Варіант 13. Прогнозування і наслідки метеорологічних і гідрометеорологічно-небезпечних явищ – швидкісний натиск (буревію)

Буревій, бурі і шторми є однією з найбільш потужних сил стихії, які призводять до значних руйнувань і втрат на об’єктах енергетики, промисловості і сільського господарства. Буревій - вітер зі швидкістю понад 32 м/с призводить до руйнувань та пошкоджень легких споруд житлових, громадських і промислових будівель, опор ЛЕП і зв’язку, виникнення пилових і снігових завірюх та затоплення місцевості. Руйнівна сила буревію залежить від швидкості і щільності рухомого атмосферного повітря. В існуючих БНіП по проектуванню і розрахунку конструкції будівель та споруд встановлено максимальне вітрове навантаження, що дорівнює 0,85 кПа, яке відповідає швидкості буревію порядку 37 м/с. Досвід ліквідації наслідків буревію та штормів, а також дані Гідрометеоцентру, показує, що швидкість вітру при буревію може досягати 100 і більше м/с. При таких швидкостях вітру динамічне навантаження може перевищувати 20 – 30 кПа. і може спричинити руйнування слабких конструкцій, знесення легких будівель, враження та загибель людей.

При оцінці міцності і вибору способів укріплення конструкцій будівель і споруд розрахункове навантаження від дії буревію може бути визначене, як сума тиску рухомого повітря (Р_р) на перешкоду і швидкісного напору вітру(Р_шв) за формулою:

Р=Р_р+Р_шв (3.63)

Тиск рухомого потоку повітря на перешкоду можна визначити за формулою Ейлера:

Р_р= , кг/м² (3.64)

Швидкісний напір вітру на плоску перешкоду різної форми визначають по залежності;

, кг/м² (3.65)

де: - щільність повітря (1,22 – 1,3);

V - швидкість вітру (рухомого повітря), м/с;

С_х - коефіцієнт лобового опору (див. БНіП ІІ.11-87) (табл.. 3.31);

g – прискорення сили тяжіння (g=9.81 м/с²);

Для визначення ступеню руйнування будівель та споруд за існуючими таблицями необхідно перевести тиск розрахункового навантаження від дії буревію з кгс/м² у кПа.

Ступінь руйнувань ОГД і їх характеристика визначаються із табл.3.13.

Приклад

Аналіз об'єкту проектування: Проектованим об’ктом ОГД є вітрова електростанція, яка розташована у селі Стар’ява Старосамбірського району Львівської області. В даному районі є ймовірність виникнення таких метеорологічних і гідрометеорологічно-небезпечних явищ, як буревії, урагани, шквали, пилові бурі, смерчі. Максимальний швидкісний напір вітру, нормований, становить 25 м/c.

Оцінка обстановки:

1. Тиск рухомого потоку повітря на перешкоду можна визначити за формулою Ейлера (3.64):

Р_р= = 78,05 кг/м²

2. Швидкісний напір вітру на плоску перешкоду визначають за формулою 3.65:

Ршв =1531,25 кг/м²

3. Розрахункове навантаження від дії буревію визначають за формулою 3.63:

Р 78,05+1531,25=1609,3 кг/м²

4. Сума тиску рухомого повітря при швидкості вітру 35 м/с становить 16 кПа.

Ступінь і характеристика руйнувань ОГД:

Об’єкт	Значення надлишкового тиску, кПа	Ступінь і характеристика руйнувань
Лінії електропередачі, 10 кВ	16	не постраждали
Підстанція	16	не постраждали
Кабельні підземні лінії електропредачі	16	не постраждали

Оскільки значення надлишкового тиску не призводить до руйнувань, то и додаткові заходи по підвищенні стійкості не потрібні.