Сильные ветры и их основные характеристики

Лекция 7св.

Особенности защиты населения и территорий при угрозе

возникновении и во время сильного ветра

 

 

ОМСК-2016

Учебные цели:

1 Изучить классификацию сильных ветров и их основные характеристики

2 Довести методику прогнозирования последствий воздействия ураганов на территорию города

3 Изучить особенности защиты населения и территорий от сильных ветров

 

Место проведения занятия: ауд. 8-820.

Время: 90 мин.

Учебные вопросы и расчет времени

 

Проверка подготовленности студентов к занятию. Введение	3 мин.
1-й учебный вопрос	Сильные ветры и их основные характеристики	25 мин.
2-й учебный вопрос	Прогнозирование последствий воздействия ураганов на территорию города	30 мин.
3-й учебный вопрос	Особенности защиты населения и территорий от сильных ветров	30 мин.
Подведение итогов занятий. Заключение	2 мин.
Итого	90 мин.

 

Список использованных источников:

1 Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебние (Шульгин В.Н. и др.) – часть 1, том 2 для преподавателей и обучаемых Института развития МЧС России. Под общей редакцией доктора химических наук, профессора Мищенко В.Ф. – М.: АГЗ, 2005. – 172 с

2 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / Под общей редакцией Фалеева М.И.. ГУН «Облиздат» г. Калуга, 2001. - 98 с.

3 Методика оценки последстй ураганов. – М.: МЧС России, 1994. -8 с.

4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Б.С. Мастрюков.– М.: Издательский центр «Академия», 2003.-336 с.

 

Сильные ветры и их основные характеристики

 

Серьезную опасность для населения и территорий Омской области представляет сильный ветер в виде бури, шквала и урагана [1, 2, 3]. При этом считается, что сильный ветер – это движение воздуха относительно земной поверхности со скоростью свыше 14 м/с, а критическое значение составляет 25 м/с и более.

Бури, шквалы и ураганы - метеорологические опасные явления, характеризующиеся высокими скоростями ветра. Они вызываются неравномерным распределением атмосферного давления на поверхности земли и прохождением атмосферных фронтов, разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами. При этом самой важной характеристикой бурь, шквалов и ураганов является скорость ветра по шкале Бофорта (табл. 1.1).

Буря – это ветер, скорость которого довольно велика и достигает 15-20 м/с, что обуславливает перенос больших количеств пыли или песка и сопровождающийся ухудшением видимости, выдуванием верхнего слоя почвы вместе с семенами и молодыми растениями, засыпанием посевов и транспортных магистралей.

Бури возникают в распаханных степных районах и сопровождаются переносом миллионов тонн почвы и песка на десятки и сотни км. Пыльные бури отмечаются летом в сухое время года, иногда весной и в малоснежные зимы.

Длительность бурь – от нескольких часов до нескольких суток, ширина – от десятков до нескольких сотен километров. Бури нередко сопровождаются выпадением довольно значительных осадков.

 

Таблица 1.1 - Шкала Бофорта

Бал- лы	Скорость ветра	Название ветрового	Признаки
мили/ч	км/ч	м/с	режима
	0-1	0-1,6	0-0,44	Затишье	Дым идет прямо
	2-3	3,2-4,8	0,88-1,33	Легкий ветерок	Дым изгибается
	4-7	6,4-11,3	1,77-3,14	Легкий бриз	Листья шевелятся
	8-12	12,9-19,3	3,58-5,36	Слабый бриз	Листья двигаются
	13-18	20,9-28,9	5,8-8,02	Умеренный бриз	Листья и пыль летят
	19-24	30,6-38,6	8,5-10,72	Свежий бриз	Тонкие деревья качаются
	25-31	40,2-49,9	11,16-13,86	Слабый бриз	Качаются толстые деревья
	32-38	51,5-61,1	14,3-16,97	Сильный ветер	Стволы деревьев изгибаются
	39-46	62,8-74,0	17,4-20,5	Буря	Ветви ломаются
	47-54	75,6-86,9	21-24,1	Сильная буря	Черепица и трубы срываются
	55-63	88,5-101,4	24,58-28,16	Полная буря	Деревья вырываются с корнем
	64-75	103-120,7	28,6-33,52	Шторм	Везде повреждения
	более 75	более 120,7	> 33,52	Ураган	Большие разрушения

