Лекція 4. Тема4. Оцінка інженерної обстановки та економічних наслідків в умовах нс природного характеру вступ

Природні НС є результатом прояву стихійних сил природи, призводять до стихійного лиха.

Стихійне лихо - явище природи надзвичайного характеру, наслідком якого є порушення життєдіяльності людей, знищення матеріальних цінностей і загибелі людей.

В залежності від сфери прояву їх можна поділити на чотири групи:

• літосферні (землетруси, зсуви);

• гідросфері (повені, цунамі);

• атмосферні (бурі, урагани, смерчі);

• космічні (астероїди, метеорити, космічні випромінювання).

Антропогенний вплив розповсюджується і на прояв природних небезпек. Порушення рівноваги в природі в результаті діяльності людини призводить до підсилення небезпечних подій. Так, біля 80% зсувів пов'язані з діяльністю людини. В результаті вирубування лісу зростає активність селів, збільшується збиток від повені. Це наочно підтвердила катастрофічна повінь у Закарпатті у листопаді 1998 року.

За наявними оцінками, число небезпечних природних подій на Землі з бігом часу не росте або майже не росте, але людські жертви і матеріальні збитки збільшуються. Щорічно ймовірність загибелі жителя планети від природних небезпек орієнтовано становить 10^-4, тобто на кожні 100 тисяч жителів гине 1 людина.

Таким чином запобігання виникненню НС природного характеру, зниження їх наслідків і ефективний захист людей від природних небезпек є актуальною проблемою. Рішення цієї проблеми можливо здійснювати шляхом виконання заходів наведених в «Структурно-функціональній моделі мінімізації матеріальних та людських втрат в умовах НС природного характеру» (Додаток 3.). Передумовою цьому є глибоке вивчення причин і механізмів прояву природних небезпек,що дозволяє передбачити їх, прогнозувати наслідки і проваджувати як активні (будівництво інженерних споруд і та ін.), так і пасивні заходи щодо захисту життєдіяльності в районах лиха.

1. Осередки ураження під час землетрусів

Землетрус - підземні поштовхи і коливання земної поверхні. Вони бувають тектонічні, вулканічні, обвальні, при падінні метеоритів та ін. найчастіше відбуваються тектонічні землетруси, які пов'язані з горотворними процесами і розривами земної кори, в результаті чого утворюється енергія величезної сили.

Щорічно на Землі відбувається більше 100 тис. тектонічних землетрусів, але не всі вони небезпечні. До десятка землетрусів на рік мають катастрофічний характер з утворенням складних осередків ураження. За декілька секунд руйнуються і затоплюються міста, руйнуються і деформуються будинки і споруди, комунально-енергетичні мережі, виникають пожежі, люди опиняються під завалами.

Основний уражаючий фактор землетрусу - сейсмічна хвиля (пружні коливання земної кори).

Об'єм у товщі Землі, що є джерелом землетрусу) називається гіпоцентром (гіпо - глибоко. Прямо над ним на поверхні землі знаходиться епіцентр (епі - мілко), навколо якого знаходиться область, що зазнає найсильніші поштовхи. Від гіпоцентру по твердому тілу землі розходяться пружні хвилі: поздовжні та поперечні.

Основні параметри землетрусу, що характеризують силу і характер землетрусу є: магнитуда, глибина гіпоцентру, сила землетрусу (інтенсивність енергії на земній поверхні).

Магнитуда (М) - це міра оцінки загальної енергії землетрусу. Вимірюється за шкалою Ріхтера (в межах від 0 до 9 балів), на якій кожна наступна одиниця відповідає (40-50) - кратному збільшенню енергії коливань (верхня межа відповідає самому катастрофічному землетрусу). Запропонована американським вченим Ч. Ріхтером у 1935р. магнитуда являє собою десятичний логарифм максимальної амплітуди зміщення земної кори (А_мах) по сейсмографу (в мікронах) на відстані 100 км від епіцентру землетрусу:

М = l g ( λ _max )

Сейсмічна енергія (Е) пов'язана з магнитудою співвідношенням:

lgE = 4 + 1.6M

Звідки: Е=10 ^{( 4+ 1.6 M)} ,(Дж)

Глибина гіпоцентру землетрусу - положення центра осередку (гіпоцентру) відносно поверхні Землі. Може бути, в межах від 0 до 700км. Чим більше глибина, тим на більшу відстань розповсюджуються сейсмічні хвилі.

Сила землетрусу (інтенсивність енергії) - енергія коливань на поверхні землі. Вимірюється за міжнародною шкалою МSК-64 в балах від 1 до 12.

Землетрус силою: 1 бал - непомітний, 2 - дуже слабкий, 3 - слабкий, 4 - помірний, 5 - досить сильний, 6 - сильний, 7 - дуже сильний, 8 - руйнівний, 9 - спустошуючий, 10 - знищуючий, 11 - катастрофічний, 12 - сильно катастрофічний.

Осередки ураження при землетрусах утворюються при силі V балів і більше. В залежності від сили землетрусу по ступеню руйнування в осередку умовно можна виділити 4 зони: слабких, середніх, сильних і повних руйнувань.

Наведені в таблиці 4.1. співвідношення наслідків землетрусів і інших стихійних лих з наслідками вибухів в залежності від надмірного тиску ΔРф дозволяє, по аналогії прогнозувати можливу обстановку і вести роботи по підвищенню стійкості будинків і споруд, організації захисту людей і рятувальних робіт, підвищенню безпеки життєдіяльності в умовах НС, використовуючи табличні дані для ударної хвилі.

Таблиця 4.1.

Характеристика зон руйнувань в осередку ураження під час аварій і стихійних лих

Зони руйнувань		Сила землетрусу, бали.	Бурі, урагани, смерчі		Надмірний тиск при вибухах ΔРф, кПа	Збитки (% виходу з ладу обладнання)
			сила вітру	Швидкість вітру, м/с.
Слабких		У-УІ	9	18-22	10-20	10-30
Середніх		УІІ-УПІ	11	22-30	20-30	30-50
Сильних		УІИ-Х	12-13	30-50	30-50	50-90
Повних		Х-ХП	13-17	>50	>50	90-100