Вариант 19
Задание:
Населенный пункт расположен на берегу реки в зоне возможного затопления при паводковом наводнении. Паводок вызван ливневыми осадками интенсивностью 
, прошедшими на площади 
км2 в бассейне реки. Расстояние от места выпадения осадков до населенного пункта по руслу реки 
– доля стока выпавших осадков в реку.
В обычных условиях:
– уровень воды в реке – 
;
– ширина русла реки по урезу воды – 
;
– ширина дна русла – 
;
– шероховатость русла – 
;
– уклон дна принять равным - нечетные варианты: 
= 5·10-5;
Найти:
1. Скорость течения реки 
в обычных условиях.
2. Максимальный подъем уровня воды 
в реке.
3. Скорость течения реки 
при паводке.
4. Площадь зоны возможного затопления при паводке.
5. Скорость движения 
гребня паводка.
6. Время, через которое уровень воды в населенном пункте достигнет максимума.
Решение:
1) Скорость течения реки в обычных условиях:
Так как имеем трапецеидальное русло, то параметр характеризующий форму русла равен:
Предварительные расчеты для второго пункта:
Площадь сечения при бытовом расходе 
:
Бытовой расход 
:
Максимальный расход 
определяется выражением:
2) Максимальный подъем уровня воды в реке:
3) Скорость течения реки при паводке:
4) Площадь зоны возможного затопления при паводке.
Размеры зоны затопления зависят от подъема уровня воды в реке и топографических особенностей прилегающей к руслу местности (табл.1.1).
Т а б л и ц а 1.1
Размеры зон затопления в зависимости от уровня подъема воды
Для равнинных рек
| Максимальный подъем уровня воды, м | 1,5…2 | 2…4 | 4…6 | 6…14 |
| Зона затопления, км2 | 10…100 | 100…1000 | >1000 |
Т.к. hm=5.95 м, то зона затопления может составить от 100 до 1000 км2.
|
|
5) Скорость движения 
гребня паводка:
6) Время, через которое уровень воды в населенном пункте достигнет максимума:
Решение практического задания по теме «Пожары»
Вариант 19
Задание 1. Определить расстояние теплового поражения людей при горении штабеля досок (длина штабеля 
, высота штабеля 
).
Решение:
- энергетическая светимость (сверхпереходная плотность теплового излучения пламени для твердых материалов).
- пороговая интенсивность теплового излучения, при которой человек через 10-20 секунд начинает испытывать болевые ощущения (
)
Задание 2. При транспортной аварии разлилось по поверхности земли и загорелось 
тонн нефтепродуктов. Найти радиус теплового поражения людей.
Решение: 
Толщина пятна мазута на поверхности земли составляет h=5 см, безветрие.
Диаметр пятна, разлившегося мазута:
Высота пламени:
Радиус теплового поражения людей:
Задание 3. Определить радиус теплового поражения людей при горении деревянного дома (длина дома 
, высота до конька крыши дома b=6.6м.).
Решение:
пороговая интенсивность теплового излучения, при которой происходит возгорание деревянных построек (
).
Радиус теплового поражения людей:
Задание 4. Найти минимальное расстояние, на котором могут быть построены два деревянных дома (длина первого дома 
, второго – 
, высота до конька крыши первого дома 
, второго – 
).
Решение:
- пороговая интенсивность теплового излучения, при которой происходит возгорание деревянных построек ()
Радиус возможного возгорания второго деревянного дома относительно первого:
|
|
Радиус возможного возгорания первого деревянного дома относительно второго:
Минимальное расстояние, на котором могут быть построены два деревянных дома, будет равно R2.
Задание 5 (использовать вероятностный метод прогнозирования). В результате аварии на технологической установке в воздухе образовалось паровоздушное облако, содержащее 
горючего вещества. Определить вероятность летального поражения тепловым излучением людей, находящихся на расстоянии 
от места аварии в случае воспламенения облака и образования огненного шара.
Решение:
Эффективный диаметр огненного шара:
Время горения шара:
Если высота центра облака неизвестна, то:
Коэффициент пропускания атмосферы:
ET= 45 кВт/м2 для пожара огненный шар.
Угловой коэффициент облученности:
Интенсивность теплового излучения:
Пробит-функция с помощью которой находим вероятность летального поражения тепловым излучением людей, и она получается отрицательной, что говорит о том, что летального исхода не произойдет с людьми.
Пробит-функция с помощью которой находим вероятность получения летального исхода:
Вероятность летального поражения тепловым излучением людей:
Решение практического задания по теме “Техногенные взрывы”
Вариант 19
Задание 1. Рассчитать параметры воздуха во фронте воздушной ударной волны: плотность воздуха 
, массовую скорость воздуха за фронтом ВУВ, скорость фронта 
, давление скоростного напора 
.