 

Снежные бури характеризуются перемещением огромных масс снега и сравнительно небольшой полосой действия - от нескольких км до 10-20 км. Они особенно опасны, так проходящие одновременно со снегопадом, при низкой температуре или при ее резких перепадах. В этих условиях снежная буря превращается в подлинное стихийное бедствие, причиняя значительный материальный ущерб. Снегом заносятся дома, хозяйственные и животноводческие постройки. Иногда сугробы достигают высоты с 4-х этажный дом. На большой территории на длительное время из-за снежных заносов останавливается движение всех видов транспорта. Нарушается связь, прекращается подача электроэнергии, тепла и воды. Нередки человеческие жертвы.

Шквал - резкое кратковременное усиление ветра до 20-30 м/с и выше, сопровождающееся изменением его направления, связанное с конвективными процессами.

Ураган представляет собой сильный ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 32 м/с.

Очень часто ураганы сопровождаются ливнями, снегопадами, градом, возникновением пыльных и снежных бурь.

Размеры ураганов весьма различны. Обычно за его ширину принимают ширину зоны катастрофических разрушений и составляет обычно 15-45 км. Средняя продолжительность урагана – 9-12 дней.

Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на КЭС в производстве, разрушает дамбы и плотины, что приводит к большим наводнениям и т.д.

Ураганы в зимних условиях часто приводят к возникновению снежных бурь, когда огромные массы снега с большой скоростью перемещаются с одного места на другое. Их продолжительность – от нескольких часов до нескольких суток. В летнее время сильные ливни, сопровождающие ураганы, в свою очередь являются причиной таких стихийных бедствий, как селевые потоки, оползни.

Ураганные ветры для наших широт – явление кратковременное, а продолжительность действия бурь и штормов – от нескольких часов до нескольких суток.

Важнейшими характеристиками бурь, шквалов и ураганов, определяющими объемы возможных разрушений и потерь, являются:

- скорость ветра,

- ширина зоны, охваченная бурей, шквалом и ураганом

- продолжительность действия бурь, шквала и урагана.

Скорость ветра при ураганах, бурях и штормах в районах Европейской части РФ изменяется от 20 до 90 и более м/с.

Ширина зоны катастрофических разрушений при ураганном ветре может изменяться от 20 до 200 км и более.

Продолжительность действия ураганного ветра может изменяться от 9 до 12 сут. и более, а бурь и штормов от нескольких часов до нескольких сут.

В результате обильного выделения осадков, сопровождающих ураганный ветер, могут возникать затопления местности и снежные заносы на большой территории. Могут получить разрушения линии электроснабжения и связи.

Разрушения зданий при ураганном ветре и перехлестывание проводов ЛЭП способствуют возникновению и быстрому распространению массовых пожаров.

Снижение возможных разрушений и потерь в районах, подверженных воздействию ураганов, бурь и шквалов может быть достигнуто путем проведения комплекса предупредительных и защитных мероприятий осуществляемых заблаговременно и в ходе ликвидации возникающих чрезвычайных ситуаций.

 

На территорию города

 

Методика предназначена дли оценки и прогнозирования последствий ураганов на территории городов и регионов. В качестве последствий ураганов рассматрииаются разрушения жилых, общественных и промышленных зданий, а также поражения людей на территории населенных пунктов.

