Dejavniki za zagotavljanje varnosti študentov na potresno nevarnih območjih. Velika enciklopedija nafte in plina

4.1. Določanje količine energije, ki se sprosti med potresom

Glavne značilnosti potresov so: žariščna globina (h), magnet (M), intenziteta (I) in energija (E).

Globina žarišča potresa je običajno od 10 do 30 km, v nekaterih primerih je lahko tudi veliko večja.

Magnituda (M) označuje celotno energijo potresa in je logaritem največje amplitude premika tal v mikronih, izmerjeno iz seizmograma na razdalji 100 km od epicentra:

Magnituda (M) po Ch.Richterju se giblje od 0 do 8,8 točke (najmočnejši potres). Povečanje za eno pomeni desetkratno povečanje amplitude nihanja v tleh (oz. pomika zemljine) in povečanje energije potresa za 30-krat. Tako je amplituda premika tal pri potresu z M = 7 100-krat večja kot pri M = 5, skupna energija potresa pa se poveča za 900-krat.

Seizmična energija

, kje

J.

Lestvico magnitude potresa je ustvaril Charles Richter leta 1935. Richterjeva lestvica nima zgornje meje, zato se imenuje odprta. Za "0" na lestvici se šteje raven energije, ki je enaka sproščeni energiji, ki je enaka 100 tisoč kg / m, kar je dovolj za dvig bremena, ki tehta 10 ton, na višino 1 m. Potres, ki sprosti 100-krat več energije ustreza 1 točki, še 100-krat več - 2 točki itd. Največji potres na Zemlji je imel magnitudo 8,9 točke. Znanstveniki domnevajo, da struktura Zemlje ne more povzročiti potresa z magnetnim poljem več kot 9 točk.

Intenzivnost potresov označuje celotno energijo elastičnih nihanja na zemeljskem površju, ocenjeno na 12-stopenjski lestvici MSK-64. določeno glede na magnitudo M, razdaljo R do epicentra, globino h in regionalne konstante a 3, b 3, c 3 po formuli, točke, kjer je a 3 = 1,5; b3 =3,0; s 3 =3,5.

- v epicentru

, točke

– na razdalji R od epicentra, točke.

Pri potresu z magnitudo 3 tresljaje opazijo redki in le v zaprtih prostorih; pri 5 točkah – viseči predmeti se zibljejo in vsi v prostoru opazijo tresenje; pri 6 točkah se pojavijo poškodbe na objektih, pri 8 točkah pa razpoke v stenah, uničenje vencev in cevi. Potres z magnitudo 10 spremlja splošno uničenje zgradb in motnje zemeljskega površja, potres z magnitudo 12 pa povzroči spremembe v pokrajini.

Nekaj ​​podatkov o potresih je navedenih v tabeli (4.1).

Tabela 4.1

Podatki o potresu

Posledice tresenja se kažejo v dveh fazah. Za prvo fazo je značilen prihod vzdolžnega vala, ki se giblje znotraj Zemlje, ki ob dosegu predmeta pogosto povzroči ne uničujoče, ampak opazne udarce.

Čas prihoda prvega potresnega vala, s:

,

Kje

- hitrost vzdolžnih valov, km/s.

Za drugo fazo potresa je značilen skupni vpliv potresnih valov na objekt: vzdolžni in površinski. Slednje vzbujajo longitudinalni valovi in ​​potujejo iz epicentra po površini Zemlje. Skupni val, ki nastane, ima veliko amplitudo in lahko povzroči znatno uničenje. Čas njegovega prihoda je določen s formulo

, z,

Kje

- hitrost širjenja površinskih valov, km/s.

Časovno obdobje, s, potrebno za izvedbo nujni ukrepi zaščita je opredeljena kot razlika:

.

4.2. Reševanje problema

Magnituda – M=5;

Globina hipocentra potresa je h=4 km;

Amplituda seizmografskega zapisa tresljajev tal je a=20 mm;

Razdalja od objekta “A” do epicentra R=25 km;

Hitrost vzdolžnega valovanja

=6,2 km/s;

Hitrost površinskega valovanja

=0,9 km/s.

Določite parametre potresa in čas za izvedbo nujnih zaščitnih ukrepov.

1. Določite jakost potresa (I).

1.1. V epicentru.

kjer je M – magnituda (M=5);

a 3 – regijska konstanta (a 3 =1,5);

b 3 – regijska konstanta (b 3 =1,5);

c 3 – regijska konstanta (c 3 =3,5);

h – globina hipocentra (h = 4 km).

1.2. Na razdalji R od epicentra

kjer je R oddaljenost od epicentra (R = 25 km).

2. Določite čas prihoda prvega potresnega vala

sekunda,

Kje

- hitrost vzdolžnih valov (

= 6,2 km/s).

3. Določite čas prihoda celotnega vala (druga faza potresa)

Kje

- hitrost širjenja površinskih valov (

= 0,9 km/s).

