Меню
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Надійність будівельних об'єктів та безпека життєдіяльності людини
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Основні природні явища і процеси, які викликають руйнування і пошкодження будівель і споруд

Атмосферні впливи

Ураган - це вітер силою, що досягає 12 балів по шкалі Бофорта, тобто вітер, швидкість якого перевищує 32,6 м/с (117,3 км/год). Ураганами називають також тропічні циклони, які виникають в Тихому океані поблизу берегів Центральної Америки, на Далекому Сході і в районах Індійського океану. Урагани (циклони) називають тайфунами. Під час тропічних циклонів швидкість вітру часто перевищує 50 м/с. Циклони і тайфуни зазвичай супроводжуються інтенсивними зливовими дощами.

Циклонічні зміни погоди в помірних і високих широтах пов'язані з атмосферними фронтами - вони розділяють повітряні маси по температурі, вологості, хмарності, опадів, вітру і т. д. Перетин площини фронту з поверхнею Землі називають лінією фронту. Фронти виникають як області збіжності різних за фізичними властивостями повітряних мас (ВМ). Висхідний рух, як наслідок такої збіжності, породжує конденсацію, виділення тепла і зростання кінетичної енергії.

Тепла ВМ, переміщаючись, відтісняє більш холодну, створюючи в атмосфері зону, називану теплим фронтом. При цьому в зоні холодної ВМ з наближенням фронту тиск падає, досягаючи іноді 7 мбар / 3 год, а за фронтом тиск зростає.

При настанні холодних повітряних мас за холодним фронтом виникає зниження температури з нестійкою і різкими змінами погоди. З холодними фронтами пов'язують висхідний рух мас теплого повітря, які як би піднімаються по похилій площині холодного фронту, що призводить до її охолодження, облакообразованию і випадання опадів.

Фронти повітряних мас (рис. 2.1) добре виражені в поле температур і вітру, мають потужну хмарність з рясними опадами.

Ураган на суші руйнує будівлі, лінії зв'язку і електропередач, ушкоджує транспортні комунікації та мости, ламає і вириває з коренем дерева; при поширенні над морем викликає величезні хвилі висотою 10-12 м і більше, які пошкоджують або навіть призводять до загибелі суден, руйнують прибережні споруди (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Схеми формування хмарності і переміщення фронту повітряних мас: а, б - вертикальний розріз по теплого і холодного фронтів з їх хмарними системами; 1 - напрямок руху холодного повітря вдалину поверхні Землі; 2- рух теплого повітря; 3 - рух холодного повітря в зоні фронту; 4 - напрямок руху фронту

Урагани і штормові вітри (швидкість їх за шкалою Бофорта від 20,8 до 32,6 м/с) взимку можуть піднімати в повітря величезні маси снігу і викликати снігові бурі, що призводить до заметів, зупинки руху автомобільного та залізничного транспорту, порушення систем водо-, газо-, електропостачання і зв'язку.

Рис. 2.2. Штормові хвилі, зруйнували еспланада і корпусу пансіонату в Піцунді (Абхазія)

Сучасні методи прогнозу погоди дозволяють за кілька годин і навіть доби попередити населення міста або цілого прибережного району про насування урагані (шторм), а служба ГО може надати необхідну інформацію про можливу обстановку і необхідні дії в умовах, що склалися. Найбільш надійним захистом населення від ураганів є використання захисних споруд (метро, притулку, підземні переходи, підвали будинків тощо). При цьому в прибережних районах необхідно враховувати можливе затоплення низинних ділянок і вибирати захисні укриття на піднесених ділянках місцевості.

Буря - це злива, що супроводжується сильним вітром шквального характеру, що може легко викликати паводок на річці, повінь чи сель. Буре часто передують гроза, сильні електричні розряди блискавки. Найчастіше наближення блискавки передує металевим звуком, світлом на гострих поверхнях і предметах з металевими краями, волосся на голові стає "дибки". Наприклад, у квітні 2007 р. в Нью-Йорку випало близько 7 см опадів. Були розмиті дороги та порушено електропостачання цілих житлових кварталів. В аеропортах Нью-Йорка з-за такої сильної грози було скасовано 350 рейсів. В одному з районів Нью-Йорка через падіння дерев було порушено електропостачання 1300 будинків.

Гроза - атмосферне явище, що полягає у виникненні електричних розрядів (блискавки) між хмарами або між хмарами і земною поверхнею. Ці розряди, що супроводжуються громом. Освіта грози пов'язано з розвитком сильних вертикальних струмів повітря (конвекція) і потужних купчасто-дощових (грозових) хмар. Грози супроводжуються раптовими і рясними опадами (дощ, град, крупа, іноді - сніг).

Удари блискавок щорічно завдають великої шкоди як крупних промислових об'єктів, житлових і громадських будівель в містах, так і невеликим будівель: котеджів, ферм і інших будов у сільській місцевості.

Найчастіше від удару блискавок страждають міські висотки. Наприклад, у Останкінську телевежу заввишки 540 м щорічно потрапляє близько 30 ударів блискавки.

За приблизними підрахунками в щосекунди земну поверхню падає близько ста розрядів блискавок. На навколишні предмети, електротехнічне обладнання, лінії електропередач, засоби зв'язку, блискавка робить електростатичне, електромагнітне, термічне, динамічне впливу, що нерідко є причиною великої матеріальної шкоди.

Блискавка являє собою різновид іскрового розряду в електричному полі атмосфери при довжині іскри в кілька кілометрів. Причиною виникнення блискавок є утворення великого об'ємного електричного заряду. Звичайним джерелом блискавок є грозові купчасто-дощові хмари, що несуть в собі скупчення позитивних і негативних електричних зарядів у верхній і нижній частинах хмари і утворюють навколо цієї хмари електричні поля великої напруженості.

