- •Глава 2
- •Характеристика землетрясений
- •Соотношения между магнитудой м и энергией e землетрясений
- •Статистика землетрясений с различными магнитудами
- •Площадь 7-балльной зоны s7 при очаге на глубине 40 км в зависимости от магнитуды м
- •Последствия землетрясений в зависимости от интенсивности (по международной шкале Меркалли)
- •Среднее число землетрясений, происходящих ежегодно на земном шаре
- •Предвестники землетрясений
- •Общие черты землетрясений на территории России
- •Прогноз землетрясений и профилактические мероприятия
- •Карта сейсмического районирования
- •Сейсмическая шкала для различных типов зданий
- •Оценка последствий катастрофических землетрясений
- •Величина приращений di и dIб
- •Оценка характера и степеней разрушения зданий и сооружений
- •Форма представления результатов оценки последствий
- •Форма № 1. Населенный пункт (город, объект)
- •Форма № 2. Населенный пункт (город, объект)
- •Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений
- •Строение земного шара
- •Скорость распространения поверхностных сейсмических волн
- •Интенсивность землетрясения, приводящая к различным степеням разрушений зданий или сооружений
- •Рекомендации населению по поведению при землетрясении
- •Ликвидация последствий землетрясений
- •2.1.2. Извержение вулканов Проблема вулканической опасности
- •Основные характеристики и негативные последствия вулканических извержений
- •Классификация вулканов
- •Основные типы вулканов
- •Основные действующие вулканы и обзор исторических извержений
- •Геологическое строение и геодинамика вулканов
- •Районирование областей вулканической опасности Курило-Камчатского региона
- •Прогноз вулканических извержений
- •Грязевой вулканизм
- •Профилактические мероприятия вулканических извержений Защитные мероприятия от лавы
- •Рекомендации по поведению при извержении вулканов
- •2.2. Геологические чрезвычайные ситуации (экзогенные геологические явления)
- •2.2.1. Склоновые процессы
- •2.2.2. Сели Селевые потоки
- •Механизмы зарождения селей
- •Условия формирования селей дождевого происхождения
- •Характеристики селей
- •Классификация селей
- •Классификация селей на основе факторов возникновения
- •Классификация на основе первопричин возникновения селей
- •Классификация селей по объему единовременных выносов обломочных материалов
- •Типы селевых потоков и их воздействие на сооружения
- •Прогнозирование селей
- •Средний диаметр обломков, анкирующих грунт в селевых очагах горных районов
- •Переходные коэффициенты р % и коэффициенты стока Kс в различных районах
- •Оценка последствий схода селей и лавин
- •Степень селеопасности для городов России
- •Характеристика селевых процессов
- •Вероятность общих и смертельных потерь населения, находящегося в зоне конуса выноса селевого потока
- •Последствия воздействия селевых потоков на различные объекты
- •Расчетные варианты воздействия селевого потока
- •Инженерно-технические мероприятия по защите от селей и лавин
- •2.2.3. Оползни Описание оползней
- •Характеристики оползней
- •Шкала скоростей движения оползней
- •Классификация оползней
- •Профилактические и прогностические мероприятия
- •Меры борьбы с оползнями
- •2.2.4. Обвалы и осыпи Описание обвалов и осыпей
- •Рекомендации по поведению при оползнях, селях и обвалах
- •2.2.5. Лавины Характеристика лавин
- •Классификация снежных лавин
- •Диапазоны основных характеристик снежных лавин
- •Физическая сущность лавин
- •Генетическая классификация снежных лавин
- •Типы лавин комбинированного происхождения
- •Значения скорости движения, плотности и давления лавин с разным типом движения
- •Распространение и режим лавин
- •Площадь лавиноопасных территорий мира
- •Снеголавинные показатели в горах различных климатических областей
- •Отношение норм максимальных снегозапасов и твердых осадков при разной продолжительности холодного периода в горах Евразии
