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1、城市灾害学,主讲人 :范 涛,1,第4篇 风灾害,第10章 风的类型与分类 第11章 风灾害及对建筑物的影响,2,第10章 风的类型与分类,10.1 风的类型 10.2 风的等级,2006.3,3,10.1 风的类型,1.热带气旋 2.季风 3.龙卷风 4.其他风灾,2006.3,4,10.1 风的类型,1.热带气旋 热带气旋是发生热带或副热带海洋上的气旋性涡旋，在北半球做逆时针方向旋转，在南半球做顺时针方向旋转。 阳光照射海面，水汽上升，热低压区和稳定的高压区气压差产生空气流动，由于平衡产生相互补充的力使之成为螺旋状流动。 台风的气旋直径可达6001000km，紧紧环绕在其周围的圆环形风带为
2、强烈的暴风，并在旋转中向前水平移动。,2006.3,5,10.1 风的类型,1.热带气旋 热带气旋的强度以其中心附近的平均风力来确定，世界气象组织对此规定了四个强度等级，即国际热带气旋的名称与等级标准。 (1)热带低压。中心附近最大平均风力67级，即风速为10.817.1ms。 (2)热带风暴。中心附近最大风力达89级，即风速为17.224.4 ms 。 (3)强热带风暴。中心附近最大风力在1011级，即风速为24.532.6ms。 (4)台风。中心附近最大平均风力达12级或以上，即风速在32.6ms以上。,2006.3,6,10.1 风的类型,2.季风 季风是大气流中出现的最为频繁的风，它是
3、由内陆和海洋空气温差引起的风。这种风冬季由内陆吹向海洋，夏季由海洋吹向内陆，这是由于陆地上四季气温的变化要比海洋大所引起的。由于地表性质不同，对热的反应也不同。冬季大陆上辐射冷却强烈，温度低就形成高压，而与它相邻的海洋其辐射冷却比大陆缓慢，温度比大陆高，因而气压低。因此，气压梯度的方向是由大陆指向海洋，即风从陆地吹向海洋。到了夏天，风向则相反。这种风由于与一年的四季有关，故称为季风。,2006.3,7,10.1 风的类型,3龙卷风 龙卷风是一个猛烈旋转着的圆形空气柱，它的上端与雷雨云相接，下端有的悬在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一边旋转，一边向前移动。发生在海上，犹如“龙吸水”的现象，称
4、为“水龙卷”；出现在陆上，卷扬尘土，卷走房屋、树木等的龙卷，称为“陆龙卷”。据统计，每个陆地国家都出现过龙卷风，其中美国是发生龙卷风最多的国家。加拿大、墨西哥、英国、意大利、澳大利亚、新西兰、日本和印度等国，发生龙卷风的机会也很多。,2006.3,8,10.1 风的类型,3龙卷风 龙卷风的范围小，直径平均为200300m；直径最小的不过几十米，只有极少数直径大的才达到1000m以上。它的寿命很短促，往往只有几分钟到几十分钟，最多不超过几小时。其整体移动速度平均为15m/s，最快的可达70m/s；移动路径的长度大多在10km左右，短的只有几十米，长的可达几百或千米以上。它造成破坏的地面宽度一般只
5、有12km。,2006.3,9,10.1 风的类型,3龙卷风 一般情况，龙卷风(就地旋转)的风速在50150ms，极端情况下，可达到300rals或超过声速。超声速的风能，可产生极大的威力。 当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时，由于它的内部气压极低，使建筑物或车辆内外形成强烈的气压差，顷刻间就会使建筑物或交通车辆发生“爆炸”。如果龙卷风的爆炸作用和巨大风力共同施展威力，那么它们所产生的破坏和损失将是极端严重的。,2006.3,10,10.1 风的类型,4其他风灾 雷暴大风天气是强雷暴云的产物。强雷暴云，又称“强风暴云”，主要是指那些伴有大风、冰雹、龙卷等灾害天气的雷暴。强风暴云体的前部是上升气流，
6、后部是下沉气流。由于后部下降的雨、雹等的降水物强烈蒸发，使下沉的气流变得比周围空气冷。这种急速下沉的冷空气在云底就形成一个冷空气堆，气象上称“雷暴高压”，使气流迅速向四周散开。这种雷暴大风，突发性强，持续时间甚短，一般风力达812级，所以有很大的破坏力。,2006.3,11,10.1 风的类型,4其他风灾 黑风：所谓“黑风”是一种强烈的沙尘暴或沙暴，现在已常用沙尘暴这个词了。它是由强风将地面大量的浮尘细沙吹起，卷入空中，使空气混浊，能见度很低的一种恶劣天气现象。 发生黑风的条件，一是要有足够强大而持续的风力；二是大风经过地区植被稀疏，土质干燥松软。 因此，我国阿拉善高原、内蒙古北部、河西走廊和
7、塔里木盆地、柴达木盆地及黄土高原北部等是最易出现黑风的地区。,2006.3,12,10.2 风的等级,为了区分风的大小，根据风速的大小，将风划分为13个等级。 无风，软风，轻风，微风，和风，清风， 强风，疾风，大风，烈风，狂风，暴风， 飓风 最大为飓风，风速在32.7m/s以上,2006.3,13,第11章 风灾害及对建筑物的影响,11.1 风灾害实例 11.2 大风造成的危害分类 11.3 风对建筑物的破坏作用,2006.3,14,11.1 风灾害实例,大风，尤其是强热带风暴(在西北太平洋和我国东南沿海称为台风，在大西洋、加勒比海、墨西哥湾及东太平洋地区称为飓风)对人类造成的灾害在各种自然灾
8、害中排在前三位之内，是发生很频繁的自然灾害。 强热带风暴引发的灾害除强大的风力可以破坏建筑物外，还因引起大浪、风暴潮及暴雨而造成灾害。热带气旋是世界上最严重的自然灾害之一，在世界历史上一次灾害死亡人数达5000以上的，热带风暴占20之多，一次死亡人数在30万人以上的也有三次。全球平均每年发生热带气旋80个左右，平均年死亡2万人左右，造成经济损失60-70亿美元。,2006.3,15,11.2 大风造成的危害分类,1直接危害 直接危害主要是大风对农、林业生产可造成直接损失及对土地造成土壤风蚀沙化。 在我国北部和西北内陆地区，风蚀比较强烈。近半个多世纪以来形成的沙漠化土地约5万km2，如内蒙古乌兰
