Характеристика поражающих факторов и экстремальных условий. Физические величины и единицы измерения

Землетрясения. Для всех типов землетрясений основными поражающими факторами являются сейсмические волны. Они подразделяются на гипоцентральные (продольные и поперечные) и поверхностные (волны Релея и Лява) [36, 37, 38, 39].

Гипоцентральные продольные волны (Р-волны) - сейсмичес­кие волны, распространяющиеся от очага землетрясения во всех направлениях с поочередным образованием зон сжатия и растя­жения. Смещение частиц грунта при этом происходит вдоль на­правления распространения волн.

Гипоцентральные поперечные волны (S-волны) - сейсмичес­кие волны, распространяющиеся от очага землетрясения во всех направлениях с образованием зон сдвига. Смещение частиц происходит перпендикулярно направлению распространения волн.

Волны Релея и Лява (R-волны и L-волны) - сейсмические вол­ны, распространяющиеся от эпицентра землетрясения в толще верхнего слоя земной коры. Смещение частиц грунта в R-волне происходит в вертикальной плоскости, а в (L-волне - в горизон­тальной плоскости перпендикулярно направлению распростране­ния этих волн. Основными параметрами указанных волн являют­ся: скорость распространения, максимальная амплитуда колеба­ний, период колебаний и время действия волн. Скорость распрос­транения гипоцентральных продольных волн около 8 км/с, гипо-центральных поперечных волн около 5 км/с, а поверхностных волн - 0,5...2 км/с [36, 37].

Максимальная амплитуда колебаний, период колебаний и вре­мя действия волны зависят от грунтовых условий, расположения очага и мощности землетрясения.

Общее воздействие приведенных поражающих факторов землетрясения на земную поверхность характеризуется интен­сивностью землетрясения, которая выражается в баллах.

Интенсивность землетрясения определяется путем сопостав­ления данных, полученных на основании показаний сейсмических приборов, характера разрушений зданий и сооружений, при­чиненного ущерба природной среде и поведения людей и живот­ных при землетрясении с данными, приведенными в цифровой шкале.

Цифровая шкала состоит из инструментальной и описатель­ной части (шкалы ИФЗ и ММSК) [36]. Инструментальная часть шкалы основана на показаниях сейсмических приборов, которые регистрируют максимальные смещения, скорости и ускорения по­верхности грунта.

Описательная часть шкалы состоит из трех разделов. В пер­вом разделе классифицирована интенсивность по степени разру­шения зданий и сооружений. Во втором разделе описаны оста­точные явления в грунтах, изменение режима грунтовых и под­земных вод. В третьем разделе описаны прочие признаки.

В настоящее время в нашей стране применяется двенадцати­балльная европейская шкала МSК-86.

Очаг поражения землетрясением в общем случае характери­зуется: разрушением и опрокидыванием зданий и сооружений, под обломками которых гибнут люди; возникновением взрывов и массовых пожаров, происходящих в результате производствен­ных аварий, замыканий в энергетических сетях и разгерметиза­ции емкостей для хранения воспламеняющихся жидкостей; обра­зованием возможных очагов заражения СДЯВ; разрушением и завалом населенных пунктов в результате образования много­чиcленных трещин, обвалов и оползней; затоплением населен­ных пунктов и целых районов, в результате образования водопа­дов, подпруд на озерах и отклонения русел рек; отравлениями удушливыми газами при вулканических извержениях; поражени­ем людей и разрушением зданий и сооружений обломками вулка­нических горных пород; засыпкой населенных пунктов вулканиче­ским пеплом и песком; поражением людей и возгоранием насе­ленных пунктов и отдельных объектов от огенно-жидкой лавы, сте­кающей по склонам вулкана потоками со скоростью до 30 км/ч; провалом населенных пунктов и отдельных объектов при обваль­ных землетрясениях; разрушением и смыванием населенных пунктов и отдельных объектов цунами; психологическим воздей­ствием на людей, приводящим к тяжелым психическим травмам, иногда со смертельным исходом.

Взрывы. Очаг поражения взрывами в общем случае характе­ризуется: разрушением зданий и сооружении, отдельными зава­лами; поражением людей, животных и растений: возникновением взрывов и массовых пожаров, происходящих в результате произ­водственных аварий, замыканий в энергетических сетях и разгер­метизации емкостей для хранения воспламеняющихся жидко­стей; образованием возможных очагов заражения СДЯВ [23, 41].

Характеристика очага поражения ядерным взрывом усугубля­ет последствия обычных взрывов массовым поражением людей, животных и растений, образованием сплошных завалов на терри­тории населенного пункта, возникновением сплошных пожаров и пожаров в завалах, обусловленных воздействием светового излучения, радиоактивным заражением местности и проникающей радиацией [42, 43].

Граница очага поражения ядерным взрывом проходит через точки на местности, где избыточное давление во фронте воздуш­ной ударной волны (ВУВ) составляет 0,1 кгс/см², а граница очага поражения обычным взрывом совпадает с внешней границей зо­ны слабых разрушений зданий и сооружений [23, 42, 43].

Бури и ураганы. Основной поражающий фактор - скоростной напор, зависящий от плотности и скорости воздушного потока. В общем случае, поражающее действие бурь и ураганов описыва­ется только с учетом скорости воздушного потока (ветра).

Бури и ураганы влекут за собой разрушения зданий и соору­жений, вывалы леса, гибель людей и животных, а также переме­щения по воздуху отдельных элементов, обломков, осколков строительных конструкций, поломанных и вырванных с корнем деревьев и других различных предметов [23].

Смерчи. Основными поражающими факторами смерча являют­ся скоростной напор ветра и разрежение воздуха внутри смерча.

Скоростной напор характеризуется давлением скоростного напора (кгс/см²), а разрежение воздуха внутри смерча - давлени­ем разрежения (кгс/см²). В общем случае поражающее действие смерчей описывается только с учетом скорости воздушного пото­ка (ветра).

В очаге поражения смерчем происходит разрушение зданий и сооружений, опрокидывание и разрушение транспортных средств, вырывание с корнем деревьев, поражение людей и животных, а также перенос на достаточно большие расстояния различных предметов, людей и животных. На пути движения смерч всасывает в себя небольшие озера и другие водоемы вместе с населяющей их флорой и фауной, которые переносят­ся затем на большие расстояния и выпадают на землю вместе с дождем.

Разрушение зданий и сооружений возникает вследствие подъема и отбрасывания предметов, больших давлений сжатия и разрежения, взрывания, раздробления, раздавливания, раскалы­вания и других воздействий [23].

Тайфуны. Основными поражающими факторами являются скоростной напор ветра и огромные морские волны.

Характеристика очага поражения тайфуна аналогична харак­теристике очага поражения при воздействии цунами [23].

Поражающее действие факторов, физические величины и единицы измерения представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1