояниях:

h65 = 0,075*Н = 0,075*50 = 3,75 м

Таблица Ориентировочная высота волны пропуска и продолжительность ее прохождения от плотины

3. Определяем продолжительность прохождения волны пропуска (t) на заданном расстоянии, для чего по формуле находим Т - время опорожнения водохранилища:

Т = ,

где W - объем водохранилища, м;

B - ширина протока или участка перелива воды через гребень не разрушенной плотины, м;

N - максимальный расход воды на 1 м ширины пропана (участка перелива воды через гребень плотины), м3/с*м, ориентировочно ровный

=0,75

тогда t65 = 4*Т = 4*0,75 = 3ч;

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.

Пример 4

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта - IX баллов. 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 находим, что промышленные и административные здания и трубопроводы получат средние разрушения, а складские кирпичные здания - сильные.

Поскольку предел устойчивости зданий и трубопроводов меньше IX баллов, они будут не устойчивы к воздействию сейсмической волны в IX баллов. Вычислить характер разрушении при интенсивности землетрясения в баллах.

Характер и степень ожидаемых разрушений при землетрясении

Решение

Используя данные таблицы, находим, что:

• 1. Производственные здания - массивные промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 т - при землетрясении в IX баллов (таблица 2.1 - по заданию) - получат полное разрушение.
• 2. Административные многоэтажные здания с металлическим или железобетонным каркасом - при землетрясении в VII баллов (таблица 2.1 - по заданию) - получат полное разрушение.
• 3. Складские кирпичные здания - при землетрясении в VII баллов (таблица 2.1 - по заданию) - получат полное разрушение.
• 4. Трубопроводы на металлических или ж/б эстакадах - при землетрясении в VII баллов (таблица 2.1 - по заданию) - получат полное разрушение. Ответ:

Все здания находящиеся на объекте в средней степени устойчивы к воздействию сейсмической волны в IX баллов, и будут разрушены.

Пример 5

Оценить опасность возможного очага химического заражения на случай аварии на XOO, расположенном в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 1200 м3 хранится сжатый аммиак. Температура воздуха +400 С. Граница объекта в северной его части проходит на удалении 125 м от возможного места аварии, а далее проходит на глубину 600 м санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы. Давление в газгольдере атмосферное.

Сильнодействующие вещества для вариантов: 0 Вариант - фосфор трихлористый

Решение.

• 1. Согласно фактическим данным принимают метеоусловия - изотермия, скорость ветра 1 м/с, направление ветра - северное.
• 2. По формуле Q0 = d * Vx, где d - плотность СДЯВ (см. таблицу 11) Vx - объем хранилища, м3, определяем величину выброса СДЯВ:

Q0 = d * Vx = 1,570 * 1200 = 1,884 т;

3. По формуле

Qэ1 = К1 * К3 * К5 * К7 * Qс

где К1- коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, определяется по таблице 11 (для сжатых газов К1= 1),

К3 - коэффициент, равный отношению поражающей токсической дозе другого СДЯВ,

К5- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха ( принимается равным при инверсии-1); изотермия =0.23; конвекция - 0, 08;

К7- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха ( для сжатых газов К7 =1).

Qc- количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества.

Qэ1 = К1 * К3 * К5 * К7 * Qс=1 *0.2*0,23*2,3 *1,6=0.17 тонна.

• 4. По таблице 12 находим глубину зоны заражения: Г = 1,25 км.
• 5. Глубина заражения в жилых кварталах 1,25 - 0,2 - 0,3 = 0,75 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. наводнение радиация затопление землетрясение

Таблица №10 - Предельные значения глубины переноса воздушных масс за 4 часа

Примечания:

• 1) При времени после начала аварии N > 4 полученное по таблице 12 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.
• 2) Окончательной расчётной 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 Характеристика СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

Таблица Глубина зон возможного заражения СДЯВ, в км

Пример 6

Комплексная задача по оценке обстановки при землетрясении.