Методика включает [3]:

- общие положения;

- состав и содержание исходных данных;

- определение парамстров поражающих факторов и оценка последствий ураганов;

- состав и содержание результатов оценки последствий ураганов;

- пример оценки последствий ураганов на территории города;

- Приложение 1. Справочные: данные по степеням разрушения зданий и сооружений при ураганах;

- Приложение 2. Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений;

- Приложение 3. Частоты возникновения на территории России бурь и ураганов с различной скоростью ветра;

- Приложение 4. Структура потерь населения в разрушенных зданиях при ураганах.

Методика предназначена для решения следующих задач:

- оценка и прогнозирование разрушений зданий и сооружений на территории населенного пункта;

- определение характеристик степеней разрушения;

- оперативное определение максимальной скорости ветра в зависимости от частоты повторяемости для конкретных городов;

- оценка и прогнозирование потерь населения и разрушенных зда­ниях.

В методике под ураганом понимается гигантский атмосферный вихрь с убывающим к центру давлением воздуха с очень высокой (более 32 м/с) скоростью воздушного потока.

Воздействие ураганов на здания, сооружения и людей вызывает­ся скоростным напором воздушного потока и продолжительностью его действия.

В качестве обобщенной характеристики воздействия урага­на в данной методике приняты; скорость ветра или его сила (в баллах), определяемая по шкале Бофорта.

Степень разрушения зданий и сооружений определяется превы­шением фактической скорости ветра над расчетной в месте их располо­жения. Под расчетной скоростью ветра понимается максимальная ско­рость ветра, при котором здания и сооружения не получают разруше­ний.

Характеристика застройки содержит данные но назначению, этажности зданий и сооружений, а также материалу стен, перекры­тий и покрытий.

При выборе типа наземного здания используется следующая классификация зданий но этажности:

- малоэтажные (до 4-х этажей);

- многоэтажные (от 5 до 8 этажей);

- повышенной этажности (от 9 до 25 этажей);

- высотные (более 25 этажей).

Для оценки последствий ураганов и бyрь для зданий и находящихся в них людей необходимы следующие исходные данные:

- план населенного пункта (города) и характеристики его застройки;

- возможное количество людей, находящихся в конкретных зданиях;

- скорость ветра.

Определение параметров поражающих факторов и оценка последствий ураганов выполняется в следующей последовательности:

- максимальные скорости ветра для региона или города определя­ются с учетом частоты возникновения их на территории России по результатам наблюдений за пять, двадцать и пятьдесят лет. Указанные данные приведены и Приложении № 3.

- на основании данных по застройке и возможной скорости метра с учетом материалов, изложенных в Приложении № 1, выполняется оценка степеней разрушения здании и сооружений.

- описание степеней разрушения зданий и сооружений приведено в Приложении № 2.

- в зависимости от степени разрушения зданий на основании дан­ных Приложения № 4 определяются потери населения.

В результате проведенной оценки могут быть получены следующие дан­ные:

- количество зданий и сооружений, получивших определенные сте­пени разрушения;

- качественное описание разрушений зданий и сооружений;

- потери населения в результате разрушения зданий.

Пример оценки последствий ураганов на территории города.

Дано:

Кировский район город Омск.

Максимальная скорость ветра - 48 м/с. Кирпичное малоэтажное здание. Количество людей в здании - 300 человек.

Определить:

- степень разрушения кирпичного малоэтажного здания;

- потери жите­лей в нем.

Заключение

 

1 Напомнить студентам тему и учебные вопросы.

2 Ответить на вопросы студентов.

3 Дать задание на самоподготовку.

 

Контрольные вопросы

1 Определения сильных ветров и их основные характеристик

2 Основные предупредительные и защитные мероприятия от сильных ветров

3 Оценка прочности и выбор способов укрепления конструкций зданий от действия сильных ветров

4 Исходные данные и порядок оценки последствий сильных ветров

5 Основные способы защиты населения при сильном ветре

6 Действия населения при сильном ветре

 

Темы домашних заданий

1 Основные характеристики и способы защиты населения и территорий от сильных ветров

2 Оценка прочности и выбор способов укрепления конструкций зданий от действия сильных ветров

3 Комплекс мероприятий по предотвращению и локализации последствий от сильных ветров на населения и территории

4 Исходные данные и порядок оценки последствий сильных ветров

5 Основные способы защиты населения при сильном ветре

6 Действия населения при сильном ветре

Задание на практическое занятие

1 Основные исходные данные для оценки последствий сильных ветров

2 Порядок оценки последствий сильных ветров

3 Особенности защиты населения и территории от сильных ветров и действия населения при сильном ветре

 

Руководитель занятия профессор кафедры А.И. Бокарев

Лекция 7св.

