Защита от стихийных явлений
При наводнениях нарушаются пути сообщения, выходят из строя телефонная связь, электроснабжение и т. п. В дальнейшем происходит размыв оснований зданий и сооружений и непрерывное углубление промоин. От размывающего действия текущей воды может происходить разрушение мостовых на улицах городов, а также кирпичных зданий в течение 5—10 сут. Более устойчивы в этом отношении блочные бетонные здания… Читать ещё >
Защита от стихийных явлений (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Техносфера во многом создана человеком для защиты от естественных стихийных опасностей. Однако это не означает, что последние не оказывают негативного влияния на современную техносферу и человека, обитающего в ней.
В условиях современной техносферы возможно негативное воздействие таких стихийных явлений, как землетрясения, наводнения, штормовые ветры и снежные метели, заносы, оползни, провальные и просадочные процессы, грозы и т. п.
Землетрясения. Наибольшее воздействие землетрясения оказывают на здания и сооружения, которые подразделяются на три типа:
А — здания из рваного камня, сельские постройки, дома из кирпича-сырца, глинобитные дома;
Б — кирпичные дома, здания крупноблочного типа, здания из естественного тесаного камня;
В — здания панельного типа, каркасные железобетонные здания, деревянные дома хорошей постройки.
При этом регламентируют пять степеней повреждения зданий и сооружений:
- 1) легкие повреждения — тонкие повреждения в штукатурке и откалывание небольших ее кусков;
- 2) умеренные повреждения — небольшие трещины в стенах, откалывание довольно больших кусков штукатурки, падение кровельных черепиц, трещины в дымовых трубах и падение частей дымовых труб;
- 3) тяжелые повреждения — глубокие и сквозные трещины в стенах, падение дымовых труб;
- 4) разрушения — обрушения внутренних стен и стен заполнения каркаса, проломы в стенах, обрушение частей зданий, разрушение связей между отдельными частями зданий;
- 5) обвалы — полное разрушение зданий.
В табл. 15.1 приведена краткая характеристика воздействия землетрясений на объекты техносферы. Интенсивность землетрясений оценивается по 12-балльной шкале. Карты сейсмического районирования территории России приведены в СНиП 11−7—II «Строительство в сейсмический районах».
Таблица 15.1
Характеристика землетрясений.
Баллы. | Вид землетрясения. | Характеристика воздействия землетрясения. |
Незаметное сотрясение почвы. | Отмечается только сейсмическими приборами. | |
Очень слабые толчки. | Отмечаются сейсмическими приборами. Ощущаются отдельными людьми, находящимися в покое. | |
Слабое. | Легкое раскачивание висячих ламп, открытых дверей. | |
Умеренное. | Распознается по легкому дребезжанию оконных стекол, скрипу дверей и стен. | |
Довольно сильное. | Под открытым небом ощущается многими, внутри домов — всеми. Общее сотрясение стен здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Появляются трещины в оконных стеклах и штукатурке. | |
Сильное. | Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Висящие на стенах предметы падают. Появляются повреждения 1-й степени в отдельных зданиях типа Б и во многих зданиях типа А; в отдельных зданиях типа, А — повреждения 2-й степени. | |
Очень сильное. | Сильно качаются подвешенные предметы, сдвигается мебель. Во многих зданиях типа В появляются повреждения 1 -й степени и в отдельных — 2-й степени. Во многих зданиях типа, А есть повреждения 3-й степени и в отдельных — 4-й степени. Трещины в каменных оградах. Образуются оползни берегов рек. | |
Разрушительное. | Сильные повреждения зданий. Во многих зданиях типа В появляются повреждения 2-й степени и в отдельных — 3-й степени. Во многих зданиях типа Б есть повреждения 3-й степени и в отдельных — 4-й степени. Во многих зданиях типа, А происходят повреждения 4-й степени и в отдельных — 5-й степени. Памятники и статуи сдвигаются с места и опрокидываются. Возникают трещины на крутых склонах и сырой почве. |
Окончание табл. 15.1
Баллы. | Вид землетрясения. | Характеристика воздействия землетрясения. |
Опустошительное. | Всеобщие повреждения зданий. Во многих зданиях типа В возникают повреждения 3-й степени и в отдельных — 4-й степени. Во многих зданиях типа Б появляются повреждения 4-й степени и в отдельных — 5-й степени. В большинстве зданий типа, А происходят повреждения 5-й степени. Памятники и колонны опрокидываются. | |
Уничтожающее. | Всеобщее разрушение зданий. Появляются трещины в почве, иногда до метра шириной. Дороги деформируются. Образуются оползни и обвалы со склонов. Разрушаются трубопроводы, ломаются деревья. | |
Катастрофическое. | Появляются широкие трещины в поверхностных слоях земли, многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти полностью разрушаются. Железнодорожные рельсы сильно искривляются и выпучиваются. | |
Сильно катастрофическое. | Изменения в почве достигают огромных размеров. Образуются многочисленные трещины обвалы, оползни. Возникают водопады, подпруды на озерах, отклоняются течения рек. Все здания и сооружения полностью разрушаются. Растительность и животные гибнут от обвалов. |
Смертельные потери работающих и населения во многом зависят от типа зданий и интенсивности землетрясения. Так, людские потери в кирпичных многоэтажных зданиях при землетрясении интенсивностью от 8 до 12 баллов могут составлять соответственно от 3 до 80 человек.
Для повышения сопротивляемости зданий и сооружений сейсмическим воздействиям может быть применено два принципиальных подхода: пассивный и активный.
Пассивная защита сводится к усилению основных несущих конструкций зданий и сооружений для восприятия дополнительных усилий, вызываемых сейсмическим воздействием. Это достигается как увеличением сечений элементов (например, арматуры), так и усилением связей между ними. В кирпичных зданиях, например, устраивают железобетонные антисейсмические пояса на уровне перекрытий.
Активная сейсмозащита заключается в использовании специальных устройств, направленных в основном на снижение амплитуд колебаний здания при землятресениях. Для этого используются сейсмозащитные устройства гравитационного типа, динамические гасители колебаний и т. п.
К настоящему времени предложено несколько десятков типов сейсмозащиты. Возможное исполнение такой системы показано на рис. 15.1, а, б. Среди весьма эффективных следует отметить системы с применением цементно-песчаных эллипсоидов и устройств, использующих силы сухого трения, позволяющие снижать эффекты сейсмического воздействия.
Рис. 15.1. Примеры сейсмозащитных устройств.
Наводнения. Среди источников ЧС природного происхождения наводнения по повторяемости, масштабам воздействия и материальному ущербу стоят в России на первом месте. Причины возникновения наводнений многообразны. К ним относят:
половодья (обычно весенние) из-за таяния снега и половодья при интенсивных дождях в бассейнах равнинных рек;
— наводнения из-за заторов (весной) и зажоров (осенью), возникающие из-за скопления на реках шуги и льда;
наводнения, вызванные подъемом закрытых морей (Каспийское море);
- — нагонные наводнения (р. Нева);
- — наводнения, вызванные подводными землетрясениями;
- — наводнения из-за прорыва плотины.
Наводнения наносят непоправимый ущерб экономике затапливаемой территории.
При наводнениях происходит достаточно быстрый подъем воды и затопление прилегающей местности. Часто при этом возникают подтопления, когда вода проникает в подвалы зданий через канализационную сеть (при сообщении канализации с рекой), по разного рода канавам и траншеям, а также из-за значительного подпора грунтовых вод.
При наводнениях нарушаются пути сообщения, выходят из строя телефонная связь, электроснабжение и т. п. В дальнейшем происходит размыв оснований зданий и сооружений и непрерывное углубление промоин. От размывающего действия текущей воды может происходить разрушение мостовых на улицах городов, а также кирпичных зданий в течение 5—10 сут. Более устойчивы в этом отношении блочные бетонные здания с фундаментом из бетонных и железобетонных блоков и плит. Такие здания с заполненными водой подвалами длительно сохраняют общую устойчивость. Вторичными последствиями наводнений являются загрязнения воды и местности веществами из разрушенных и затопленных хранилищ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, массовые заболевания людей и животных, аварии на транспортных и инженерных коммуникациях, оползни, обвалы и даже изменения ландшафта.
Рассмотрим предупредительные меры при наводнениях. Поскольку предотвратить наводнения кроме тех, которые вызываются гидродинамическими авариями, нельзя, то с целью уменьшения масштабов наводнений, снижения потерь и ущерба от них на территориях, подвергающихся относительно частому затоплению, заблаговременно проводят комплекс специальных мероприятий. Эти предупредительные меры можно разделить на три группы.
К первой группе относятся работы прогнозно-аналитического характера. Гидрологический прогноз представляет собой научно-обоснованное предсказание хода развития, характера и масштабов наводнения.
В результате анализа и оценки обстановки должны быть получены исходные данные для планирования и принятия решений по предупредительным мерам, а также, но подготовке и проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ во время наводнения.
Вторая группа — это меры организационно-оперативного характера. К ним относятся: принятые органами местной исполнительной власти, органами по делам ГО и ЧС и должностными лицами предприятий решений, направленных на проведение предупредительных мероприятий и подготовку к борьбе с наводнением; планирование конкретных предупредительных инженерно-технических работ, мер защиты и др.
Третья группа — это инженерно-технические мероприятия. Они базируются на типовых способах снижения отрицательных последствий наводнений. К ним могут быть отнесены такие меры, как уменьшение максимального расхода воды в реке путем перераспределения стока во времени, сооружение ограждающих дамб (валов), спрямление русла рек, подсыпка территорий, берегоукрепительные и дноуглубительные работы, регулирование стока воды с помощью водохранилищ, применение комбинированного способа профилактики наводнений.
Снизить потери и ущерб от наводнений позволяют и ряд других предупредительных мероприятий. Они достаточно разнообразны. Это посадка лесозащитных полос в бассейнах рек, распашка земли поперек склонов, сохранение прибрежных водоохранных полос древесной и кустарниковой растительности, устройство террас на склонах, строительство прудов и других искусственных водоемов в логах, балках и оврагах для перехвата талых и дождевых вод.
При наводнениях гибель взрослых людей возможна при высоте воды 1,5 м и скорости потока менее 0,7 м/с, а при более высоких их значениях высока вероятность массовой гибели людей. Время безопасного пребывания человека в воде во многом зависит от его возраста, здоровья и температуры воды. Так, при температуре воды +15—20 °С в обычной одежде человек среднего возраста, умеющий плавать и с хорошим здоровьем, может продержаться в ней до 5—6 ч, при 10—15 °С — 2—3 ч, а при +4 °С — всего 10—15 мин. В спасательном жилете это время увеличивается в 2—2,5 раза.
Время наступления физиологических изменений в организме пострадавших, находящихся в воде, также зависит от состояния их здоровья, возраста и температуры воды. Так, при ее температуре +20 °С человек теряет сознание через 3—7 ч, а смерть наступает через 10—15 ч, при + 15 °C время соответственно составляет 2—4 и 6—8 ч, а при +10 °С — 0,5—1,9 и 1—2 ч. Средний процент людских потерь в зонах катастрофического затопления может составить ночью — 35%, а днем — 20% общего количества оказавшихся в таких зонах.