Условия задачи:

• 1) Численность населения города 230 тыс. человек.
• 2) В городе 24 крупных промышленных предприятия, из них 4 - химических и взрывоопасных.
• - 15 школ;
• - 20 детских садов;
• - 13 лечебных заведений емкостью 150 коек каждое;
• - 54 предприятия общественного питания;
• - 12 котельных;
• - 1 закрытый водозабор, на очистных сооружениях которого имеется 10 тонн хлора;
• - на ж.д. путях цистерна с 47 тоннами аммиака.
• 3) Общая протяженность водопроводной сети - 300 км;
• -канализационной сети - 240 км.
• 4) В городе 12450 домов, в каждом доме, в среднем, проживает условно 20 человек.
• 5) В пригороде имеется 2 дома отдыха емкостью 300 человек каждый.
• 6) Общая численность спасателей в соответствии с требованиями руководящих документов. Обеспеченность формирований ГО повышенной готовности инженерной и специальной техникой - 90%.
• 7) Для управления силами ГО города имеются средства радиосвязи.
• 8) В окрестностях города дислоцируется мотострелковый полк.

Характеристика зданий

Жилых:

- тип А - 20%, тип Б - 50%, тип В - 30%.

Промышленность:

- тип Б - 60%, тип В - 40%.

Школы:

- тип Б - 100%.

Детские сады:

- тип А - 20%, тип Б - 50%, тип В - 30%.

Лечебные учреждения:

- тип А - 10%, тип Б - 70%, тип В - 20%.

Предприятия общественного питания:

- тип А - 50%, тип Б - 30%, тип В - 20%.

Котельные:

- тип Б - 100%.

Метеоусловия

Время года, суток и метеоусловия реальные на день занятий.

Задачи

• 1. В роли ведущего специалиста - инженера рассчитать:
  • - степень и количество разрушенных зданий;
  • - количество жителей оставшихся без крова;
  • - количество потерь санитарных и безвозвратных;
  • - степень разрушения объектов промышленности, коммуникаций, систем жизнеобеспечения;
  • - определить возможные зоны заражения CДЯВ;
  • - зоны особы опасных пожаров.

Таблица Возможное состояние объектов хозяйствования при землетрясении

Классификация повреждений

Ликвидация последствий стихийных бедствий, крупных аварий и катастроф

Ликвидация последствий стихийного бедствия или крупной аварии (катастрофы) включает:

• - оповещение населения и объектов об опасности бедствия или возникших опасных последствиях аварии (катастрофы);
• - ведение разведки, установление степени и объема разрушений, определение размеров зон заражения, скорости распространения и возможных границ затопления или наводнения, размеров очагов, районов и направлений распространения пожаров и выявление других данных;
• - определение объектов и населенных пунктов, которым непосредственно угрожает опасность от стихийного бедствия (аварии, катастрофы);
• - определение состава, численности группировки сил и средств, привлекаемых для спасательных и других работ;
• - организацию медицинской помощи пораженным и эвакуацию их в лечебные учреждения, а также вывод населения в безопасные места и его размещение;
• - подготовку и осуществление соответствующих мер безопасности при ведении спасательных работ;
• - организацию комендантской службы в районе бедствия (аварии, катастрофы) и прилегающих районах;
• - организацию материального, технического и транспортного обеспечения, действий сил ГО, а также других мероприятий, направленных на подготовку и обеспечение спасательных работ и ликвидацию последствий бедствия (аварии, катастрофы).

В районе стихийного бедствия, массовых пожаров, аварии, катастрофы организуются разведка, комендантская служба и работы по извлечению пораженных из-под завалов, обломков, из горящих и загазованных зданий и сооружений, мероприятия по оказанию первой медицинской помощи пораженным и эвакуации их на медицинские пункты и в лечебные стационарные учреждения; сбор и вывод из района бедствия (пожаров, аварии, катастрофы) и зоны воздействия сильнодействующих ядовитых веществ населения. Организуются, кроме того, санитарно-гигиенические и противоэпидемические мероприятия в целях предотвращения возникновения эпидемий, а также снабжение населения водой, продуктами и предметами первой необходимости.

Таблица 16 - Варианты для различной интенсивности землетрясения

Вывод

В результате выполнения данной расчетно-графической работы я изучил методику определения параметров волны попуска на заданном расстоянии от плотины при ее разрушении. А также получил навыки оценивания характера разрушений различных элементов заданного объекта при различных интенсивностях землетрясений с помощью табличных данных, описывающих характер и степень ожидаемых разрушений при землетрясении.

Список литературы

• 1. Сохранов М.Т., Хакимжанов Т.Е. Основы безопасности жизнедеятельности. Метод указания к выполнению РГР для студентов всех форм обучения. - Алматы: АИЭС, 2002. - 24 с.
• 2. Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности.Учебник для вузов. - М.:Высш. шк., 2008. - 616 с.