Расчёт зоны ЧС и возможных потерь среди населения при наводнениях

Расход воды до выпадения осадков (Q0), м3/с определяется по формуле:
Q0=S∙V0=h0∙b0∙V02
где S – площадь сечения реки до наводнения, м/с;
V0 – скорость воды в реке до наводнения, м/с;
h0 – глубина реки до паводка, м;
b0 – ширина реки до паводка, м.
Произведем расчет расхода воды до выпадения осадков:
Q0=2,5∙100∙12=125 м3/с
2. Расход воды в реке при выпадении осадков и образования половодья (QMAX) определяется по формулам:
QMAX=VMAX∙S, м3/с
или
QMAX=J∙F3,6+Q0, м3/с
где S – площадь поперечного сечения потока при прохождении паводка, м2;
VMAX – максимальная скорость потока при прохождении паводка, м/с, равная
VMAX=V0∙h0+hnh02/3
где hn – высота подъёма воды в реке при прохождении паводка, м;
J – интенсивность осадков, мм/час;
F – площадь, на которой выпадают осадки, км2.
Произведем расчет по данным условия:
QMAX=50∙1503,6+125=2208 м3/с
3. Высота подъёма воды в реке при прохождении паводка (hn) определяется:
hn=2∙QMAX∙3h05b0∙V03/8-h0, м
Произведем расчет высоты подъёма воды в реке при прохождении паводка:
hn=2∙2208∙32,55100∙13/8-2,5=2029010038-2,5=7,3-2,5=4,8 м
4 . Ширина затапливаемой территории при прохождении паводка (LП, LЛ)
LЛ=LП=hnsinα(β)=4,8sin4,5=4,80,08=60 м
5. Максимальная скорость потока затопления равна:
V3=VMAX∙f
где f – параметр смещения объекта от русла реки (табл. 2)
6. Глубина затопления определяется по соотношению:
hЗ=hn-hм=4,8-2,0=2,8 м
где hм – высота места объекта (превышение места объекта над уровнем реки до паводка, т.е. в обычных условиях), м.
Рассчитаем максимальную скорость потока при прохождении паводка:
VMAX=V0∙h0+hnh023=1∙2,5+4,8223=2,4 м/с
Определим по таблице параметр смещения:
hЗhn=2,84,8=0,6
При М = 2, параметр смещения объекта f = 0,96
Максимальная скорость потока затопления равна:
V3=2,4∙0,96=2,3 м/с
7. Поражающее действие паводка определить по таблице 1.
При глубине затопления hЗ = 2,8 м
и максимальной скорости потока VЗ = 2,3 м/с
поражающее действие паводка окажет следующие разрушения:
- деревянные сборочные дома – сильные разрушения;
- кирпичные 3-х этажные дома – средние разрушения;
- пирс – средние разрушения;
- плавкран – сильные разрушения;
- сплавной буксир – сильные разрушения.
Медико-тактическая характеристика зон катастрофических затоплений:
IV зона – слабого течения, скорость течения 1,7-2,8 м/с, протяженность будет зависеть от рельефа и может составлять 36-70 км от гидросооружения или места начала природного явления.
Расчёт возможных потерь среди населения в зонах катастрофических затоплений проводится после определения численности населения, находящегося в различных зонах катастрофического затопления, величина возможных потерь населения с учетом времени суток определяется с помощью таблицы 3.
По условию задачи численность населения 300 человек.
Общие потери днем:
300 – 100%
х – 2% х = 6 человек
Общие потери ночью:
300 – 100%
х – 10% х = 30 человек
Безвозвратные потери днем:
6 – 100%
х – 5% х = 1 человек
Безвозвратные потери ночью:
30 – 100%
х – 10% х = 3 человека
Санитарные потери днем:
6 – 100%
х – 95% х = 5 человек
Санитарные потери ночью:
30 – 100%
х – 90% х = 27 человек
Выводы:
1) При расчетной глубине затопления hЗ = 2,8 м и максимальной скорости потока VЗ = 2,3 м/с возможны следующие разрушения:
- деревянные сборочные дома – сильные разрушения;
- кирпичные 3-х этажные дома – средние разрушения;
- пирс – средние разрушения;
- плавкран – сильные разрушения;
- сплавной буксир – сильные разрушения.
2) Потери среди населения при общей численности 300 человек и IV зоны затопления:
Общие потери днем: 6 человек
Общие потери ночью: 30 человек
Безвозвратные потери днем: 1 человек
Безвозвратные потери ночью: 3 человека
Санитарные потери днем: 5 человек
Санитарные потери ночью: 27 человек.
3) Для защиты необходимо построить плотину высотой не менее 2,8 м.