Лінійна блискавка зустрічається в природі найбільш часто і є, порівняно з іншими типами молниевых розрядів найпоширенішою.

Механізм утворення лінійної блискавки хмара - земля пов'язаний з поступовим накопиченням різнополярних електричних зарядів у верхній і нижній частинах хмари і утворенням навколо нього електричного поля зростаючої напруженості.

Коли градієнт потенціалу в якій-небудь точці хмари досягає критичного для ізоляційних властивостей повітря значення, в цьому місці починає зароджуватися блискавка.

Зважаючи на те, що в хмарі утворюється кілька ізольованих один від одного скупчень однойменних зарядів, більшість молниевых розрядів являє собою серію окремих імпульсів, що розвиваються з одного і того ж шляху (каналу).

Завдання блискавкозахисту є запобігання вибухів і пожеж, а також забезпечення нормального функціонування технічних засобів в умовах активної грозової діяльності шляхом зниження несприятливого молниевого впливу (впливу) на елементи устаткування до рівнів, обумовлених умовами збереження їх працездатності.

Молниезашиту можна підрозділити на захист від прямого удару блискавки і захист від вторинних проявів, впливу електромагнітних полів молниевых розрядів.

Смерч (торнадо) - являє собою вертикальний або злегка нахилений крутиться в повітрі стовп, який зароджується під грозовою хмарою і піднімає з землі все, що зустрічає на своєму шляху. Коли смерч тільки утворюється, можна помітити темну обертову воронку, потім настає на якийсь час тиша, а потім несподівано починають підніматися в повітря все більш і більш важкі предмети. Висота смерчу може досягати 800-1500 м. Повітря в смерчі обертається зазвичай проти годинникової стрілки, при цьому він одночасно підіймається по спіралі вгору, втягуючи пил або воду, а швидкість обертання досягає декількох десятків метрів в секунду. Діаметр смерчу над морем вимірюється десятками метрів, а над суходолом - сотнями метрів. Смерч проходить шлях довжиною 40-60 км. Він супроводжується грозою, дощем, градом. Коли смерч досягає поверхні землі, майже завжди робить великі руйнування, всмоктуючи в себе воду та предмети, піднімаючи їх високо вгору і переносячи на значні відстані.

У центральній частині смерчу знижений тиск повітря. Зовні смерч представляється опускающимся вершиною до землі конусоподібний хмарний стовп. Від поверхні землі до нього часто піднімається вершиною вгору інший стовп - з пилу, сміття або водяних бризок. При русі над місцевістю зі швидкістю кількох десятків кілометрів у годину смерч виробляє руйнування, викликані не тільки величезною швидкістю повітря всередині самого вихору, але і миттєвим стрибком атмосферного тиску, який за лічені секунди може впасти і знову піднятися на кілька десятків гектопаскалей. Будинки з замкненими дверима і вікнами "вибухають" у момент проходження над ними смерчу, цілі стіни вивалюються назовні, рідина з судин висмоктується і розбризкується.

Одиночний смерч, опускаючись до землі, виробляє спустошення в смузі шириною кілька сотень метрів і довжиною від декількох кілометрів до декількох десятків кілометрів. Велику небезпеку при смерчах над сушею представляють підняті в повітря і розлітаються в різні сторони тверді предмети - дошки, друзки, уламки будівель, листи залізної покрівлі та ін. Енергія смерчу колосальна: він здатний зірвати й кинути залізничний міст, важкий вантажний автомобіль або підняти в повітря і потім кинути на землю літак вагою в десятки тонн.

В Америці існує система вимірювання сили торнадо по шкалі Ф:

o Ф0 - найпростіші смерчі, які можна бачити у вітряні дні, завихрення листя та снігу, але зазвичай не призводять до яких-небудь відчутних наслідків;

o Ф1 - такий смерч може перевернути урну, обломити гілку, зламати антену;

o Ф2 - смерчі зі швидкістю 100-200 км/год приносять помірні руйнування, можуть переносити великі скупчення всякого сміття;

o Ф3 - смерчі зі швидкістю 200-300 км/год приносять вже дуже відчутні руйнування. Звичайна дошка, вилетівши з смерчу такої сили, здатна продірявити машину наскрізь;

o Ф4 - смерчі зі швидкістю 300-400 км/год є передостанньою сходинкою. Ці смертельно небезпечні смерчі можуть переносити по повітрю легкові, а іноді і вантажні автомобілі;

o Ф5 - найбільш руйнівні смерчі в світі. Їхня швидкість перевищує 500 км/ч. Такі смерчі можуть не тільки зруйнувати вщент будинок, але запросто підняти в повітря важке, багатотонний вагон поїзда, а автомобілі для нього тим більше не проблема. Один з найсильніших смерчів був зареєстрований в Америці і приніс величезні руйнування. Його швидкість сягала 720 км/ч.

Фахівці зазначають в торнадо присутність електромагнітних полів дуже високої напруженості, видиме світло і кульові блискавки.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Небезпечні природні явища, надзвичайні ситуації природного характеру
Оренда будівлі або споруди
Ударні впливи на будівлі і споруди
Евакуація людей з будівель і споруд при пожежі
Розбирання будівель і споруд при їх реконструкції та знесення
Правова охорона атмосферного повітря
Хімічні аварійні впливу
Захист атмосферного повітря
Психологічні методи переконуючого впливу
Вплив на людину іонізуючих випромінювань та інших небезпечних факторів
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси