СП 292.1325800.2017. Приложение Д ПАРАМЕТРЫ ВОЛН НА АКВАТОРИИ БУХТЫ ДЛЯ ОЦЕНОЧНЫХ РАСЧЕТОВ

Обложка: СП 292.1325800.2017 «Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования». Действует с изменениями

Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования. Действует с изменениями. Редакция: ред. от 16.07.2021 (с изменением № 1). Сверено с источником 01.10.2026. Справочный текст, не официальная публикация.

Приложение Д ПАРАМЕТРЫ ВОЛН НА АКВАТОРИИ БУХТЫ ДЛЯ ОЦЕНОЧНЫХ РАСЧЕТОВ

Приложение Д Приложение Д ПАРАМЕТРЫ ВОЛН НА АКВАТОРИИ БУХТЫ ДЛЯ ОЦЕНОЧНЫХ РАСЧЕТОВ Параметры волн на огражденной акватории с переменной глубиной и сложным контуром береговой линии определяются по специальным программам, алгоритмы которых основаны на линейных и нелинейных моделях мелкой воды. Описание особенностей наката цунами на сложный берег и воздействия на сооружения требуют использования программ расчета трехмерной гидродинамики со свободной поверхностью. При длине подходящей волны λ , значительно превышающей протяженность акватории l (λ > 4l) , имеет место наполнение акватории подходящими волнами. Для оценочных расчетов возвышение поверхности воды η , м, на огражденной акватории допускается определять по формуле η = (h0/2)(1 + kот), (Д.1) где h0 - высота исходной волны перед выходом на акваторию, м; kот - коэффициент отражения, определяемый по графикам на рисунке Д.1 в зависимости от относительной высоты волны h0/d и заложения откоса m = ctg φ ; d - глубина воды в рассматриваемой точке, м; φ - угол между горизонтальной плоскостью и откосом, град. При длине волны λ ≤ 4l имеет место дифракция волн на акватории. Для оценочных расчетов высоту волны h на акватории допускается определять, заменив реальные очертания акватории схематическими применительно к рисунку Д.2, где обозначены размеры акваторий - B0, B, l, параметры волны - h0, h, λ и глубина воды - d0, d. Индекс "0" относит величину к исходному створу на входе в акваторию. Рисунок Д.1 - График для определения коэффициента отражения kот в зависимости от относительной высоты волны h0/d и заложения откоса m = ctg φ Рисунок Д.2 - К определению высоты волн при изменении геометрических размеров акваторий Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, а: h = h0·∜(d0/d)·√(B0/B) при d ≥ 2h, (Д.2) h = h0·√(d/d0) при d < 2h. (Д.3) Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, б: h = h0·2/(1 + B/B0) при B/λ0 ≤ 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0), (Д.4) h = h0(1 − 0,05/(B/λ0)) при B/λ0 > 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0). (Д.5) Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, в: h = h0·√((B/B0 + ∜(B/B0)·tg α/(8B0/λ0))^−1) при 0,25tg α ≤ B0/λ0 ≤ 2. (Д.6) При B0/λ0 > 2 высота волны определяется по формуле (Д.5), в которой принимается B0/λ0 = 2 . Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, г: h = 2h0·∜(d0/(d(1 + X/B))), (Д.7) где X - расстояние между исходной и рассматриваемой точками, м, с глубинами d0 и d соответственно; B - ширина канала, м. Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, д: h = 2h0(1 + B/l)·∜(d0/d), B ≤ l. (Д.8) Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, е: h = 2h0(1 + B/l)(B0/b)·∜(d0/d), B ≤ l. (Д.9) При длине подходящей волны λ , близкой к размерам акватории, происходит усиление волны в связи с резонансными явлениями. Для оценочных расчетов допускается реальный контур акватории заменять схематическим (рисунок Д.3) и период собственных колебаний воды в акватории TR, с, определять по следующим формулам: Рисунок Д.3 - Плановые схемы акваторий - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, а: TR = 2π/(kR√(gd)), (Д.10) где kR - резонансное волновое число, определяемое по графикам на рисунках Д.4, Д.5 для заданных геометрических параметров акватории B/2s и 2s/l ; - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, б: TR = (2/√(gd))·[(i/(2s))^2 + (j/l)^2]^−0,5, (Д.11) где i, j - число узлов колебаний в направлениях продольной и поперечной осей акватории соответственно; расчетными являются сочетания i = 1, j = 2; i = 2, j = 2 и i = 2, j = 1; - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, в: - при i = 1 и i = 2 TR = kз·l/(i√(gd)); (Д.12) - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, г: - при i = 1 и i = 2 TR = (2l/((2i − 1)√(gd)))·kз; (Д.13) - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, д: - при i = 1 и i = 2 TR = (l/(i√(gd)))·[1 + b/(l(2i − 1))]·kз. (Д.14) Значение коэффициента kз в формулах (Д.12 - Д.14) следует принимать по таблице Д.1, используя линейную интерполяцию; - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, е, и первых трех форм колебаний: - при n = 0 TR1 = 1,64R/√(gd), TR2 = 0,90R/√(gd), TR3 = 0,62R/√(gd); (Д.15) - при n = 1 TR1 = 3,41R0/√(gd), TR2 = 1,18R0/√(gd), TR3 = 0,74R0/√(gd), (Д.16) где R0 - радиус круглой акватории, м; - для схемы, приведенной на рисунке Д.3, ж: TR = (2πρ/√(gd))·((5 + 2a2^2/a1^2)/(18 + 6a2^2/a1^2))^0,5, (Д.17) где a1 и a2 - большая и малая полуоси соответственно, м. Среднюю высоту волновых колебаний h̄R , м, на указанных типах акваторий (рисунок Д.3) при уклонах берега i >= 1/5 необходимо определять по формуле h̄R = RRh. (Д.18) Рисунок Д.4 - График для определения резонансного волнового числа kR и резонансного коэффициента усиления RR для первой формы колебаний Рисунок Д.5 - График для определения резонансного волнового числа kR и резонансного коэффициента усиления RR для второй формы колебаний

