Л.3. Оцінка інженерної обстановки та соціально-економічних наслідків НС.

Характеристика зон небезпечних геологічних процесів і явищ.

До найбільш небезпечних геологічних процесів відносять землетруси.

Землетруси – це сильні коливання земної кори, які викликаються тектонічними або вулканічними причинами. Землетруси призводять до руйнування будинків, споруд викликають пожежі і людські жертви.

Головними характеристиками землетрусів є: глибина осередку, магнітуда, і інтенсивність енергії на поверхні землі.

Глибина осередку землетрусу може бути в межах від 10 до30 км.

Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і являє собою логарифм максимальної амплітуди зсуву землі в мікронах, виміряної по сейсмограмі на відстані 100 км від епіцентру. Магнітуда (М) по Ріхтеру міняється від 0 до 9 балів(найбільш сильний землетрус).збільшення магнітуди на одиницю визначає десятикратне збільшення амплітуди коливань в землі (чи зсув землі) і збільшення енергії землетрусу в 30 разів.

Так амплітуда зсуву землі при землетрусі з М=7 в 100 разів більше, ніж з М=5, при цьому загальна енергія землетрусу збільшується в 900 разів.

Інтенсивність енергії на поверхні землі виміряється в балах. Вона залежить від глибини осередку, магнітуди, відстані від епіцентру, геологічного складу землі і інших факторів.

Для виміру інтенсивності енергії землетрусів в Україні прийнята 12 бальна шкала Ріхтера.

Землетруси призводять до великих матеріальних збитків і загибелі тисяч людей.

Так катастрофічний землетрус в Вірменії 7 грудня 1988р.призвів до руйнування м. Ленінокан, Спитак, Степанова і Кіровакан, 58 населених пунктів в сільський місцевості.

Загальна кількість загиблих склала 25 тис. людей. Найбільш небезпечний землетрус в цьому році стався в Японії (Фукусіма) силою 9 балів, який супроводжувався руйнівним цунамі.

Землетруси викликають і інші стихійні лиха: зсуви, лавини, селі, цунамі, повені.

В результаті руйнування гребель, пожеж (при руйнуванні нафтосховищ та розривів газопроводів) руйнування комунікацій, електричних мереж та водопостачання, аварій на хімічно небезпечних підприємствах з розливом сильнодіючих отруйних речовин(СДОР), а також на АЕС з витоком (викидом)радіаційних речовин (РР) в атмосферу та інше, виникають НС.

Сьогодні відсутні досить надійні методи прогнозування землетрусів і їх наслідків. Але по зміні характерних ознак поверхні землі, а також надзвичайної поведінки живих організмів і тварин перед землетрусом (їх називають передвісниками) вченим іноді вдається скласти прогнози. Передвісниками землетрусів є: швидке зростання частоти слабких поштовхів; деформація земної кори, яка визначається спостереженням зі супутників з космосу або зйомкою поверхні землі з допомогою лазерних джерел світла; зміна відношення швидкостей пересування вздовж і поперек хвиль перед землетрусами, зміна електроопору гірських пород, рівня ґрунтових вод під землею, кількість родону у воді та інше.

Незвичайна поведінка тварин перед землетрусом проявляється в тому, що, наприклад, кішки покидають селища і переносять кошенят в поле, а птахи у клітках за 10-15 хв. до початку землетрусу починають літати;перед поштовхами чуються незвичайні крики птахів; домашні тварини на фермах нервують. Найбільш ймовірна причина такої поведінки тварин вважається наявність аномальних електромагнітних полів перед землетрусом.

Для захисту від наслідків землетрусів завчасно виявляються сейсмонебезпечні зони в різних регіонах держави, тобто проводиться сейсмічне районування.

На картах сейсмічного районування виділяються області(зони), яким загрожують землетруси інтенсивністю вище 7-8 балів по шкалі Ріхтера.

На території центральної України таких районів нема.

Ми розташовані на не сейсмічній “плиті“. До нас можливі землетруси йдуть від Румунії. Це в районах поблизу р. Дунай: м. Кілія, Ізмаїл, Одеса, сюди доходять землетруси в 5-6 балів.