Дано: избыточное давление 
во фронте ударной волны.
Решение: 
Предварительные расчеты:
|
|
Плотность воздуха во фронте ударной волны:
Массовая скорость воздуха за фронтом воздушной ударной волны:
Скорость фронта:
Давление скоростного напора:
Задание 2. В результате аварийной утечки горючего газа в атмосферу образовалось облако газовоздушной смеси. Каков тротиловый эквивалент этого облака по ударной волне в случае его взрыва? Считать, что, взрыв произошел при концентрации горючего вещества, равной НКПВ.
Дано: вид горючего вещества (водород) и горизонтальный размер облака L=13 м. ГВС.
Решение: 
Объем водорода в облаке газовоздушной смеси при ее стехиометрическом составе:
Находим массу водорода в облаке газовоздушной смеси:
Рассчитываем тротиловый эквивалент облака газовоздушной смеси по ударной волне:
Задание 3. Определить вероятность разрушения объекта при аварийном взрыве на складе конденсированных взрывчатых веществ.
Дано: вид взрывчатого вещества (октол) и его масса 
, вид объекта (ЛЭП высоковольтная) и расстояние 
до него.
Исходные данные: теплота взрыва октола 4.5 МДж/кг; значения избыточных давлений 
, приводящих к разрушениям ЛЭП высоковольтной: слабые разрушения – 20-50 кПа, средние – 50-70 кПа, сильные – 70-120 кПа, полные – 120 кПа.
Решение:
Тротиловый эквивалент взрыва, (теплота взрыва тротила 4,52 МДж/кг):
По формуле Садовского для наземного взрыва избыточное давление во фронте воздушной ударной волны:
Характеристики распределения поражающего давления:
Рассчитываем величину 
:
Вероятность разрушения здания:
Задание 4. В результате аварийной утечки горючего газа из технологической установки, находящейся вне помещения, образовалось облако газовоздушной смеси. Оценить вероятность разрушения производственного здания людей в случае взрыва облака ГВС. Использовать вероятностный метод прогнозирования.
Дано: вид (пропан) и масса 
горючего вещества в облаке ГВС; расстояние от центра облака до здания 
; степень разрушения здания слабое.
Исходные данные: теплота сгорания пропана 46,4 МДж/кг; взрыв наземный, так как плотность пропана больше плотности воздуха.
Решение:
Пропан относится чувствительным к детонации (класс 2) горючим веществам.
Вид окружающего пространства – 4 – слабо загроможденное и свободное пространство.
По экспертной таблице определяем вид взрывного превращения – дефлаграция, скорость фронта пламени 250 м/с (среднее значение из приведенного диапазона).
Энергозапас W облака газовоздушной смеси (удваивается по сравнению с воздушным взрывом):
Безразмерное расстояние 
для здания:
Безразмерное избыточное давление и импульс:
Избыточное давление и импульс фазы сжатия:
Пробит – функция и вероятность разрушения здания (средние разрушения, при которых возможно восстановление здания без его сноса):
Вероятность разрушения здания:
Задание 5. Неисправность газораспределительной аппаратуры привела к утечке газа в помещении внутри жилого здания. Оценить состояние здания в случае взрыва газа в помещении. Считать, что, взрыв газа происходит при его концентрации, равной НКПВ, а объем ГВС меньше свободного объема помещения.
Дано: газ пропан; свободный объем помещения - 
; 
- отношение свободного объема помещения 
к объему ГВС 
.
Исходные данные: плотность пропана при нормальных условиях 2,01 кг/ м3; теплота сгорания пропана 46,4 МДж/кг; нижний концентрационный предел воспламенения пропана – 2,1 % объема газовоздушной смеси. В формуле полагаем, что доля пропана, участвующего во взрыве, 
, и для помещения с окнами и дверьми в обычном исполнении 
; 
Дж/(кг·К) – удельная теплоемкость воздуха.
Решение:
Объем пропана в газовоздушной смеси при его концентрации, равной НКПВ:
Масса пропана в газовоздушной смеси равна:
Избыточное при взрыве газа в помещении
Избыточное давление значительно превышает поражающее избыточное давление для жилых зданий при взрывах внутри 20-25 кПа.
Вывод: в случае взрыва газа здание будет разрушено.
Задание 6. В результате аварийного взрыва расположенное на некотором расстоянии производственное здание получило повреждения.
Определить тротиловый эквивалент взрыва.
Дано: разрушения здания – слабые; расстояние до здания - 
.
Решение:
Среднее избыточное давление в ударной волне, соответствующее указанному разрушению:
Используя формулу Садовского как кубическое уравнение, находим тротиловый эквивалент взрыва G, вызвавшего такие же разрушения:
