Оценка индивидуального и социального риска при чрезвычайных ситуациях природного характера и организация мероприятий по защите населения при землетрясениях
Провести расчет показателей индивидуального и социального риска для жителей города населением 118170 человек, при условии, что он расположен в сейсмоопасной зоне 81 согласно карте общего сейсмического районирования территории России (ОСР-97). Город имеет три района.
I. Район застроен 55 глинобитными одноэтажными домами с численностью жителей в каждом – 9 чел., Нзд – 6 м, Sзд – 50 кв.м, Ф – 100, d-0,1.
II. Район застроен 115 кирпичными трехэтажными домами с численностью жителей в каждом –45 чел., Нзд – 12 м, Sзд – 500 кв.м, Ф – 60, d – 0,1.
III. Район застроен 250 девятиэтажными панельными домами с численностью жителей в каждом – 450 чел., Нзд – 27 м, Sзд – 1150 кв.м, Ф – 50,
d – 0,1.
Провести выбор инженерно-технических мероприятий, исходя из их эффективности, при условии, что на перевод одного здания II группы с типа «Б» в тип «В» выше по сейсмоустойчивости затрачивается 250000 усл. ед., перевод одного здания III группы с типа «В» в тип «С7» выше по сейсмоустойчивости затрачивается 700000 усл. ед.
Решение.
1. Определим вероятность формирования источника ЧС природного характера.
Так как вероятность наступления события – разрушительного землетрясения интенсивностью 8 баллов в год исходя из заданной сейсмической опасности имеем
1
Ричс = ------- = 0,002.
500
2. Так как население проживает в трех типах зданий определим количество пораженного населения для трех групп населения по формуле
Сij,
где Сij - вероятности наступления j - ой степени повреждения различных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясения, определяем по табл. 1 (приложение 2); Niзд - количество зданий i-го типа; Nжит - количество жителей в здании i-го типа чел.; Рпор - вероятность общих потерь (гибели) населения при различных степенях повреждения зданий, определяем по табл. 2 (приложение 2).
Группы населения:
Первая группа – это население проживающее в 55 глинобитных одноэтажных зданиях (здания типа А1 по ММSK-86) по 9 человек в каждом.
Nпор1 = 55*0*9*0 + 55*0,02*9*0,13 + 55*0,14*9*0,3 + 55*0,34*9*0,6 +
+ 55*0,50*9*1 = 0 + 1,287 + 20,79 + 100,98 + 247,5 = 371 чел.
Вторая группа – это население, проживающее в 115 кирпичных трехэтажных зданиях (здания типа Б2 по ММSK-86) по 45 человек в каждом.
Nпор2 = 115*0,01*45*0 + 115*0,15*45*0,13 + 115*0,34*45*0,3 + 115*0,34*45*0,6 + + 115*0,16*45*1 = 0 + 100,9125 + 527,85 + 1055,7 + 828 = 2513 чел.
Третья группа – население, проживающее в 250 панельных девятиэтажных зданиях (здания типа В1 по ММSK-86) по 450 человек в каждом.
Nпор3 = 250*0,13*450*0 + 250*0,37*450*0,13 + 250*0,34*450*0,3 + 250*0,13* 450*0,6 + 250*0,03*450*1 = 0 + 5411,25 + 11475 + 8775 + 3375 = 29037 чел.
3. Определим показатель социального риска Rs для населения города
Rs = Pичс*( Nпор1 + Nпор2 + Nпор3) = 0,002*(371 + 2513 + 29037) = 63,842 чел./год.
4. Определим показатель индивидуального риска
Rs 63,842 -4
Rei = ------- = ------------- = 0,00054 = 5,4*10 чел./год.
Nгор 118170
Вывод:
Таким образом 5,4.10-4< 1.10-3, т.е. индивидуальный риск для жителей города является пренебрежимым, принадлежит зоне жесткого контроля, необходимо оценка целесообразности мероприятий по снижению риска. 5. 1.Инженерно-технические мероприятия № 1
В результате выполнения ИТМ здания II группы были усилены с точки зрения сейсмоустойчивости и переведены с типа «Б» в тип «В».
Определим количество пораженных в них:
Nпор2 = 115*0,13*45*0 + 115*0,37*45*0,13 + 115*0,34*45*0,3 + 115*0,13*45*0,6 +
+ 115*0,03*45*1 = 0 + 248,9175 + 527,85 + 403,65 + 155,25 = 1336 чел.
Тогда показатель социального риска для населения города:
Rs = Pичс*( Nпор1 + Nпор2 + Nпор3) = 0,002*(371 + 1336 + 29037) = 61,488 чел./год.
Определим показатель индивидуального риска:
Rs 61,488 -4
Rei = ------ = ------------ = 0,00052 = 5,2*10 чел./год.
Nгор 118170
Эффективность ИТМ № 1
С С 250 *115 28750
W = ------ = ----------- = ------------------- = ---------- = 1 437 500 000 тыс.у.е.
Rei Rei - Rei 0,00054 – 0,00052 0,00002
Вывод:
Проведение ИТМ №1 по переводу здания II группы с точки зрения сейсмоустойчивости с типа «Б» в тип «В» нецелесообразно, так как показатель индивидуального риска меняется незначительно, а затраты на осуществление ИТМ №1 очень велики .
Инженерно-технические мероприятия № 2
В результате выполнения ИТМ здания III группы были усилены с точки зрения сейсмоустойчивости и переведены с типа «В» в тип «С7».
Определим количество пораженных в них:
Nпор3 = 250*0,4*450*0 + 250*0,34*450*0,13 + 250*0,13*450*0,3 + +250*0,03*450*0,6 + 250*0*450*1 = 0 + 4972,5 + 4387,5 + 2025 + 0 = 11385 чел.
Тогда показатель социального риска для населения города:
Rs = Pичс*( Nпор1 + Nпор2 + Nпор3) = 0,002*(371 + 2513 + 11385) = 28,538 чел./год.
Определим показатель индивидуального риска:
Rs 28,538 -4
Rei = ------ = ------------ = 0,00024 = 2,4*10 чел./год.
Nгор 118170
Эффективность ИТМ № 2
С С 700*250 175000
W = ------ = ----------- = ------------------ = ------------ = 583 333 000 тыс.у.е.
Rei Rei - Rei 0,00054 – 0,00024 0,00030
Вывод:
Проведение ИТМ №2 по переводу зданий III группы (250 панельных 9-ти этажных домов) с типа «В» в тип «С7», является также нецелесообразным, так как показатель индивидуального риска меняется незначительно и по прежнему относится к зоне пренебрежимого риска.
Общий вывод:
Оба ИТМ не позволяют уменьшить риск до приемлемого значения, поэтому выполнение их мероприятий нецелесообразно. Однако второе мероприятие по переводу зданий III группы (250 панельных 9-ти этажных домов) с типа «В» в тип «С7» требует меньших затрат на 854 167 000 тыс. руб., при достижении тождества эффекта с ИТМ № 1. Тем самым при наличии свободных материальных и финансовых ресурсов оно предпочтительнее для снижения значения индивидуального риска.
6. Определение количества зданий Рj ед., получивших j-ую степень повреждения:
Рj = Njзд*Сij
где Njзд – количество зданий i-го типа в городе, зд.; Сij – вероятности наступления j-ой степени повреждения различных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясения.
Pj1=55*0,02=1,1 PJ2=115*0,15=17,25 Pj3=250*0,37=92,5
7. Расчет площади разрушений части города, в пределах которой застройка получила, тяжелые, частичные разрушения и обвалы Sразр, кв.км, определяется по формуле:
Рj
Sразр = E ------
j=3.4.5 Ф
55
Sразг1 = ------ = 0,55 кв.км;
100
115
Sразг2 = ------ = 1,91 кв.км;
60
250
Sразг3 = ------ = 5 кв.км;
50
где Рj – количество зданий, зд., получивших 3,4 и 5 степени повреждений;
Ф – плотность застройки в городе, зд./кв.км.
Sразр = Sразг1 + Sразг2 + Sразг3 = 0,55 + 1,91 + 5= 7,46 кв.км.
Скачать реферат