До м. Києва доходить всього 2-3 бали. Територію Кримського півострова можна вважати сейсмічною зоною Де можливі землетруси 7-8 балів, тому там не дозволили добудовувати АЕС.

В сейсмічно небезпечних зонах передбачаються різні заходи захисту починаючи з виконання норм і правил при будуванні і реконструкції будівель, споруд і інших об’єктів навіть припинення будівництва або роботи небезпечних виробництв (радіаційно, хімічно, біологічно небезпечних підприємств).

Характеристика зон затоплень, які виникають під час руйнування підпірних споруд (гребель)водосховищ.

Зони затоплення виникають під час повені.

Повінь – це значне затоплення місцевості в результаті підйому рівня води у річці, озері, водосховищі викликане різними причинами (весіннє сніготанення, випадіння, дощів, заторів льоду на річках, прорив греблі, прорив огороджувальних дамб, вітрового нагону води (приклад вітрового нагону води з річки Нева на набережну Сан Петербургу)

Повені приводять до великих матеріальних втрат і людським жертвам.

Фактичні матеріальні втрати від повені виявляються в псуванні і руйнуванні гребель, житлових і виробничих будівель, автомобільних і залізничних доріг, мереж електропередач і зв’язку, систем меліорації, загибелі тварин і врожаю, псуванню продуктів харчування, кормів, добрив і т.п.

Майже кожен рік в Закарпатті від повеней зносить мости, будинки не обходиться і без людських жертв.

Осередком ураження при повені називається територія, в межах якої виникли затоплення місцевості, псування і руйнування будинків, споруд та інших об’єктів, з ураженням і загибеллю людей, тварин і рослин, псуванням продуктів харчування, добрив і т.п.

Масштаби затоплень залежать від висоти і терміну стояння небезпечних рівнів води, площі затоплення, часу затоплення (весна, літо, зима) та ін.

Визначення розмірів зон затоплень при проривах гребель і затоплень при руйнуванні гідротехнічних споруд прослідкуємо на прикладі.

Хай об’єм водосховища W=70млн.м.куб., ширина прориву (руйнування) В=100м, глибина води перед греблею (глибина прориву) Н=50м., середня швидкість просування хвилі пропуску V=5м/с.

Визначити параметри хвилі пропуску на відстанях (зонах) 25,50 і 100 км. від греблі при її руйнуванні

 

 

Н=50м. В=100м W=70млн. м. куб.

 

V=5м/c

 

Рішення

1.По формулі

T пр.= R/V г

Де R- задана відстань від греблі, км

Визначаємо термін (T) приходу хвилі пропуску на задану відстань:

T 25 =25/5*3,6=1,4г;

T 50 =50/5*3,6=2,8г

T100 =100/5*3,6=5,6г.

 

2. По таблиці №1.Визначимо висоту хвилі (h) на заданих від греблі відстанях.

h 25 =0,2*Н=0,2*50=10м

h 50=0,15*Н=0,15*50,75=7.5м

h 100=0,75*Н=0,075*50=3,75м

 

Таблиця № 1.

 

Параметри	Відстань від греблі, км
Висота хвилі h(м)	0,25*Н	0,2*Н	0,15*Н	0,075*Н	0,05*Н	0,03*Н	0,02*Н
Термін проходження хвилі на зад відстань	1,5 Т	1,7*Т	2,6*Т	4*Т	5*Т	6*Т	7*Т

 

 

3. Визначаємо термін проходження хвилі (Т) на заданих відстанях по формулі:

 

Т= W /N *B *3600

де W- об’єм водосховища, м куб.

B - ширина прорану або частки греблі переливу води через гребень не зруйнованої греблі, м.

N - максимальний вилив води на 1 м ширини прорану (частки греблі перелив води через гребень греблі), м. куб./ c. м, орієнтовно рівний, дивись таблицю №2.

Таблиця № 2.

 

Н.(м.)
N, м куб./c.м

 

4. Визначимо термін виливу всього об’єму води з водосховища.

 

Т=70000000/350 *100*3600= 0,55 г.

 

Тоді t 25= 1,7 Т =1,7 *0,55=1 г.

t 50= 2,6 Т =2,6 *0,55=1,5г.

t 100= 4 Т =4 * 0,55=2,2г.