Формула (Д.1)

η = (h0/2)(1 + kот), (Д.1)

где h0 - высота исходной волны перед выходом на акваторию, м;

kот - коэффициент отражения, определяемый по графикам на рисунке Д.1 в зависимости от относительной высоты волны h0/d и заложения откоса m = ctg φ ;

d - глубина воды в рассматриваемой точке, м;

φ - угол между горизонтальной плоскостью и откосом, град.

η = (h0/2)(1 + kот) (Д.1)

где h0 - высота исходной волны перед выходом на акваторию, м;

kот - коэффициент отражения, определяемый по графикам на рисунке Д.1 в зависимости от относительной высоты волны h0/d и заложения откоса m = ctg φ ;

d - глубина воды в рассматриваемой точке, м;

φ - угол между горизонтальной плоскостью и откосом, град.

Формула (Д.2)

h = h0·∜(d0/d)·√(B0/B) при d ≥ 2h, (Д.2)

h = h0·∜(d0/d)·√(B0/B) при d ≥ 2h (Д.2)

Формула (Д.3)

h = h0·√(d/d0) при d < 2h. (Д.3)

h = h0·√(d/d0) при d < 2h (Д.3)

Формула (Д.4)

h = h0·2/(1 + B/B0) при B/λ0 ≤ 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0), (Д.4)

h = h0·2/(1 + B/B0) при B/λ0 ≤ 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0) (Д.4)

Формула (Д.5)

h = h0(1 − 0,05/(B/λ0)) при B/λ0 > 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0). (Д.5)

h = h0(1 − 0,05/(B/λ0)) при B/λ0 > 0,05(1 + B/B0)/(1 − B/B0) (Д.5)

Формула (Д.6)

h = h0·√((B/B0 + ∜(B/B0)·tg α/(8B0/λ0))^−1) при 0,25tg α ≤ B0/λ0 ≤ 2. (Д.6)

h = h0·√((B/B0 + ∜(B/B0)·tg α/(8B0/λ0))^−1) при 0,25tg α ≤ B0/λ0 ≤ 2 (Д.6)

Формула (Д.7)

h = 2h0·∜(d0/(d(1 + X/B))), (Д.7)

где X - расстояние между исходной и рассматриваемой точками, м, с глубинами d0 и d соответственно;

B - ширина канала, м.

h = 2h0·∜(d0/(d(1 + X/B))) (Д.7)

где X - расстояние между исходной и рассматриваемой точками, м, с глубинами d0 и d соответственно;

B - ширина канала, м.

Формула (Д.8)

h = 2h0(1 + B/l)·∜(d0/d), B ≤ l. (Д.8)

h = 2h0(1 + B/l)·∜(d0/d), B ≤ l (Д.8)

Формула (Д.9)

h = 2h0(1 + B/l)(B0/b)·∜(d0/d), B ≤ l. (Д.9)

h = 2h0(1 + B/l)(B0/b)·∜(d0/d), B ≤ l (Д.9)

Формула (Д.10)

TR = 2π/(kR√(gd)), (Д.10)

где kR - резонансное волновое число, определяемое по графикам на рисунках Д.4, Д.5 для заданных геометрических параметров акватории B/2s и 2s/l ;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, б:

TR = 2π/(kR√(gd)) (Д.10)

где kR - резонансное волновое число, определяемое по графикам на рисунках Д.4, Д.5 для заданных геометрических параметров акватории B/2s и 2s/l ;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, б:

Формула (Д.11)

TR = (2/√(gd))·[(i/(2s))^2 + (j/l)^2]^−0,5, (Д.11)

где i, j - число узлов колебаний в направлениях продольной и поперечной осей акватории соответственно; расчетными являются сочетания i = 1, j = 2; i = 2, j = 2 и i = 2, j = 1;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, в:

- при i = 1 и i = 2

TR = (2/√(gd))·[(i/(2s))^2 + (j/l)^2]^−0,5 (Д.11)

где i, j - число узлов колебаний в направлениях продольной и поперечной осей акватории соответственно; расчетными являются сочетания i = 1, j = 2; i = 2, j = 2 и i = 2, j = 1;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, в:

- при i = 1 и i = 2

Формула (Д.12)

TR = kз·l/(i√(gd)); (Д.12)

TR = kз·l/(i√(gd)) (Д.12)

Формула (Д.13)

TR = (2l/((2i − 1)√(gd)))·kз; (Д.13)

TR = (2l/((2i − 1)√(gd)))·kз (Д.13)

Формула (Д.14)

TR = (l/(i√(gd)))·[1 + b/(l(2i − 1))]·kз. (Д.14)

TR = (l/(i√(gd)))·[1 + b/(l(2i − 1))]·kз (Д.14)

Формула (Д.15)

TR1 = 1,64R/√(gd), TR2 = 0,90R/√(gd), TR3 = 0,62R/√(gd); (Д.15)

TR1 = 1,64R/√(gd), TR2 = 0,90R/√(gd), TR3 = 0,62R/√(gd) (Д.15)

Формула (Д.16)

TR1 = 3,41R0/√(gd), TR2 = 1,18R0/√(gd), TR3 = 0,74R0/√(gd), (Д.16)

где R0 - радиус круглой акватории, м;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, ж:

TR1 = 3,41R0/√(gd), TR2 = 1,18R0/√(gd), TR3 = 0,74R0/√(gd) (Д.16)

где R0 - радиус круглой акватории, м;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, ж:

Формула (Д.17)

TR = (2πρ/√(gd))·((5 + 2a2^2/a1^2)/(18 + 6a2^2/a1^2))^0,5, (Д.17)

где a1 и a2 - большая и малая полуоси соответственно, м.