4. Določite čas za izvedbo nujnih zaščitnih ukrepov (

)

Zaključek: Za izvedbo nujnih ukrepov za zaščito ljudi pred potresom je potrebnih 24,3 sekunde.

Ocena parametrov potresa z uporabo nomogramov.

V praksi je za hitro oceno parametrov potresa priporočljiva uporaba nomogramov.

1. Z nomogramom (sl. 4.2) določimo magnitudo v epicentru potresa (R), pod pogojem, da je seizmična postaja na razdalji R = 300 km od epicentra.

Če poznamo amplitudo snemanja vibracijskega seizmograma a = 20 mm in njegovo oddaljenost od epicentra 300 km, določimo magnitudo M, ki je enaka M = 5,3.

2. Z nomogramom (slika 4.3) določimo intenziteto potresa (I) v epicentru (A).

Pri globini hipocentra (globina vira potresa) h = 4 km in magnitudi M = 5 je intenziteta potresa I = 9 točk.

Če želite določiti intenzivnost potresa na objektu, poiščite razdaljo od epicentra do objekta

kjer je R = 25 km (glede na pogoje problema), h = 4 km (glede na pogoje problema).

Ob teh podatkih bo intenziteta potresa po nomogramu enaka

točke.

Objekt se tako nahaja v coni manjših poškodb, za katero so značilne poškodbe sten (razpoke, odpadanje ometa), vrat (zvitost blokov, razbita okenska stekla).

riž. 4.1. Diagram potresa: O – hipocenter (vir potresa); A – epicenter; B – lezija; h – globina žarišča potresa, kjer je h = OA; R – epicentralna razdalja; C – hipocentralna razdalja

riž. 4.2. Nomogram za določanje magnitude v epicentru potresa

riž. 4.3. Nomogram za določanje jakosti potresa

3. Določite območje središča lezije.

Za to najprej poiščemo razdaljo R 5 od epicentra, ki ustreza meji z jakostjo potresa 5 točk.

S kombiniranjem vrednosti na lestvicah intenzivnosti (5 točk) in velikosti (M = 5,3) na nomogramu (sl. 4.3) dobimo, da je R 5 enak:

km, nato km,

kjer je R 5 razdalja od A do B z rezultatom 5 točk.

Površina prizadetega območja je enaka

4. Določite čas prihoda prvega potresnega vala

sekunda,

Kje

- hitrost vzdolžnih valov (

= 6,2 km/s).

5. Določite čas prihoda drugega vala potresa (uničujočega)

Kje

- hitrost širjenja površinskih valov (

= 0,9 km/s).

6. Določite čas za sprejetje nujnih zaščitnih ukrepov (

)

Zaključek: Za sprejetje nujnih ukrepov za zaščito ljudi pred potresom potrebujemo 24,3 sekunde.

Možnosti nalog za neodvisna odločitev naloge, ki jih študentje predlagajo v “prilogi 1”.

4.3. Zagotavljanje pomoči žrtvam

Med močnimi potresi se lahko ljudje znajdejo ujeti v ruševinah. V pogojih dolgotrajnega stiskanja mehkih tkiv posameznih delov telesa, spodnjih ali zgornjih okončin se lahko razvije zelo huda lezija, imenovana dolgotrajni kompresijski sindrom okončin ali travmatska toksikoza. Nastane zaradi absorpcije strupenih snovi v kri, ki so produkti razgradnje stisnjenih mehkih tkiv.

Tisti, ki jih je prizadela travmatska toksikoza, se pritožujejo zaradi bolečine v poškodovanem delu telesa, slabosti, glavobola in žeje. Na poškodovanem delu so vidne odrgnine in udrtine, ki ponavljajo obris štrlečih delov drobljenih predmetov. Koža je bleda, mestoma modrikasta in hladna na dotik. Poškodovana okončina začne hitro nabrekniti 30-40 minut po sprostitvi.

Med travmatsko toksikozo obstajajo 3 obdobja:

Srednje;

Pozen.

V zgodnjem obdobju, takoj po poškodbi in 2 uri, je zavest prizadete osebe ohranjena, je vznemirjen, poskuša se osvoboditi blokade, prosi za pomoč. Po dveh urah bivanja v ruševinah se začne vmesno obdobje. Razburjenje mine, prizadeta oseba postane relativno mirna, daje signale o sebi, odgovarja na vprašanja, lahko občasno pade v zaspanost, ima suha usta, žejo in splošno šibkost. IN pozno obdobje splošno stanje žrtve se močno poslabša: pojavi se vznemirjenost, neustrezna reakcija na okolje, delirij, mrzlica, pojavi se bruhanje, zenice se najprej močno zožijo in nato razširijo, utrip je šibek in pogost. V hujših primerih pride do smrti.

Ko ste odkrili osebo v ruševinah, morate najprej pregledati to mesto in sprejeti ukrepe za osvoboditev žrtve. Ruševine previdno odstranjujejo, da se ne zrušijo. Oseba se lahko odstrani iz blokade šele po popolni sprostitvi iz stiskanja.

Pri zagotavljanju prve pomoči na rane in odrgnine nanesite sterilni povoj. Če ima žrtev mrzle, modrikaste, močno poškodovane okončine, se nanje nanese podveza nad točko stiskanja. To bo ustavilo absorpcijo strupenih snovi iz zdrobljenih mehkih tkiv v krvni obtok. Podveze ne smete pritrditi zelo tesno, da ne bi popolnoma motili pretoka krvi v poškodovane okončine.

V primerih, ko so okončine tople na dotik in niso močno poškodovane, se nanje nanese tesen povoj. Po namestitvi zavoja ali drugega povoja se s cevjo brizge daje analgetik, če ni na voljo, se predpiše 50 gramov vodke. Poškodovane okončine, tudi če ni zlomov, imobiliziramo z opornicami.

Že od prvih minut nudimo prvo pomoč prizadeti osebi, topel čaj, kava, pitje veliko tekočine z dodatkom sode bikarbone, 2-4 grame na sprejem (do 20-40 gramov na dan). Soda pomaga obnoviti kislinsko-bazično ravnovesje notranjega okolja telesa, pitje veliko tekočine pomaga odstraniti strupene snovi v urinu.

Osebe, ki jih prizadene travmatična toksikoza, čim hitreje in previdno prepeljejo v zdravstveno ustanovo na nosilih.

Znaki modrice površinskih mehkih tkiv so bolečina, oteklina in modrice. Pri zagotavljanju prve pomoči žrtvi nanesite tlačni povoj, nanesite mraz in ustvarite počitek. Hude modrice na prsih ali trebuhu lahko spremljajo poškodbe notranji organi: pljuča, jetra, vranica. Postaviti ga je treba na mesto poškodbe hladen obkladek in prizadeto osebo nujno prepeljati v zdravstveno ustanovo.

Pri poškodbah glave lahko pride do poškodb možganov: modrica ali pretres možganov. Znaki kontuzije možganov so glavoboli, slabost in včasih bruhanje, zavest žrtve je ohranjena. Pretres možganov spremljajo izguba zavesti, slabost in bruhanje, hudi glavoboli in omotica. najprej skrb za zdravje za modrice in pretrese možganov je sestavljen iz ustvarjanja popolnega počitka za prizadeto osebo in uporabe mraza na glavo.

Do zvina vezi pride, ko neuspešen skok, padanje, dvigovanje uteži. V poškodovanem sklepu se pojavi bolečina, nastane oteklina, gibanje je omejeno. Pri zagotavljanju prve pomoči nanesite tesen povoj, nanesite mraz na poškodovani sklep in zagotovite mirovanje poškodovanega uda.

Dislokacije nastanejo, ko se sklepne površine kosti premaknejo. V tem primeru je kršena celovitost sklepne kapsule, včasih pa se raztrgajo vezi. Izpahi se lahko pojavijo v mandibularnem in medvretenčnem sklepu. Glavni znaki dislokacije sklepov okončin: bolečina v sklepu, motnje gibanja v njem, sprememba oblike sklepa, skrajšanje okončine in njen prisilni položaj.

Pri zagotavljanju prve pomoči za izpah ga ne smete poskušati poravnati - to je odgovornost zdravnika. Pri izpahih sklepov ude počivajte, pri izpahih v velikih sklepih pa je ob počitku priporočljivo dati anestetik.

Priloga 1

Možnosti reševanja problemov določanja potresnih parametrov in sprejemanja nujnih ukrepov za zaščito ljudi

Nadaljevanje priloge 1

Literatura

L.V. Dostojno, V. M. Zaplatinsky. Varnost v izrednih razmerah je civilna zaščita. Glavni pomočnik. - Kijev: 2003. - 300 str.

V.M. Šobotov. Civilna zaščita. - K.: 2004. - 439 str.

E.P. Shubin Civilna zaščita. Vadnica. - M: Izobraževanje, 1991. - 223 str.

O.P. Namestnik in drugi. Civilna zaščita. Glavni pomočnik. - Lviv: Plakat, 2000.-336 str.

SEIZMOLOGIJA IN TEKTONIKA-vede, ki se ukvarjajo s preučevanjem potresov in razvojem zemeljska skorja.

Seizmični valovi, ki jih povzročajo potresi, se uporabljajo tudi za preučevanje notranje strukture Zemlje; napredek na tem področju je služil kot osnova za razvoj metod potresnega raziskovanja. Potrese opažamo že od antičnih časov. Podrobno zgodovinski opisi, ki zanesljivo nakazujejo potrese iz sredine 1. tisočletja pred našim štetjem, so podali japonski znanstveniki. Veliko pozornosti Starodavni znanstveniki in drugi so bili pozorni na seizmičnost. Sistematična instrumentalna opazovanja, ki so se začela v 2. polovici 19. stoletja, so privedla do ločitve seizmologije v samostojno znanost (B. B. Golitsyn, E. Wichert, A. Mohorovichich, F. Omori itd.).

Če pogledate sodoben zemljevid sveta, lahko vidite, kako dobro se obrisi obal Afrike in Amerike ujemajo, če »odstranite« ocean, ki ju ločuje. Pred več sto milijoni let je celotna kopenska masa sveta tvorila eno samo primarno celino - Pangea. Kasneje se je razdelila na dele (sedanje celine), ki so počasi plavajoče zavzele svoje današnje mesto na zemeljski obli. Ime nemškega geofizika Alfreda Wegenerja, ki je svojo prvo podrobnejšo predstavitev objavil leta 1912, je tesno povezano s teorijo premikanja celin.

Obstajajo tri glavne vrste meja plošč: divergentna - plošče se odmikajo in tam nastane nova oceanska skorja; transformacija - vzdolž teh meja plošče drsijo druga glede na drugo v nasprotnih smereh, konvergentno - na teh mejah se plošče zbližajo, ena od njih se premakne pod drugo in se pogrezne v plašč (na sliki rdeče).

»Nova globalna tektonika« (tektonika plošč) je tektonska hipoteza, ki predpostavlja, da je litosfera razdeljena na velike plošče, ki se premikajo po astenosferi (plast zmanjšane trdote in trdnosti pod litosfero) v vodoravni smeri. V bližini srednjeoceanskih grebenov rastejo litosferske plošče zaradi materiala, ki se dviga iz globin in se odmikajo (širijo); v globokomorskih jarkih se ena plošča potisne pod drugo in jo plašč absorbira v plašč (subdukcija). Kjer plošče trčijo druga ob drugo, nastanejo prepognjene strukture.

Seizmologija proučuje tudi pojave, povezane s potresi. pojasnjeni so vzroki potresov, njihova povezava s tektonskimi procesi in možnost napovedovanja. Uporablja se za raziskave notranja struktura Zemlja in določitev položaja najpomembnejše meje rešen je odsek med njegovimi »trdimi« lupinami ter problemi seizmičnega coniranja in mikroconiranja. kako neodvisna znanost obstaja od druge polovice 19. stoletja.

Tektonika preučuje ne le razvoj strukture zemeljske skorje, temveč tudi njene spremembe pod vplivom tektonskih premikov in deformacije, povezane z razvojem Zemlje kot celote. Koncepti, ki pojasnjujejo deformacije in premike zemeljske skorje, so izraženi v hipotezah mobilizma in fiksizma. Začetek razvoja tektonike sega v 16.-17. V 20. stoletju se je oblikovala kot samostojna veja geologije.




Vulkani.

Vulkan (iz latinščine vulcanus - ogenj, plamen), geološka tvorba, ki nastane nad kanali in razpokami v zemeljski skorji, skozi katere na zemeljsko površje bruhajo lava, pepel, vroči plini, vodna para in drobci kamnin. Obstajajo aktivni, mirujoči in izumrli vulkani, po obliki - osrednji, ki izbruhnejo iz osrednjega iztoka, in razpoke, ki izgledajo kot zevajoče razpoke ali niz majhnih stožcev. Glavni deli vulkana: komora magme (v zemeljski skorji ali zgornjem plašču), vent – ​​izhodni kanal, skozi katerega se magma dvigne na površje; stožec - hrib na površini Zemlje iz produktov vulkanskega izmeta, krater - depresija na površini vulkanskega stožca. Kupola lave ima zaobljeno obliko in strma pobočja, ki jih razrežejo globoki utori. V kraterju vulkana lahko nastane zamašek zamrznjene lave, ki prepreči sproščanje plinov, kar posledično povzroči eksplozijo in uničenje kupole. Strmo nagnjen piroklastični stožec je sestavljen iz izmenjujočih se plasti pepela in žlindre. Ščitasti vulkan z velikim kraterjem (kaldero) in tanko plastjo strjene lave na površini. Izbruhi lave lahko izvirajo iz kraterja na vrhu ali skozi razpoke v pobočjih. Kraterje kolapsa najdemo znotraj kaldere, pa tudi na pobočjih ščitastega vulkana. Stožec stratovulkana je sestavljen iz izmenjujočih se plasti lave, pepela, skorije in večjih odpadkov. Sodobni vulkani se nahajajo vzdolž velikih prelomnic in tektonsko premičnih območij (predvsem na otokih in obalah Tihega in Atlantskega oceana). Aktivna aktivna vulkana: Ključevska Sopka in Avačinska Sopka (Kamčatka, Ruska federacija), Vezuv (Italija), Izalco (El Salvador), Mauna Loa (Havajski otoki) itd.

Sestava vulkanskih kamnin.

Obstaja veliko vrst vulkanskih kamnin, ki se med seboj razlikujejo kemična sestava. Najpogosteje obstajajo štiri vrste, katerih pripadnost je določena z vsebnostjo silicijevega dioksida v kamnini: bazalt - 48-53%, andezit - 54-62%, dacit - 63-70%, riolit - 70-76% . Kamnine, ki vsebujejo manj silicijevega dioksida, vsebujejo velike količine magnezija in železa. Ko se lava ohladi, velik del taline tvori vulkansko steklo, v masi katerega najdemo posamezne mikroskopske kristale. Izjema je t.i fenokristali. barva vulkansko steklo odvisno od količine železa, ki je v njem: kot več železa, temnejša je.

Aktivni vulkani na zemlji.

Med aktivne vulkane sodijo tisti, ki so izbruhnili v zgodovinski čas ali kaže druge znake aktivnosti (emisija plinov in pare). Skupno je znanih približno 2500 izbruhov 500 takšnih vulkanov.

Zdi se, da so številni vulkanski otoški loki povezani s sistemi globokih prelomov. Potresna središča se nahajajo približno na globini do 700 km od gladine zemeljsko površje, tj. vulkanski material prihaja iz zgornjega plašča. Na otočnih lokih ima pogosto andezitno sestavo; andeziti so po sestavi podobni celinski skorji; na teh območjih skorja raste zaradi dotoka plaščnega materiala. Vulkani, ki delujejo vzdolž oceanskih grebenov (na primer havajskih), izbruhnejo material pretežno bazaltne sestave. Ti vulkani so povezani s plitvimi potresi, katerih globina ne presega 70 km. Ker bazaltne lave najdemo tako na celinah kot vzdolž oceanskih grebenov, se domneva, da neposredno pod zemeljsko skorjo obstaja plast, iz katere izvirajo bazaltne lave.

Viri toplote.

Eden od nerešenih problemov vulkanskega delovanja je določitev vira toplote, potrebnega za lokalno taljenje bazaltne plasti ali plašča. Takšno taljenje mora biti zelo lokalizirano, saj prehod potresnih valov kaže, da sta skorja in zgornji plašč običajno v trdnem stanju. Poleg tega mora biti toplotna energija zadostna za taljenje velikih količin trdnega materiala. Na primer, v ZDA v porečju reke Columbia (zvezne države Washington in Oregon) je količina bazaltov več kot 820 tisoč km 3; enake velike plasti bazaltov najdemo v Argentini (Patagonija), Indiji (planota Deccan) in juž. Afrika (Great Karoo Rise). Trenutno obstajajo tri hipoteze. Nekateri geologi verjamejo, da taljenje povzročajo lokalne visoke koncentracije radioaktivnih elementov, vendar se zdijo takšne koncentracije v naravi malo verjetne, drugi menijo, da tektonske motnje v obliki premikov in prelomov spremlja sproščanje toplotne energije. Obstaja še eno stališče, po katerem zgornji plašč pod pogoji visoki pritiski je v trdnem stanju, ob padcu tlaka zaradi razpok pa se stopi in skozi razpoke priteče tekoča lava.

Potres je preprosto tresenje tal. Valovi, ki povzročijo potres, se imenujejo seizmični valovi; kot zvočni valovi, ki seva iz gonga, ko ga udarimo, seizmični valovi se oddajajo tudi iz nekega vira energije, ki se nahaja nekje v zgornje plasti Zemlja. Čeprav vir naravnih potresov zavzema določeno količino kamnin, ga je pogosto priročno definirati kot točko, iz katere sevajo potresni valovi. Ta točka se imenuje žarišče potresa. Ob naravnih potresih se seveda nahaja na neki globini pod zemeljskim površjem.

Pri potresih, ki jih povzroči človek, kot so podzemne jedrske eksplozije, je žarišče blizu površine. Točka na zemeljski površini, ki se nahaja neposredno nad žariščem potresa, se imenuje epicenter potresa. Kako globoko v Zemljinem telesu so hipocentri potresov? Eno prvih osupljivih odkritij seizmologov je bilo, da so številni potresi sicer na majhnih globinah, vendar so na nekaterih območjih globoki več sto kilometrov. Takšna območja vključujejo južnoameriške Ande, otoke Tonga, Samoo, Nove Hebride, Japonsko morje, Indonezijo, Antile v Karibskem morju; Vsa ta območja vsebujejo globoke oceanske jarke.