Особенности защиты населения и территорий при угрозе

возникновении и во время сильного ветра

 

 

ОМСК-2016

Учебные цели:

1 Изучить классификацию сильных ветров и их основные характеристики

2 Довести методику прогнозирования последствий воздействия ураганов на территорию города

3 Изучить особенности защиты населения и территорий от сильных ветров

 

Место проведения занятия: ауд. 8-820.

Время: 90 мин.

Учебные вопросы и расчет времени

 

Проверка подготовленности студентов к занятию. Введение	3 мин.
1-й учебный вопрос	Сильные ветры и их основные характеристики	25 мин.
2-й учебный вопрос	Прогнозирование последствий воздействия ураганов на территорию города	30 мин.
3-й учебный вопрос	Особенности защиты населения и территорий от сильных ветров	30 мин.
Подведение итогов занятий. Заключение	2 мин.
Итого	90 мин.

 

Список использованных источников:

1 Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебние (Шульгин В.Н. и др.) – часть 1, том 2 для преподавателей и обучаемых Института развития МЧС России. Под общей редакцией доктора химических наук, профессора Мищенко В.Ф. – М.: АГЗ, 2005. – 172 с

2 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях / Под общей редакцией Фалеева М.И.. ГУН «Облиздат» г. Калуга, 2001. - 98 с.

3 Методика оценки последстй ураганов. – М.: МЧС России, 1994. -8 с.

4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Б.С. Мастрюков.– М.: Издательский центр «Академия», 2003.-336 с.

 

Сильные ветры и их основные характеристики

 

Серьезную опасность для населения и территорий Омской области представляет сильный ветер в виде бури, шквала и урагана [1, 2, 3]. При этом считается, что сильный ветер – это движение воздуха относительно земной поверхности со скоростью свыше 14 м/с, а критическое значение составляет 25 м/с и более.

Бури, шквалы и ураганы - метеорологические опасные явления, характеризующиеся высокими скоростями ветра. Они вызываются неравномерным распределением атмосферного давления на поверхности земли и прохождением атмосферных фронтов, разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами. При этом самой важной характеристикой бурь, шквалов и ураганов является скорость ветра по шкале Бофорта (табл. 1.1).

Буря – это ветер, скорость которого довольно велика и достигает 15-20 м/с, что обуславливает перенос больших количеств пыли или песка и сопровождающийся ухудшением видимости, выдуванием верхнего слоя почвы вместе с семенами и молодыми растениями, засыпанием посевов и транспортных магистралей.

Бури возникают в распаханных степных районах и сопровождаются переносом миллионов тонн почвы и песка на десятки и сотни км. Пыльные бури отмечаются летом в сухое время года, иногда весной и в малоснежные зимы.

Длительность бурь – от нескольких часов до нескольких суток, ширина – от десятков до нескольких сотен километров. Бури нередко сопровождаются выпадением довольно значительных осадков.