TR = (2πρ/√(gd))·((5 + 2a2^2/a1^2)/(18 + 6a2^2/a1^2))^0,5 (Д.17)

где a1 и a2 - большая и малая полуоси соответственно, м.

Формула (Д.18)

h̄R = RRh. (Д.18)

h̄R = RRh (Д.18)

Таблица Д.1

Таблица Д.1 Значения коэффициента kз
2s/l< 0,10,10,40,71,0
kз1,051,101,171,241,32

Приложение Е Приложение Е ТРЕБОВАНИЯ К ФИЗИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ЦУНАМИ Для проведения экспериментов в лабораторных условиях устанавливают критерии механического подобия, выбирают масштаб моделирования, строят физическую модель, подготовляют измерительную аппаратуру, определяют состав экспериментов. Для пересчета лабораторных данных на натуру требуется выполнение геометрического, кинематического и динамического подобий. В исследованиях распространения и воздействия на преграды цунами силы тяжести и инерции являются преобладающими. Поэтому определяющим критерием подобия является критерий подобия Фруда Fr = V/√(gl) = idem, (Е.1) где V - скорость частиц жидкости в сходственных точках; l - характерный линейный размер; g - ускорение силы тяжести. Для модели и натуры следует соблюдать равенства FrM = FrH = VM/√(glM) = VH/√(glH). (Е.2) Для масштаба моделирования, равного 1:α ( α - масштабное число), пересчет модельных данных на натуру проводится умножением модельного значения измеряемого параметра на α в соответствующей степени: - линейный масштаб - α ; - время - α^(1/2) ; - линейная скорость - α^(1/2) ; - давление - α ; - сила - α^3 ; - момент инерции - α^5 . Масштаб моделирования определяется техническими возможностями создавать волны заданных параметров, область изменения которых перекрывала бы заданные расчетные значения.

Формула (Е.1)

Fr = V/√(gl) = idem, (Е.1)

где V - скорость частиц жидкости в сходственных точках;

l - характерный линейный размер;

g - ускорение силы тяжести.

Fr = V/√(gl) = idem (Е.1)

где V - скорость частиц жидкости в сходственных точках;

l - характерный линейный размер;

g - ускорение силы тяжести.

Формула (Е.2)

FrM = FrH = VM/√(glM) = VH/√(glH). (Е.2)

FrM = FrH = VM/√(glM) = VH/√(glH) (Е.2)

Приложение Ж Приложение Ж ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗДАНИЙ

Таблица Ж.1

Таблица Ж.1 Степени повреждения строительных сооружений
Степень повреждения rОписание повреждений: Несущие (конструктивные) элементыНенесущие (второстепенные) элементыЭксплуатационное и физическое состояние
0Повреждения отсутствуютПовреждения отсутствуютНормальная эксплуатация. Полная работоспособность
1Повреждения отсутствуютЛегкие пренебрежимые поврежденияКак правило, нормальная эксплуатация и полная работоспособность
2Легкие поврежденияУмеренные поврежденияОграниченное эксплуатационное состояние 1-го рода. Уменьшение работоспособности и общей несущей способности строительного сооружения
3Умеренные поврежденияТяжелые поврежденияОграниченное эксплуатационное состояние 2-го рода. Заметное снижение работоспособности и общей несущей способности строительного сооружения
4Тяжелые повреждения. Разрушения отдельных конструктивных элементов. Обрушение небольших частей зданияОчень тяжелые повреждения. Отказ, выход из строя большинства элементовЭксплуатационная непригодность, неработоспособность. Аварийное эксплуатационное состояние. Физическое состояние - близко к крайне предельному. Несущая способность почти исчерпана. Разрушение части здания (сооружения). Недопустимый риск ранений и гибели людей
5Потери несущей способности в большинстве элементов, приводящие к обрушению строительного сооруженияОбрушение большинства элементовПолная эксплуатационная непригодность и обрушение строительного сооружения