- •География лавинных показателей
- •Площади территорий с различным характером лавинной опасности в Российской Федерации
- •Площадь лавиноопасных и потенциально лавиноопасных территорий
- •Прогнозирование лавин и способы защиты от них
- •Показатели лавинной опасности в зависимости от глубины вертикального расчленения рельефа
- •Типы лавиноопасности территории в зависимости от высоты снежного покрова
- •Характеристика лавиноопасных территорий
- •Классификация лавинной опасности
- •Характеристики различных видов прогноза лавинной опасности
- •Методы прогноза лавиноопасного периода
- •Методика расчета основных параметров лавин
- •Зависимость площади снегосбора от крутизны склона
- •Способы защиты от лавин
- •Удельная стоимость противолавинных мероприятий
- •2.2.6. Абразия берегов
- •2.2.7. Эрозионные процессы Эрозия почв
- •Антропогенная эрозия почв
- •Изменение русел рек
- •Пыльные бури
- •Морфогенетическая систематизация курумов хр. Удокан
- •Зависимость формирования некоторых видов (фаций) курумов от залегания осадочно-метаморфических толщ и крутизны склонов
- •2.3. Природные пожары
- •2.3.1. Основные понятия
- •Шкалы оценки лесных участков по степени опасности возникновения пожаров
- •2.3.2. Классификация пожаров и их основные характеристики
- •Скорости распространения лесных пожаров в зависимости от вида насаждений и вида пожара
- •Показатели среды при лесных пожарах
- •2.3.3. Тушение лесных пожаров
- •Оценочные данные по темпам выполнения инженерных работ при ликвидации последствий лесных пожаров
- •Характеристики работ при локализации лесных пожаров и потребности в силах и средствах на их выполнение
- •Затраты времени на выполнение отдельных видов работ по тушению лесных пожаров
- •Профилактика лесных пожаров
- •2.3.4. Торфяные пожары Описание торфяных пожаров
- •Профилактические возгорания торфа и борьба с торфяными пожарами
- •Рекомендации по защите населения при лесных и торфяных пожарах
- •Варианты комплексов защитных мероприятий при крупномасштабных пожарах
- •Характеристика вариантов по защите населения при крупномасштабных пожарах
- •Контрольные вопросы
Зависимость площади снегосбора от крутизны склона
Средняя крутизна склона, градус |
Площадь снегосбора бассейна, га | ||||||
1 |
2 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 и более | |
25 30 35 40 45 |
26 27 29 31 33 |
25 26 28 30 33 |
23 24 26 29 32 |
19 22 25 27 31 |
18 20 24 26 30 |
17 19 23 26 30 |
17 19 22 25 29 |
При косом ударе лавины о сооружение, кроме нормальной составляющей, появляется касательная составляющая от сил трения, величина давления которой определяется по формуле:
Fтр = fтрРЛ, (2.101)
где fтр – коэффициент трения снега о материал сооружения (принимается равным 0,3); РЛ – нормальное давление, Па.
При расчете нагрузки на крышу сооружения следует учитывать также массу лавинного снега и принимать величину давления по формуле:
, (2.102)
где ЛС – плотность лавинного снега, кг/м3; Нфл – высота фронта лавины, м; к – угол наклона крыши сооружения к горизонту.
Высота фронта лавины определяется по формуле:
, (2.103)
где – угол наклона склона на подходе лавины к сооружению; = к + .
Если удар лавины приходится на вогнутую поверхность с радиусом закругления r, то давление лавины определяется по формуле:
, (2.104)
где Sg – длина дуги на закруглении.
В этом случае силу трения на 1м2 крыши равна
Fтр1 = fтрQЛ (2.105)
7. Кроме удара лавинного снега сооружение испытывает удар воздушной волны, идущей впереди фронта лавины.
Способы защиты от лавин
Наиболее надежным способом защиты от лавин является размещение объектов вне лавиноопасных участков. По экономической эффективности противолавинной защиты можно выделить две группы лавиноопасных районов:
с высокой повторяемостью лавин (табл. 2.47);
с низкой повторяемостью лавин (раз в десятки лет).
