2.3. Ход решения задачи

Определение количества зданий, получивших j-ю степень повреждения

Степень повреждения j изменяется от 1 до 5. Тип зданий i изменяется от Б до С9. Расчет ведем по формуле

ед., (2.1)

где P_j – количество зданий, получивших j-ую степень повреждения, ед.;

P_об – общее количество зданий в рассматриваемой зоне, ед. (табл. 2.2);

K_i – доля зданий типа Б, В, С7, C8, C9 в каждой зоне, % (табл. 2.2);

C_ij – вероятность получения зданиями i-го типа j- ой степени повреждения (табл. 2.5);

n_i – число типов зданий Б, В, С7, C8, C9 в каждой зоне, ед (табл.2.2).

Таблица 2.5

Значения вероятности получения зданием i-го типа j-ой степени повреждения

Типы зданий	Степени повреждения	Вероятность повреждения зданий (Сj) при интенсивности землетрясения в баллах
		7	8	9
Б	1 2 3 4 5	0,4 0,34 0,13 0,03 0,00	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0,00 0,00 0,02 0,14 0,84
В	1 2 3 4 5	0,36 0,11 0,03 0,00 0,00	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0,00 0,02 0,14 0,34 0,50
С7	1 2 3 4 5	0,09 0,01 0,00 0,00 0,00	0,4 0,34 0,13 0,03 0,00	0,01 0,15 0,34 0,34 0,15
С8	1 2 3 4 5	0,01 0,00 0,00 0,00 0,00	0,36 0,10 0,02 0,00 0,00	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03
С9	1 2 3 4 5	0,00 0,00 0,00 0,00 0,00	0,09 0,01 0,00 0,00 0,00	0,4 0,34 0,13 0,03 0,00

Сначала вычисляем произведение для каждого типа здания и каждой степени повреждения. Произведение получается в процентах, поэтому при дальнейших расчетах его необходимо разделить на 100. Затем складываем полученные произведения для зданий разных типов, но одной степени повреждения и по формуле 2.1 вычисляем количество зданий, имеющих соответствующую степень повреждения. Расчеты делаем для жилой и промышленной зоны отдельно, а затем результаты расчетов суммируем. После каждой степени повреждения зданий даем характеристику этой степени повреждения (из п.2.1) и определяем объемы текущего, капитального и восстановительного ремонтов, а также потребность во временном жилье для пострадавших в соответствии с п.2.1.

Определение площади разрушений зданий в каждой зоне

Расчет ведем по формуле

, км² , (2.2)

где - количество зданий, получивших 3, 4 и 5 степени повреждения, ед., согласно расчету по формуле (2.1);

Ф - плотность застройки каждой зоны, зд./км².

Сначала складываем количество зданий, получивших соответственно 3-5 степени повреждения в каждой зоне.

Затем для каждой зоны вычисляем Ф=n/S_з, где значение n и S_з принимаются по табл. 2.2. Окончательно по формуле 2.2 вычисляем площадь разрушения для каждой зоны отдельно.

Результаты расчета для жилой и промышленной зоны складываем для получения общей площади разрушений в населенном пункте.

Определение объема завалов в каждой зоне

Расчет ведем по формуле

, м³, (2.3)

где P₄ и P₅ – количество зданий, получивших соответственно 4-ю и 5-ю степени повреждения, ед., согласно расчету по формуле (1.1);

S_зд. – средняя площадь застройки в каждой зоне, м² (рассчитывается по данным табл. 2.2);

H_зд. – средняя высота зданий каждой зоне, м (см. табл. 2.2);

- коэффициент пустотности объема завала, принимаем в расчетах 0,4 – для зданий жилой зоны и 0,2 – для промышленной зоны.

Результаты расчета по каждой зоне складываем для получения полного объема завалов в населенном пункте.

Определение протяженности заваленных улиц и проездов

Расчет ведем по формуле (2.4):

, км, (2.4)

где - площадь разрушений в населенном пункте, км² , определяем по формуле 2.2;

значение 0,6 км заваленных маршрутов, приходящихся на 1 км² площади разрушений – получено в результате анализа землетрясений.

Расчет выполняем для каждой зоны населенного пункта отдельно, а затем результат суммируем.

Определение количества аварий на КЭС

Последствия от аварии КЭС могут оказывать поражающее действие на людей: поражение электрическим током при прикосновении к оборванным проводам; отравление газом попавших в завалы; возникновение пожаров вследствие коротких замыканий и возгорания газа; затопление подвалов и др.

Причины, вызывающие повреждения КЭС: волновые движения грунта, вследствие чего в элементах КЭС появляются растягивающие и сдвигающие усилия, которые вызывают движение подземных коммуникаций и сооружений КЭС – коллекторов, трубопроводов, колодцев, кабельных линий, разрушение вводов в наземные здания и сооружения, а также повреждения элементов КЭС обломками разрушенных зданий.

Количество аварий на КЭС определяем из условия, что на 1 км² разрушенной части города приходится 6 – 8 аварий. Эти данные получены на основании анализа последствий разрушительных землетрясений.

Аварии, вызванные нарушением вводов в наземные здания, определяем количеством зданий, получивших 3-ю, 4-ю и 5-ю степени повреждения и количеством вводов коммуникаций.

Таким образом, количество аварий на КЭС принимаем

К_кэс= (6÷8) S_разр., ед., (2.5)

где S_разр. принимается согласно расчету по формуле 2.2.

Общее количество аварий на КЭС распределяем на системы: теплоснабжения (15 %); электроснабжения, водоснабжения и канализации (по 20 % каждая); газоснабжения (25 %).

Определение общих и безвозвратных потерь населения

Расчет ведем по формуле (2.6):

, (2.6)

где - общие или безвозвратные потери, чел.;

- вероятность нахождения людей в зданиях, для ночного времени = 0,9-1,0, для дневного времени ;

- количество людей, находящихся в момент воздействия в зданиях i-го типа, чел. (см. табл. 2.4);

- вероятность общих и безвозвратных потерь в зданиях различного типа, (табл. 2.6);

n_i - количество типов зданий Б, В, С7, С8, С9 в каждой зоне (согласно исходным данным), ед.

Количество общих и безвозвратных потерь при землетрясениях зависит от уровня сейсмической опасности, конструктивных особенностей застройки, плотности населения, миграции населения в течение суток и в разное время года. Для определения возможных потерь населения рассматриваемого района используем закон поражения людей. Под законом поражения людей понимается зависимость между вероятностью поражения людей и интенсивностью землетрясения. Законы поражения людей строятся для зданий разного типа, классифицированных по шкале MMSK-86. В табл. 2.6 приведены значения вероятностей поражения людей в зависимости от интенсивности землетрясения и типа здания.

Таблица 2.6

Значения вероятностей поражения людей

Тип зданий	Виды потерь людей	Вероятность потерь при интенсивности землетрясения в баллах
		7	8	9
Б	Общие Безвозвратные	0,03 0,01	0,38 0,18	0,90 0,53
В	Общие Безвозвратные	0 0	0,14 0,05	0,70 0,38
С7	Общие Безвозвратные	0 0	0,03 0,01	0,39 0,18
С8	Общие Безвозвратные	0 0	0,04 0	0,14 0,05
С9	Общие Безвозвратные	0 0	0 0	0,03 0,01

Первоначально выполняем расчет общих потерь, а затем  расчёт безвозвратных потерь населения для каждого типа зданий и каждой зоны населенного пункта по формуле 2.6.

После определения суммарных общих и безвозвратных потерь в населенном пункте, вычисляем санитарные потери (М_сан) как разница между общими и безвозвратными потерями.