Таблица Ж.2

Таблица Ж.2 Модифицированная шкала эксплуатационной пригодности сооружений (таблица Ж.2 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)
КатегорияЭС/пригодность зданияЦвет карточкиСтепень повреждения rПримечание
1Работоспособное ЭС/Пригодно для нормальной эксплуатации без ограниченийзелёный0–1Возможен текущий ремонт
2Ограниченное ЭС/Пригодно для ограниченной эксплуатациизелёный и жёлтый2Требуется капитальный ремонт
3Предаварийное ЭС/Пригодно лишь для аварийной эксплуатации; высокий индивидуальный рискжёлтый3Требуются остановка эксплуатации и проведение капитального ремонта
4Аварийное ЭС/Эксплуатация здания недопустимажёлтый и красный3–4Требуются остановка эксплуатации, проведение эвакуации людей и ценностей. Проведение противоаварийного ремонта
5Восстановлению не подлежит, требует ликвидациикрасный4Охрана/ликвидация объекта и неотложные работы при ЧС решаются в особом порядке
6Полное разрушение здания, полный отказчёрный5Комплекс неотложных работ при ЧС

Примечание - ЭС - эксплуатационное состояние.

Приложение И Приложение И ШКАЛА БЕДСТВИЙ

И.1

Введение

До тех пор, пока исходные и конечные (целевые) показатели риска отсутствуют, любые намерения уменьшить риск или любые попытки повысить безопасность не имеют никакого смысла, а финансовые вложения и другие усилия в этих целях безосновательны и не могут быть эффективными.

Чтобы оценивать, сравнивать и уменьшать бедствия, надо уметь эти бедствия измерять. Для этого в 1989 г. была разработана шкала бедствий DIMAK.

И.2

Общая часть

За единицы измерения в шкале DIMAK приняты один "фэйт" (англ. fate) и один "лосс" (англ. loss), которые являются мерой любого бедствия и определяют размеры социальных потерь и материального ущерба соответственно. Количество погибших (безвозвратные потери) K, количество раненых (санитарные потери) I и размер финансовых потерь w, млн долларов США, - основные исходные параметры шкалы DIMAK. При определении размера бедствий не оценивается размер косвенного экономического ущерба. В соответствии с выбранным масштабом в шкале DIMAK возможна конвертация (преобразование) социальных потерь в материальный ущерб. При этом один раненый человек оценен в 10000 долларов США, а один убитый - 330000 долларов США, что соответствует принятым в шкале страховым оценкам. Тогда размер любого бедствия в денежном выражении, млн долларов США, можно представить следующим образом:

W = 0,33K + w. (И.1)

Чтобы было более удобно оперировать с размером социальных потерь, можно, учитывая вышеуказанные стоимости безвозвратных и санитарных потерь, использовать условное приведенное количество жертв:

K1 = K + 0,03I. (И.2)

Формула (И.1)

W = 0,33K + w. (И.1)

W = 0,33K + w (И.1)

Формула (И.2)

K1 = K + 0,03I. (И.2)

K1 = K + 0,03I (И.2)

И.3 Показатели бедствия

И.3.1

В шкале DIMAK используют показатели бедствия, указанные в И.3.2 - И.3.4.

И.3.2

Магнитуда бедствия

Величина (магнитуда) бедствия может изображаться как в векторной форме:

Md = (lg K1; lg 3w), (И.3)

так и в скалярной:

Md = √([lg(K + 0,03I)]^2 + (lg 3w)^2). (И.4)

Таким образом, магнитуда бедствия измеряется длиной луча/вектора ON, где O - нулевая точка (начало ортогональных координат), а N - точка бедствия, параметры которой в этих координатах соответствуют членам правой части равенства (И.3). Луч ON называют вектором бедствия.