V povprečju se pogostost potresov tukaj močno zmanjša v globinah nad 200 km, vendar nekatera žarišča dosežejo celo globino 700 km. Potrese, ki se zgodijo v globinah od 70 do 300 km, precej poljubno uvrščamo med srednje, tiste, ki se zgodijo še v večjih globinah, pa imenujemo globokožariščne. Potresi srednjega in globokega žarišča se pojavljajo tudi daleč od pacifiške regije: v Hindukušu, Romuniji, Egejskem morju in pod ozemljem Španije. Tremorji s plitkim žariščem so tisti, katerih žarišča se nahajajo neposredno pod zemeljsko površino. Največje uničenje povzročijo potresi plitvega žarišča, njihov prispevek pa znaša 3/4 celotne količine energije, ki se ob potresih sprosti po vsem svetu. V Kaliforniji, na primer, so bili vsi doslej znani potresi plitvega žarišča.

V večini primerov po zmernih ali močnih plitvih potresih na istem območju opazimo številne potrese manjših magnitud v nekaj urah ali celo mesecih. Imenujemo jih popotresni sunki, njihovo število ob res močnem potresu pa je včasih izjemno veliko. Pred nekaterimi potresi so predhodni sunki iz istega območja izvora - foreshocks; domneva se, da jih je mogoče uporabiti za napovedovanje glavnega šoka. 5. Vrste potresov Še ne tako dolgo nazaj je veljalo prepričanje, da se vzroki potresov skrivajo v temi neznanega, saj se dogajajo v globinah, ki so predaleč od sfere človekovega opazovanja.

Danes lahko razložimo naravo potresov in večino njihovih vidnih lastnosti s perspektive fizikalna teorija. Po navedbah sodobni pogledi, potresi odražajo proces nenehne geološke transformacije našega planeta. Razmislimo zdaj o teoriji o izvoru potresov, sprejeti v našem času, in o tem, kako nam pomaga bolje razumeti njihovo naravo in jih celo napovedati. Prvi korak k sprejemanju novih pogledov je prepoznavanje tesne povezave med lokacijami tistih območij sveta, ki so najbolj izpostavljena potresom, ter geološko novimi in aktivnimi območji Zemlje. Večina potresov se zgodi na robovih plošč: tako sklepamo, da so iste globalne geološke ali tektonske sile, ki ustvarjajo gore, razpočne doline, srednjeoceanske grebene in globokomorske rove, iste sile, ki ustvarjajo primarni vzrok najmočnejši potresi.

Narava teh globalne sile trenutno ni povsem jasno, vendar ni dvoma, da je njihov nastanek posledica temperaturnih nehomogenosti v telesu Zemlje - nehomogenosti, ki nastanejo zaradi izgube toplote s sevanjem v okoliški prostor, na eni strani in zaradi dodajanje toplote pri razpadu radioaktivnih elementov, ki jih vsebuje skale, - z drugim. Koristno je uvesti klasifikacijo potresov glede na način njihovega nastanka. Najpogostejši so tektonski potresi. Nastanejo, ko v kamninah pod vplivom določenih geoloških sil pride do preloma. Pomembni so tektonski potresi znanstveni pomen za poznavanje drobovja Zemlje in ogromnega praktični pomen Za človeška družba, saj predstavljajo najnevarnejši naravni pojav.

Vendar se potresi pojavljajo tudi zaradi drugih razlogov. Druga vrsta tresljajev spremlja vulkanske izbruhe. In v našem času veliko ljudi še vedno verjame, da so potresi povezani predvsem z vulkansko aktivnostjo. Ta zamisel izvira iz starogrških filozofov, ki so opazili široko razširjenost potresov in vulkanov na številnih območjih Sredozemlja. Danes ločimo tudi vulkanske potrese – tiste, ki se pojavljajo v kombinaciji z vulkansko aktivnostjo, vendar menimo, da so tako vulkanski izbruhi kot potresi posledica delovanja tektonskih sil na kamnine in ni nujno, da se pojavljajo skupaj.

Tretjo kategorijo tvorijo plazoviti potresi. To so majhni potresi, ki se zgodijo na območjih, kjer so podzemne praznine in rudniške odprtine. Neposredni vzrok za tresenje tal je zrušitev strehe rudnika ali jame. Pogosto opažena različica tega pojava so tako imenovani "poči kamnov". Pojavijo se, ko napetosti okoli sile odpiranja rudnika velike mase skale se nenadoma, z eksplozijo, ločijo od njenega obraza, vznemirljive seizmične valove.

Skalne udare so opazili na primer v Kanadi; Še posebej pogoste so v Južni Afriki. Zelo zanimiva je vrsta plazovitih potresov, ki se včasih pojavijo ob razvoju velikih plazov. Na primer, ogromen zemeljski plaz na reki Mantaro v Peruju 25. aprila 1974 je povzročil potresne valove, enake zmernemu potresu. Zadnja vrsta potresov so umetni, eksplozivni potresi, ki jih povzroči človek, ki nastanejo med konvencionalnimi ali jedrskimi eksplozijami.

