Срок сдачи законченной работы: 01.12.2015г.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ЦЕНТР ПОДГОТОВКИ СПАСАТЕЛЕЙ»

 

К У Р С О В А Я Р А Б О Т А

 

по МДК 02.02. Потенциально опасные процессы и производства

Профессионального модуля (пм.02)

Тема: Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях (вариант №22)

Выполнил: Распопов Алексей Витальевич

(Фамилия Имя Отчество) (подпись)

Группа 537

Специальность 280707 Защита в чрезвычайных ситуациях

Руководитель: Готчальк Генрих Христьянович

(Фамилия И. О.) (подпись)

 

Курсовая работа выполнена с оценкой

 

Дата защиты «____» декабря 2015 г.

Санкт-Петербург

Санкт-Петербургское государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ЦЕНТР ПОДГОТОВКИ СПАСАТЕЛЕЙ»

Отделение «Защита в Чрезвычайных ситуациях»

Утверждаю

Заведующий отделением

_______________С.С. Золотарёва

«___» ______________ 2015 г.

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студенту Распопову Алексею Витальевичу

Тема: Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях (вариант №22)

Теоретическое задание:

Тема: Прогнозирование и оценка обстановки в районе разрушительных землетрясений, способы их предупреждения и ликвидация последствий

Содержание пояснительной записки (перечень вопросов для разработки)

Причины возникновения землетрясений и их параметры

Прогнозирование землетрясений

Техногенные землетрясения

Предупреждение землетрясений и ликвидация последствий

Условие практического задания:

Решить по своему варианту типовые задачи по трем разделам:

- защита населения и территорий при чрезвычайных ситуациях на радиационно опасных объектах (РОО);

- расчеты при оценке загрязнения территории при авариях на химически опасных объектах (ХОО);

- оценка пожарной обстановки при авариях на пожаро- взрывоопасных объектах.

Дата выдачи задания: 30 сентября 2015 года

Срок сдачи законченной работы: 01.12.2015г.

Руководитель: Готчальк Генрих Христьянович___________

Задание принял к исполнению __________________________

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение. 4

1.1 Прогнозирование обстановки в районе разрушительных землетрясений...8

1.2 Классификация зданий и характеристика их разрушения. 11

1.2.1 Классификация зданий. 11

1.2.2 Характеристика разрушения зданий. 13

2. Предупреждение землетрясений и ликвидация последствий. 17

2.1. Ликвидация последствий………………………………………………17

2.2 Предупреждение о землетрясении с помощью животных. 29

3. Причины возникновения землетрясений и их параметры. 30

4. Прогнозирование землетрясений. 35

Практическое задание. 43

Раздел 2. 46

Оценка загрязнения территории при авариях на (ХОО) 46

Заключение. 50

Список литературы.. 51

 

 

Введение

 

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона
землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).
Землетрясения - подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка литосферы (литосферных плит) как целого в момент релаксации (разрядки) упругой деформации напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.

Согласно научной классификации, по глубине возникновения землетрясения делятся на 3 группы: «нормальные» - 33 - 70 км, «промежуточные» - до 300 км, «глубокофокусные» - свыше 300 км. К последней группе относится землетрясение, которое произошло 24 мая 2013 года в Охотском море, тогда сейсмические волны достигли многих уголков России, в том числе и Москвы. Глубина этого землетрясения достигала 600 км.
Землетрясение считается, одни из самых страшных природных катастроф, вызывающих не только опустошительные разрушения, но и уносящие десятки и сотни тысяч человеческих жизней. Землетрясения всегда вызывали ужас своей силой, непредсказуемостью, последствиями. Человек в таких случаях чувствует себя отданным во власть «гнева божья». Земная твердь, самое незыблемое в представлении человека, вдруг оказывается подвижной, она вздымается волнами и раскалывается глубокими ущельями.

Известно большое число катастрофических землетрясений, во время которых число жертв составило многие тысячи. В 1556г. в Китае, в провинции Шэньси, страшное землетрясение привело к гибели 830 тыс. человек, а многие сотни тысяч получили ранения. Лиссабонское землетрясение в Португалии в 1755 г. унесло более 60 тыс. человеческих жизней. Мессинское землетрясение в 1923 г. – 150 тысяч; Таншаньское в Китае в 1976 г. – 650 тысяч. Этот скорбный список можно продолжать и продолжать. В Армении 7 декабря 1888 г. в результате Спитакского землетрясения погибло более 25 тыс. человек и 250 тыс. было ранено. 28 мая 1995 г. на Севере Сахалина мощным землетрясением был стерт с лица Земли городок Нефтегорск, где погибло более 2000 человек.

Землетрясения разной силы и в разных точках земного шара происходят постоянно, приводя к огромному материальному ущербу и жертвам среди населения. Поэтому ученые разных стран не оставляют попыток определить природу землетрясения, выявить его причины и, самое главное, научиться его предсказывать, что, к сожалению, за исключением единичных случаев пока не удается.

Около 40% территории бывшего Советского Союза с населением не менее 50 млн. человек было отнесено к сейсмически активным районам. Для России доля таких территорий ещё недавно определялось в 20%, из них 5% считались опасными в высокой степени (зоны 8-ми, и 9-ти балльных землетрясений). Эти относительно скромные цифры не должны успокаивать, ибо ряд прежних оценок оказался неточным и заниженным. С усовершенствованием и созданием новой карты сейсмического районирования России (и Северной Евразии) опасные в сейсмическом отношении зоны существенно расширились.

Но на новой карте в пределах Российской Федерации 11% территории относится к 8- и 9-балльным (при риске 10%), а для особо ответственных сооружений (при риске 1%) – до 35%. Но и на этой карте некоторые опасные зоны остались неучтенные.

Между тем результаты ряда ретроспективных исследований, показывают что даже слабые сейсмические толчки при определенном сочетании условий могут способствовать возникновению критических ситуаций. Когда речь идет об опасных химических производствах, подземных газохранилищах, ядерных объектах, экологические последствия такого рода катастроф не требуют комментариев. К тому же во весь рост встают проблемы спровоцирования (возбужденной) сейсмичности, в первую очередь в районах крупных водохранилищ, ядерных взрывов, пусков тяжелых ракет, массовой откачки флюидов и т.д.

Как малозначимые в экологическом отношении землетрясения могли рассматриваться лишь до тех пор:

- пока экологические проблемы и тень экологического кризиса не предстали во всем их объеме, в России особенно;

- пока человечество не достигло крайней степени экспансии на планете и не подошло к критическому уровню внедрения в природную среду и воздействия на неё, в том числе в сейсмогенных областях.

- пока землетрясения рассматривались как изолированные, строго локализованные во времени и пространстве одномоментные катаклизмы, не связанные с долговременными процессами в других сферах, составляющих среду обитания человека или влияющих на нее.

Ныне ситуация принципиально иная, и оставлять сейсмические и сопряженные с ними процессы вне рассмотрения с экологических позиций уже нельзя.

Землетрясения, которые приносят человечеству огромный вред, раскрывают нам свои тайны. Надо только полнее использовать информацию, которую несут сейсмические волны, изучать строение Земли и отдельных ее районов, выявлять режим работы очагов в каждой зоне и находить предвестники зем­летрясений. Необходимо строить здания с обязатель­ным учетом сейсмических особенностей районов. Та­ков путь, по которому идут сейсмологи всего мира.

На карте сейсмического районирования ука­заны зоны и возможная в них сила будущих сотря­сений. Предсказать же, когда произойдут они, уче­ные пока еще не могут. Это трудно, потому что зем­летрясения зарождаются в недоступных глубинах Земли, а силы, вызывающие их, накапливаются очень медленно. Несомненно, в будущем ученые научатся предсказывать время наступления земле­трясений. Сейчас можно только ослабить последст­вия землетрясений. Для этой цели в районах, кото­рым они угрожают, строительство ведется по спе­циально разработанным правилам. Применяются особые строительные материалы и конструкции. Возводятся устойчивые, прочные здания, рассчитан­ные на возможную балльность землетрясения в дан­ной зоне.
1.1 Прогнозирование обстановки в районе разрушительных землетрясений

Обстановку в районах разрушительных землетрясений принято оценивать показателями, характеризующими инженерную обстановку, а также объемами аварийно-спасательных работ и мероприятий по жизнеобеспечению населения.

Для оценки инженерной обстановки большие населенные пункты (города) разбиваются на несколько площадок. Значения координат площадок принимаются равными значениям координат их центров. Малые населенные пункты рассматриваются в виде одной элементарной площадки (ее координаты определяются как координаты центра населенного пункта). Затем определяются расстояния от эпицентров землетрясений до центра площадок, и рассчитывается интенсивность землетрясения для каждой площадки по формуле (4.1).

При заблаговременном прогнозировании возможная интенсивность землетрясения принимается по картам общего сейсмического районирования территории страны.

Основными показателями инженерной обстановки в районе разрушительных землетрясений являются:

· количество зданий, получивших обвалы, частичные разрушения, тяжелые, умеренные и легкие повреждения, шт.;

· площадь разрушенной части города, в пределах которой застройка получила тяжелые повреждения, частичные разрушения и обвалы (3, 4, и 5 степени разрушения), км²;

· объем завалов, м³;

· количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или частично разрушенных конструкций, шт.;

· протяженность заваленных улиц и проездов, м.

Кроме основных показателей, при оценке инженерной обстановки могут определяться вспомогательные показатели (см. 3.5), характеризующие завалы.

Количество зданий Р_j, получивших j – ую степень разрушений, определяется по формуле

Р_{j= j}, ед, (4.2)

 

где К_i – количество зданий i-го типа в городе;

С_ij – вероятность получения зданием i-го типа j-ой степени разрушения, принимаемая по табл. 4.2;

n – число типов рассматриваемых зданий (максимальное число типов n=6 – А, Б, В, С7, С8, С9).

Таблица 4.2

Вероятности С_i повреждения различных типов зданий в зависимости

от интенсивности землетрясения

 

Типы зданий	Степень разрушения	Вероятности разрушения зданий при интенсивности разрушения в баллах
А		0,36 0,12 0,02	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,02 0,98
Б		0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,02 0,14 0,84
В		0,01	0,36 0,11 0,03	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,03 0,97
С7			0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,1 0,09	0,02 0,14 0,84
С8			0,01	0,36 0,1 0,02	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,02 0,14 0,34 0,50	0,020,98
С9				0,09 0,01	0,4 0,34 0,13 0,03	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,02 0,14 0,84

 

 

Площадь разрушений части города, в пределах которой застройка получила тяжелые, частичные разрушения и обвалы, определяется по формуле

 

S_разр= , км², (4.3)

где Р_j – количество зданий, получивших 3, 4 и 5 степени повреждения (4.2), зд;

Ф – плотность застройки в городе, зд./км².

Общий объем завалов определяется из условия, что при частичном разрушении зданий объем завалов составляет примерно 50 % от объема завала при его полном разрушении:

W=(0.5С₄+С₅) , м³, (4.4)

где С₄ С₅ - вероятность получения здания 4-ой и 5-ой степени разрушения;

Н - средняя высота застройки, м;

d - доля застройки на рассматриваемой площади (плотность застройки);

g - коэффициент объема, принимаемый для промышленных зданий равным 20, для жилых - 40.

Если город большой с неравномерной плотностью и этажностью застройки, то расчеты следует проводить по участкам (площадкам), на которые предварительно разбивается город. Затем результаты вычислений суммируются.

Опыт ликвидации последствий разрушительных землетрясений показал, что при проведении спасательных работ разбирается примерно 15% завалов от их общего объема.

1.2 Классификация зданий и характеристика их разрушения

Классификация зданий

При проведении расчетов по определению последствий землетрясения целесообразно пользоваться классификацией зданий, приведенной в сейсмической шкале ММSК - 86.

В соответствии с этой шкалой зданий разделяются на две группы:

· здание и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий;

· здание и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями.

Здания и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий разделяют на типы:

А 1 - Местные здания. Здания со стенами из местных строительных материалов: глинобитные без каркаса; саманные или из сырцового кирпича без фундамента; выполненные из окатанного или рваного камня на глиняном растворе и без регулярной (из кирпича или камня правильной формы) кладки в углах и т.п.

А 2 - Местные здания. Здания из самана или сырцового кирпича, с каменными, кирпичными или бетонными фундаментами; выполненные из рваного камня на известковом, цементном или сложном растворе с регулярной кладкой в углах; выполненные из пластового камня на известковом, цементном или сложном растворе; выполненные из кладки типа “мидис“; здания с деревянным каркасом с заполнением самана или глины, с тяжелыми земляными или глиняными крышами; сплошные массивные ограды из самана или сырцового кирпича и т.п.

Б - Местные здания. Здания с деревянными каркасами с заполнителями из самана или глины и легкими перекрытиями.

Б 1 - Типовые здания. Здания из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе; деревянные щитовые дома.

Б 2 - Сооружения из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни.

В - Местные здания. Деревянные дома, рубленные в “лапу“ или в “обло“.

В 1 - Типовые здания. Железобетонные, каркасные крупнопанельные и армированные крупноблочные дома.

В 2 - Сооружения. Железобетонные сооружения: силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны и т.п.

Здания и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями разделяются на типы:

С 7 - Типовые здания и сооружения всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов.

С 8 - Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 8 баллов.

С 9 - Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 9 баллов.

При сочетании в одном здании двух или трех типов здание в целом следует относить к слабейшему из них.