В районах первой группы постоянными мероприятиями могут быть регулирование режима работы подверженных опасности объектов, выполняемое специально созданной прогнозно-профилактической службой, защита этих объектов инженерными и другими средствами.
В районах второй группы снижение ущерба от лавин может быть достигнуто деятельностью службы, получающей предупреждение о приближающейся опасности от специалистов, и организующей эвакуационные, спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы. Во всех странах эти обязанности возложены на органы гражданской обороны.
Таблица 2.47
Удельная стоимость противолавинных мероприятий
Вид мероприятия |
Единица измерения |
Стоимость единицы, тыс. руб (в ценах 1988 г.) |
Прогноз и профилактический спуск лавин |
1 км2 лавиноактивных склонов |
10–20 в год
|
Залесение склонов
|
То же
|
100–200
|
Застройка склонов снегоудерживающими щитами: деревянными железобетонными |
То же То же |
7500–25000 15000–45000 |
Насыпная противолавинная дамба |
1 км |
250–450 |
Противолавинная галерея: легкая тяжелая |
То же То же |
1500–2500 3000–6000 |
При выборе наилучших мер защиты исходят из характера защищаемого объекта и показателей лавинной активности в угрожающих ему лавинных очагах. Вначале с помощью крупномасштабных топографических карт определяют эти показатели, затем рассчитывают все возможные способы защиты и выбирают среди них экономически оптимальный вариант. В идеале защита должна назначаться от всего комплекса опасных явлений, воздействующих на защищаемый объект на рассматриваемом участке. Для горных районов обычно сочетание опасности лавин, водоснежных потоков, сползания снега, снегозаносов, селей, паводков, камнепадов и др.
На уровне страны возможны лишь рекомендации: застройка лавиносбора снегоудерживающими щитами (очень дорога в многоснежных районах); профилактический спуск лавин путем обстрела горных склонов в малонаселенных районах; прогнозирование лавин (можно быстро ввести в районах, знаний о которых достаточно для разработки приемов оперативного прогноза), и т. д.
Рекомендации по выбору противолавинных мероприятий могут быть обобщены применительно к физико-географическим типам лавиноопасных территорий, подразделяемым по растительности (горно-луговая, горно-лесная и др.) и снежности, имеющим вертикально-поясное распределение, и морфометрическим характеристикам рельефа (глубина расчленения, ширина днищ долин, площадь и наклон лавиносборов). Например, на Северном Тянь-Шане в лесном поясе для защиты автодорог залесение склонов дешевле строительства противолавинных галерей при высоте склонов до 500 м, а в горно-луговом поясе строительство галерей дешевле застройки лавиносборов снегоудерживающими щитами при высоте склонов более 200 м.
Предусматривать защиту от лавин и других видов ЧС целесообразно с начала планирования территориально-производственных комплексов и на всех последующих этапах детализации и планов застройки, что должно сопровождаться составлением мелкомасштабных и среднемасштабных карт. Требуются также и карты оценки чрезвычайных ситуаций.
Картографически представляют следующие показатели:
среднюю ширину безопасной полосы на дне долины, характерные размеры отдельных безопасных площадок;
количество угрожающих коммуникациям лавинных очагов (на 1 км дна долины), называемого густотой лавинных очагов;
среднюю многолетнюю повторяемость лавин или лавиноопасных синоптических обстановок;
характерные суммарные за зиму объемы лавин;
продолжительность лавиноопасного периода (сезона);
характерные генетические типы лавин и метеорологические факторы лавинообразования.
Показатели существенно меняются во времени. Поэтому желательно знать и картографически изображать не только среднемноголетние их значения, но и предельные величины на какой-то плановый срок, зависящий от характера защищаемого территориально-производственного комплекса, например на 25–100 лет вперед.
Кроме названных показателей лавинной опасности на обзорных картах желательно изображение районов, для которых прямо разработаны методы оперативного прогнозирования лавин, и районов, аналогичных первым по условиям лавинообразования настолько, что в них могут быть использованы привнесенные извне методы прогнозирования.