 

Таблица 1.1 - Шкала Бофорта

Бал- лы	Скорость ветра	Название ветрового	Признаки
мили/ч	км/ч	м/с	режима
	0-1	0-1,6	0-0,44	Затишье	Дым идет прямо
	2-3	3,2-4,8	0,88-1,33	Легкий ветерок	Дым изгибается
	4-7	6,4-11,3	1,77-3,14	Легкий бриз	Листья шевелятся
	8-12	12,9-19,3	3,58-5,36	Слабый бриз	Листья двигаются
	13-18	20,9-28,9	5,8-8,02	Умеренный бриз	Листья и пыль летят
	19-24	30,6-38,6	8,5-10,72	Свежий бриз	Тонкие деревья качаются
	25-31	40,2-49,9	11,16-13,86	Слабый бриз	Качаются толстые деревья
	32-38	51,5-61,1	14,3-16,97	Сильный ветер	Стволы деревьев изгибаются
	39-46	62,8-74,0	17,4-20,5	Буря	Ветви ломаются
	47-54	75,6-86,9	21-24,1	Сильная буря	Черепица и трубы срываются
	55-63	88,5-101,4	24,58-28,16	Полная буря	Деревья вырываются с корнем
	64-75	103-120,7	28,6-33,52	Шторм	Везде повреждения
	более 75	более 120,7	> 33,52	Ураган	Большие разрушения

 

Снежные бури характеризуются перемещением огромных масс снега и сравнительно небольшой полосой действия - от нескольких км до 10-20 км. Они особенно опасны, так проходящие одновременно со снегопадом, при низкой температуре или при ее резких перепадах. В этих условиях снежная буря превращается в подлинное стихийное бедствие, причиняя значительный материальный ущерб. Снегом заносятся дома, хозяйственные и животноводческие постройки. Иногда сугробы достигают высоты с 4-х этажный дом. На большой территории на длительное время из-за снежных заносов останавливается движение всех видов транспорта. Нарушается связь, прекращается подача электроэнергии, тепла и воды. Нередки человеческие жертвы.

Шквал - резкое кратковременное усиление ветра до 20-30 м/с и выше, сопровождающееся изменением его направления, связанное с конвективными процессами.

Ураган представляет собой сильный ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 32 м/с.

Очень часто ураганы сопровождаются ливнями, снегопадами, градом, возникновением пыльных и снежных бурь.

Размеры ураганов весьма различны. Обычно за его ширину принимают ширину зоны катастрофических разрушений и составляет обычно 15-45 км. Средняя продолжительность урагана – 9-12 дней.

Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на КЭС в производстве, разрушает дамбы и плотины, что приводит к большим наводнениям и т.д.

Ураганы в зимних условиях часто приводят к возникновению снежных бурь, когда огромные массы снега с большой скоростью перемещаются с одного места на другое. Их продолжительность – от нескольких часов до нескольких суток. В летнее время сильные ливни, сопровождающие ураганы, в свою очередь являются причиной таких стихийных бедствий, как селевые потоки, оползни.

Ураганные ветры для наших широт – явление кратковременное, а продолжительность действия бурь и штормов – от нескольких часов до нескольких суток.

Важнейшими характеристиками бурь, шквалов и ураганов, определяющими объемы возможных разрушений и потерь, являются:

- скорость ветра,

- ширина зоны, охваченная бурей, шквалом и ураганом

- продолжительность действия бурь, шквала и урагана.

Скорость ветра при ураганах, бурях и штормах в районах Европейской части РФ изменяется от 20 до 90 и более м/с.

Ширина зоны катастрофических разрушений при ураганном ветре может изменяться от 20 до 200 км и более.

Продолжительность действия ураганного ветра может изменяться от 9 до 12 сут. и более, а бурь и штормов от нескольких часов до нескольких сут.

В результате обильного выделения осадков, сопровождающих ураганный ветер, могут возникать затопления местности и снежные заносы на большой территории. Могут получить разрушения линии электроснабжения и связи.

Разрушения зданий при ураганном ветре и перехлестывание проводов ЛЭП способствуют возникновению и быстрому распространению массовых пожаров.

Снижение возможных разрушений и потерь в районах, подверженных воздействию ураганов, бурь и шквалов может быть достигнуто путем проведения комплекса предупредительных и защитных мероприятий осуществляемых заблаговременно и в ходе ликвидации возникающих чрезвычайных ситуаций.