Podzemne jedrske eksplozije so se v zadnjih desetletjih zgodile na številnih poligonih v različni kraji globus, povzročil precej močne potrese. Ko jedrska naprava eksplodira v vodnjaku globoko pod zemljo, se sprosti velik znesek Nuklearna energija. V milijoninkah sekunde tlak tam skoči na vrednosti, ki so tisočkrat višje od atmosferskega tlaka, temperatura na tem mestu pa se poveča za milijone stopinj. Okoliške kamnine izhlapevajo in tvorijo sferično votlino s premerom več metrov. Votlina raste, medtem ko vrela kamnina izhlapeva z njene površine, kamnine okoli votline pa pod vplivom udarnega vala predrejo drobne razpoke.

Zunaj tega razpokanega območja, katerega dimenzije se včasih merijo v stotinah metrov, kompresija v kamninah povzroči nastanek seizmičnih valov, ki se širijo v vse smeri. Ko prvi seizmični kompresijski val doseže površje, se tla upognejo navzgor in, če je energija valov dovolj visoka, se lahko površje in kamnina izvržejo v zrak ter tvorijo krater. Če je luknja globoka, bo površina le rahlo počila in skala se bo za trenutek dvignila, nato pa padla nazaj na spodnje plasti. Nekatere podzemne jedrske eksplozije so bile tako močne, da so nastali seizmični valovi potovali skozi notranjost Zemlje in bili zabeleženi na oddaljenih seizmičnih postajah z amplitudo, ki je enaka valovom potresov z magnitudo 7 po Richterjevi lestvici. V nekaterih primerih so ti valovi pretresli stavbe v oddaljenih mestih.

V. OBRUČEV.

V. Obručev v kitajskem kostumu med enim od svojih potovanj po Nebesnem cesarstvu.



Določitev globine žarišča potresa: E - epicenter, G - hipocenter (žarišče).



Odvisnost poškodbe od smeri udarcev.



Ukrivljenost železniških tirov med potresom.



Premik poljskih cest med potresom leta 1891 na Japonskem: FF - razpoka v tleh; Črtkana črta prikazuje položaj cest pred premikom.

Zemljo, trdna tla pod našimi nogami, smo navajeni obravnavati kot nekaj nepremagljivega in trajnega. Na njem gradimo najtežje objekte, poglabljamo njihove temelje čim globlje so, tem težji so. Ko se torej začne zemlja tresti pod našimi nogami, da na njej ne moremo stati, ko se zamajejo velika drevesa, pred našimi očmi pokajo in razpadajo močne stavbe, ki so stale desetletja ali več, ko razpoke trgajo zemljo in iz njegovih globin se sliši rjovenje in rjovenje, kot da se drobovje Zemlje zruši - človeka zgrabi groza, izgubi glavo, ne ve, kam naj teče, kam pobegniti pred bližajočo se smrtjo.

Medtem se naša Zemlja neprestano trese. Natančni instrumenti so odkrili, da se vsako leto zgodi od osem do deset tisoč potresov, tj. približno en potres vsako uro; v resnici jih je veliko več, saj dve tretjini zemeljskega površja je prekrito z vodo, na kateri ni postaj, ki bi beležile vse, tudi šibke tresljaje tal, velika območja celin pa takih postaj nimajo. Na srečo so v večini primerov potresi tako šibki, da jih človek ne čuti. Opažati jih začne, ko stvari v hiši že prasketajo ali trkajo druga ob drugo; vendar so ti potresi še vedno neškodljivi. Nekoliko močnejši so tisti, v katerih žvenketajo posode, se zibljejo viseče svetilke in stenske poslikave, ropotajo stekla v oknih; Takšni potresi nas že vznemirjajo. In ko se omet začne krušiti, padejo razne predmete, urna nihala se ustavijo, vrata zaloputnejo in v stenah nastanejo razpoke, ljudje neprostovoljno bežijo iz zgradb, ker se na ulici počutijo bolj varne kot v zaprtem prostoru, ki postane kot mišelovka ali past.

Takšnih potresov je čez leto več deset in le nekaj je še močnejših, ki uničijo mesta in ubijejo na tisoče ljudi. Še manj pogosti so katastrofalni potresi, pri katerih smrt nastopi v nekaj sekundah. več ljudi kot od epidemij ali bitk.

Potres se kaže na zemeljskem površju, vendar se ognjišče, tj. območje, kjer nastane, se nahaja v črevesju Zemlje, na večji ali manjši globini, in je koncentrirano znotraj ravnine ali nekega prostora z omejitvami, ki nam niso znane.

Za poenostavitev izračunov se predpostavlja, da vir predstavlja točko, imenovano hipocenter. Iz nje izvira udarni val, ki se širi v vse smeri in povzroča elastično nihanje vseh delcev, ki skupaj s samim valovanjem postopoma slabijo z oddaljevanjem od hipocentra. Na zemeljski površini je tresenje najmočnejše na območju, ki se nahaja neposredno nad izvirom: imenuje se epicentralno območje, A epicenter- točke nad hipocentrom.