В шкале DIMAK принимается, что социальные ущербы откладываются по оси ординат, а экономические - по оси абсцисс.

Формула (И.3)

Md = (lg K1; lg 3w), (И.3)

Md = (lg K1; lg 3w) (И.3)

Формула (И.4)

Md = √([lg(K + 0,03I)]^2 + (lg 3w)^2). (И.4)

Md = √([lg(K + 0,03I)]^2 + (lg 3w)^2) (И.4)

И.3.3

Индекс относительной социальной уязвимости

Индекс относительной социальной уязвимости при бедствии pv зависит от угла α между вектором бедствия и осью абсцисс и определяется по формуле

pv = tg α = lg K1/lg 3w. (И.5)

Если pv = ∞ , бедствие называется "полностью социальным".

Если pv = 0, бедствие называется "чисто экономическим".

В шкале DIMAK принято считать бедствия со значением индекса относительной социальной уязвимости pv:

- pv < 0,25 - абсолютно приемлемыми для всех стран;

- pv < 0,5 - допустимыми для развитых стран;

- pv < 0,75 - допустимыми для развивающихся стран;

- pv > 1 - абсолютно недопустимыми.

Формула (И.5)

pv = tg α = lg K1/lg 3w. (И.5)

pv = tg α = lg K1/lg 3w (И.5)

И.3.4

Показатель устойчивости к бедствию

Показатель устойчивости к бедствию dm - экономическая характеристика, показывающая возможность той или иной пострадавшей территории (объекта, провинции, штата, государства, региона) противостоять бедствию и ликвидировать его собственными силами.

В шкале DIMAK за показатель устойчивости к бедствию dm принимается:

dm = W/ВВП, (И.6)

где W - размер бедствия в денежном выражении;

ВВП - валовой продукт, производимый на рассматриваемой территории.

Показатель устойчивости к бедствию используется для характеристики восстанавливаемости пострадавшей от бедствия территории. Относительный уровень экономического потенциала территории с точки зрения способности ее к восстановлению описывается в терминах относительного масштаба происшедшего бедствия, а именно: объектового, муниципального/городского, территориального (префектура, кантон, провинция, штат), национального, регионального и глобального масштаба. Критерием отнесения бедствия к тому или иному масштабу (относительности его величины) являются выбор/назначение такого масштаба, при котором индекс устойчивости к бедствию dm будет иметь значение около 10.

Примеры оценки бедствий, включающие характеристику его относительности (масштаб), приведены в разделе И.5.

Формула (И.6)

dm = W/ВВП, (И.6)

где W - размер бедствия в денежном выражении;

ВВП - валовой продукт, производимый на рассматриваемой территории.

dm = W/ВВП (И.6)

где W - размер бедствия в денежном выражении;

ВВП - валовой продукт, производимый на рассматриваемой территории.

И.4 Показатели бедствия

И.4.1

Шкала DIMAK позволяет использовать количественные или качественные показатели бедствия.

И.4.2

Количественные характеристики

Бедствия классифицируются по шести степеням в нарастающем порядке от 0 до 5.

И.4.3

Качественные характеристики

Бедствия классифицируются качественно путем использования указанных ниже терминов: "нет бедствия"; "незначительное бедствие"; "бедствие"; "большое бедствие"; "жестокое бедствие"; "катастрофа".

Приложение К Приложение К ПАСПОРТНАЯ КАРТА БЕРЕГОВОГО СТРОИТЕЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ В ЦУНАМИОПАСНОМ РАЙОНЕ (в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр) — 0 Общие данные

Дальше по документу

← Приложение А КАРТЫ И ТАБЛИЦА ЦУНАМИОПАСНОСТИ МОРСКИХ · Оглавление СП 292.1325800.2017 · Приложение К, п. 0.0 — Библиография →