Прогнозирование и оценка обстановки при цунами. Пример решения задачи
На расстоянии 500 км от берега в океане произошло землетрясение с магнитудой М = 8. Средняя глубина океана H = 4000 м, уклон берега i = 1∙10-3. На берегу океана расположен населённый пункт, состоящий из деревянных и малоэтажных кирпичных зданий и рыбоперерабатывающего завода.
Определить степень разрушения объектов на берегу.
Решение.
1. По формуле (10.1) определим скорость распространения волны цунами:
ν = (2 ∙ 9,8 ∙ 4000)0,5 = 280 м/с.
2. Время достижения волнами цунами берега рассчитывается по формуле (10.2):
τ = 500 000 / 280 = 1786 с = 30 мин.
3. Приняв по табл. 10.1 высоту главной волны 5 м определим скорость потока у уреза воды и высоту волны у уреза воды по формулам (10.4) и (10.5):
νур = 3 ∙ 50,5 = 6,7 м/с,
hур = 1,5 ∙ 5 = 7,5 м.
4. Коэффициент шероховатости находим по формуле (10.8):
n = (6,7)-1 ∙ (7,5)0,7 ∙ (0,001)0,5 = 0,02
5. Определим дальность зоны ущерба по формуле (10.9) принимая глубину потока 0,5 м.
Sk = [7,5 ∙ (1 - 0,02) - 0,5] / [1 ∙ 10-3 ∙ (1 - 0,02)] = 6990 м.
6. Определим изменение высоты и скорости потока воды по мере удаления от берега по формулам (10.4) и (10.7). Результаты вычислений сведём в табл. 10.3.
Таблица 10.3
Изменение высоты и скорости потока воды по мере удаления от берега
| Зона ущерба Sk, м | |||||||
| Высота потока воды hs, м | 7,50 | 6,37 | 5,39 | 4,40 | 3,43 | 2,45 | 1,47 |
| Скорость потока воды νs, м/с | 6,70 | 5,98 | 5,32 | 4,62 | 3,87 | 3,06 | 1,14 |
7. По формуле (10.3) найдём гидравлическое давление волны цунами на здания и сооружения. Результаты сведём табл. 10.4.
Таблица 10.3
Гидравлическое давление волны цунами на здания и сооружения
| Зона ущерба Sk, м | |||||||
| Гидравлическое давление ΔР, Па | 68,17 | 56,20 | 46,30 | 36,50 | 27,30 | 10,40 | 8,600 |
8. В соответствии с данными табл. 10.2 на расстоянии до 2 км от берега будут полностью разрушены жилые дома, ТЭЦ, котельные тому подобное.
Сильные разрушения будут иметь промышленные здания рыбоперерабатывающего завода, расположенного на берегу океана.
Задание
1. Определить изменение высоты и скорости потока воды по мере удаления от берега, а также степень разрушения объектов на берегу. Исходные данные табл. 10.4
2. Подготовить ответы на вопросы:
2.1. Какая высота возмущения в источнике цунами?
2.2. Чем определяется скорость волны в открытом океане?
2.3. Какими параметрами характеризуется волна цунами?
2.4. В чём заключается отличие магнитуды цунами от магнитуды землетрясения?
2.5. Перечислить разрушающе факторы волны цунами.
2.6. Какой период волны цунами в открытом океане?
2.7. Пояснить сущность модели, которая объясняет механизм генерации волн цунами?
2.8. С чем связано возникновение волны цунами?
2.9. Какие явления происходят при пологом дне по мере продвижения волны цунами к берегу?
2.10. Землетрясения какой магнитуды всегда вызывают цунами?
Таблица 10.4
Исходные данные к задаче
| № п/п | Расстояние от берега, км | Магнитуда землетрясения | Средняя глубина океана, м | Уклон берега | Объекты, расположенные на берегу | Расстояние до объекта от берега |
| 7,5 | 1 ∙ 10-3 | ВЛ низкого напряжения | ||||
| 7,7 | 0,1 ∙ 10-3 | ВЛ высокого напряжения | ||||
| 7,9 | 0,2 ∙ 10-3 | Здания из сборного железобетона | ||||
| 8,1 | 0,3 ∙ 10-3 | Кирпичные здания, бескаркасные | ||||
| 8,3 | 0,4 ∙ 10-3 | ВЛ телефонной связи | ||||
| 8,5 | 0,5 ∙ 10-3 | Кабельные подземные линии связи | ||||
| 7,6 | 0,6 ∙ 10-3 | Деревянные здания | ||||
| 7,8 | 0,7 ∙ 10-3 | Трансформаторная подстанция | ||||
| 8,2 | 0,8 ∙ 10-3 | Здания ГЭС | ||||
| 8,4 | 0,9 ∙ 10-3 | Наземные стальные газгольдеры | ||||
| 7,5 | 1 ∙ 10-4 | Стальные подземные резервуары | ||||
| 7,7 | 0,1 ∙ 10-4 | Водонапорные башни | ||||
| 7,9 | 0,2 ∙ 10-4 | ВЛ низкого напряжения | ||||
| 8,1 | 0,3 ∙ 10-4 | ВЛ высокого напряжения | ||||
| 8,3 | 0,4 ∙ 10-4 | Подземные трубопроводы | ||||
| 8,5 | 0,5 ∙ 10-4 | Радиорелейные линии ТС | ||||
| 7,6 | 0,6 ∙ 10-4 | ВЛ телефонной связи | ||||
| 7,8 | 0,7 ∙ 10-4 | Кабельные подземные линии связи | ||||
| 8,2 | 0,8 ∙ 10-4 | Мосты из металла до 50 м | ||||
| 8,4 | 0,9 ∙ 10-4 | Деревянные мосты | ||||
| 8,1 | 1 ∙ 10-3 | Деревянные здания | ||||
| 8,3 | 0,1 ∙ 10-3 | Трансформаторная подстанция | ||||
| 8,5 | 0,2 ∙ 10-3 | Здания ГЭС | ||||
| 8,0 | 0,3 ∙ 10-3 | Наземные стальные газгольдеры |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Освоение материала, изложенного в практикуме, будет способствовать готовности обучаемых к решению реальных задач по прогнозированию и оценке сложившейся обстановке при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. Усвоение студентами в процессе обучения учебного материала позволит им успешно руководить спасательными формированиями, выбирать соответствующие тактические приёмы действий, сосредотачивать подчинённые силы и средства на решающем участке и тем самым решать задачи по локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций в максимально короткие сроки с минимальными материальными потерями.
Чрезвычайные ситуации формируются в результате накопления факторов риска. Техносфера, социальная сфера часто представляют собой цепь взаимоперересекающихся и конфликтующих решений, что сопряжено с большей или меньшей степенью риска. Принятие решения (изменение позиции в оценке ситуации или в курсе намечаемых и осуществляемых действий, в смене приоритетов и тому подобное) всегда осуществляется субъектом политики, чаще всего политическим лидером. Поскольку каждый субъект по-своему оценивает мир и своё место в нём, то в процессе принятия решения важную роль играют его нравственные ценности, мировоззренческие установки, виденье социального идеала. Поэтому, концепция приемлемого риска прямо направлена на защиту человека и социума в целом. Она лежит в основе диагностики опасности – определения и измерения рисков.
Спасательные формирования, население должны находится в постоянной готовности к действиям в условиях чрезвычайной ситуации. Понимание природы чрезвычайных ситуаций, закономерностей их развития, позволяют предотвращать накопления факторов риска, в случае реализации опасностей успешно ликвидировать их.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АХОВ - аварийно химически опасное вещество
АЭС - атомные электрические станции
ВВ - взрывчатые вещества
ВВП - валовой внутренний продукт
ВВЭР - водо - водяной энергетический реактор
ВЛ - воздушная линия
ГВС - горюче-воздушная смесь
ГОО - гидродинамически опасный объект
ГТС - гидротехническое сооружение
ГЭС - гидроэлектростанция
ДОК - деревообрабатывающий комбинат
ИЧРП - индекс развития человеческого потенциала
ПлВС - пылевоздушная смесь
ПрГС - парогазовая смесь
РБМК - реактор большой мощности канальный
ТВС - топливо - воздушная смесь
ТС - телефонная связь
ТЭЦ - тепловая электростанция
УВВ - воздушная ударная воздушная волна
ХОО - химически опасный объект
ЧС - чрезвычайная ситуация
ЭВМ - электронно-вычислительная машина
ЭЦ - электрическая централизация
ЯБП - ядерные боеприпасы
ЯЭР - ядерный энергетический реактор
ЯТЦ - ядерно-топливный цикл
ЯЭУ – ядерно-энергетические установки
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Аварийно-спасательные и другие неотложные работы: Основы организации и технологии ведения АСДНР с участием нештатных аварийно-спасательных формирований / под общ. ред. В.Я. Перевощикова. - М.: Институт риска и безопасности, 2006
2. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: учеб. Пособие / В.А. Акимов, Ю.Л. Воробьёв, М.И. Фалеев и др. - М.: Высш. шк., 2006
3. Информационная безопасность: учеб. Пособие / В.В. Гафнер. - Ростов н/Д: Феникс, 2010
4. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: учеб. Пособие /Под общ. ред. Г.Н. Кириллова, - 5-е изд., доп. - М.: Институт риска и безопасности, 2009
5. Радиационная и химическая защита: учеб. пособие / В.С. Добровольский, В.Ю. Радоуцкий, В.Г. Шаптала, Ю.В. Ветрова. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2011
6. Радиационная. Химическая и биологическая защита: учеб. пособие / А.Б. Покрышкин; под ред. Е.Н. Старшинова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007
Приложение
ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тихоокеанский государственный университет»
Кафедра «Инженерные системы и техносферная безопасность»
Практическая работа №____
по дисциплине «Тактика сил РСЧС и ГО»
(тема практической работы)
Выполнил студент ____ группы _______________
(Фамилия, инициалы)
Проверил преподаватель _______________
(Фамилия, инициалы)
Хабаровск _____
(год)
Примечание: Практическая работа выполняется студентом аккуратно, от руки без использования средств оргтехники.
Учебное издание