9、察布盟后山地区开垦的农田已有43被风蚀沙漠化。近20多年来，海拉尔周围开垦的土地，黑土层平均已被吹蚀2025cm。,2006.3,16,11.2 大风造成的危害分类,1直接危害 此外，在嫩江下游、吉林西部和黄河故道等地区也出现沙漠化土地。 强风可造成农作物和林木折枝损叶、拔根、倒伏、落粒、落花、落果和受粉不良等。受害程度因风力、株高、株型、密度、行向和生育期等而异。 风还能加速植物的蒸腾作用，特别在干热条件下，使其耗水过多，根系吸水不足，可以导致农作物灌浆不足，瘪粒严重甚至枯死；林木也出现成枯顶或枯萎 等现象。,2006.3,17,11.2 大风造成的危害分类,2间接危害 间接危害指传播病虫害
10、和扩散污染物，由农作物无收而引起的饥荒、疾病等。,2006.3,18,11.3 风对建筑物的破坏作用,土木工程防灾、减灾工程更加侧重于风对建筑物破坏的研究，从中找出规律并制订完善的抗风设计方法以减轻风的灾害。 风对建筑物的破坏主要有以下几个方面： 1房屋建筑 2对高耸结构的破坏 3对生命线工程的破坏 4对大跨度柔性桥梁的破坏 5对广告牌、标语牌等附属建筑的破坏,2006.3,19,11.3 风对建筑物的破坏作用,1房屋建筑 (1)对高层结构的破坏作用。 (2)对简易房屋，尤其是轻屋盖房屋造成的破坏。 (3)对外墙饰面、门窗玻璃及玻璃幕墙的破坏。,2006.3,20,11.3 风对建筑物的破坏作
11、用,2对高耸结构的破坏 高耸结构主要涉及一些桅杆和电视塔，其中桅杆结构更容易遭受风灾害。桅杆结构的刚度小，在风载下易产生较大幅度的振动，从而容易导致桅杆的疲劳或破坏。世界范围内曾发生了数十起桅杆倒塌事故。,2006.3,21,11.3 风对建筑物的破坏作用,3对生命线工程的破坏 供电线路的电杆埋深浅，在大风中容易被刮倒，造成停电事故，严重影响生产和生活。公交线路上的停车路牌受风面大而埋深浅也易在大风中被刮翻。,2006.3,22,11.3 风对建筑物的破坏作用,4 对大跨度柔性桥梁的破坏 桥梁的风毁事故最早可以追溯到1818年，苏格兰的Dryburgh Abbey桥首先因风的作用而遭到毁坏。随
12、后，到1940年，相继有11座桥因风的作用而受到不同程度的破坏，其中英国苏格兰的Tay桥的倒塌造成了75人死亡的惨剧。,2006.3,23,11.3 风对建筑物的破坏作用,5对广告牌、标语牌等附属建筑的破坏 广告牌、标语牌常建在主建筑物的顶部，常为竖向悬臂结构，受风面积相对较大，而根部抗弯能力往往不足，遇大风即倒翻。在大风中广告牌吹翻砸伤行人的事是屡见不鲜的。,2006.3,24,第11章 风灾害及对建筑物的影响,2006.3,25,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.9.1620.9.16Wednesday, September 16, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出
13、的人谈话。10:46:4510:46:4510:469/16/2020 10:46:45 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.9.1610:46:4510:46Sep-2016-Sep-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:46:4510:46:4510:46Wednesday, September 16, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.9.1620.9.1610:46:4510:46:45September 16, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年9月16日星期三上午10时46分45秒10:46:
14、4520.9.16 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年9月上午10时46分20.9.1610:46September 16, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年9月16日星期三10时46分45秒10:46:4516 September 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午10时46分45秒上午10时46分10:46:4520.9.16 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。9/16/2020 10:46:45 AM10:46:452020/9/16 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。9/16/2020 10:46 AM9/16/2020 10:46 AM20.9.1620.9.16 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。16-Sep-2016 September 202020.9.16 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Wednesday, September 16, 202016-Sep-2020.9.16 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.9.1610:46:4516 September 202010:46,谢谢大家,