Z oddaljevanjem v vse smeri od epicentra se sunki čutijo vse šibkeje in jih nazadnje človek ne čuti več, temveč jih zabeležijo natančni instrumenti.

Preučevanje potresov je naloga posebne veje geologije, imenovane seizmologija(iz grške besede "seism" - tresenje). Sunki, ki jih čutijo ljudje, se imenujejo makroseizmi, tisti, ki jih čutijo le instrumenti, pa mikroseizmi.

Močni potresi se običajno začnejo z enim ali več šibkimi sunki, ki jim po kratkem ali daljšem času sledi eden ali več glavnih sunkov, najbolj uničujočih; nato sunki postopoma slabijo in končno preidejo iz makroseizmike v mikroseizmiko. Na splošno lahko potres traja več ur ali cel dan. včasih znano območje Zemlja doživlja tresljaje različne jakosti več dni, tednov ali mesecev.

Skoraj vsak potres spremljajo zvočni pojavi, ki naredijo močan vtis in vzbujajo grozo v ljudeh. Podzemni ropot je včasih podoben medlemu ropotu groma, včasih žuborenju vrele vode, včasih ropotu težkega vlaka ali plazu, včasih žvižgu vetra, včasih cvilenju letečega izstrelka ali poku. Zvoki včasih vodijo potresni val, včasih zaostajajo za njim.

Uporablja se za preučevanje potresov posebna orodja - seizmografi. Posnamejo potres, pri čemer zabeležijo čas, moč in smer vsakega posameznega sunka. Potek potresa imenujemo seizmogram. Zapisano je na papirju, vstavljenem v seizmograf.

Dobri seizmografi ne beležijo le potresa, ki se je zgodil na območju, kjer je instrument nameščen, tj. kje se potresna postaja nahaja ali v neposredni bližini, temveč tudi najbolj oddaljene potrese in omogočajo ugotavljanje, na kateri oddaljenosti od postaje so se zgodili, ter njihovo moč.

Vprašanje, na kateri globini se nahaja žarišče potresa, rešujejo izračuni na podlagi seizmograma. Grobo, vendar vizualni način zagotavlja meritve razpok v stenah stavb. Z določitvijo naklona razpok na zemeljsko površino in risanjem pravokotnic nanje lahko najdete vir na presečišču slednjih v globini z navpičnico, ki poteka skozi epicenter, ali na presečišču pravokotnic med seboj.

Opazovanja so pokazala, da večina potresov izvira na globini 50 km od zemeljske površine, majhen del - na globini od 50 do 100 km, le posamezni potresi izvirajo iz globin do 300-700 km.

Potresno najbolj prizadeto območje se nahaja okoli epicentra in se imenuje pleistoseist regiji. Njegove dimenzije niso odvisne le od moči udarca, temveč tudi od globine vira.

Moč potresov določajo njihove posledice; Po lestvici, sprejeti v ZSSR, so potresi razvrščeni v 12 točk: od neopazne do hude katastrofe. (Za gradacije jakosti potresa glej “Znanost in življenje” št. Tam je pojasnjena tudi razlika med klasifikacijo jakosti potresa v točkah in glede na magnitudo po Richterjevi lestvici. - Opomba Uredi.)

Vzroki za potrese so trojni. Prvič, praznine, ki jih v topnih kamninah zemeljske skorje ustvari podzemna voda, so vzrok za potrese, ki jih povzroči odpoved strehe teh praznin. to neuspeli potresi, imajo zelo majhno območje razširjenosti, majhno pleistoseistično območje, majhno žariščno globino, vendar so lahko zelo uničujoči.

Drugič, vulkanskim izbruhom pogosto sledijo, včasih pa jih spremljajo bolj ali manj močni potresi, ki jih povzroči nenadno redčenje plinov v kanalu vulkana, ko izbočijo lava čep iz odprtine, pa tudi zaradi okvar strehe vulkana. praznine, nastale po izlivu lave. te vulkanski potresi včasih so zelo uničujoči: območje njihove razširjenosti in pleistoseistično območje sta majhna, žarišče je plitvo.

Tretjič, vse počasne premike plasti v zemeljski skorji zaradi njihovih dislokacij - nastanek gub, prelomov, povratnih prelomov in premikov - pogosto spremljajo potresi. te tektonski potresi najpogostejši in so pogosto tudi najbolj uničujoči; njihovo območje razširjenosti in pleistoseistična regija imajo lahko zelo različne velikosti, vir pa je lahko na različnih globinah.

Kakšni so opozorilni znaki potresov?

Šibki tresljaji tal, ki jih zabeležijo seizmografi, deloma pa jih opazimo tudi ljudje nekaj ur pred rušilnim potresom, so njegovi znanilci, a ne obvezni; močan potres lahko nastane brez takšnih predhodnikov ali pa so pred njim tako neposredno, da izgubijo svojo opozorilno vrednost. Včasih se vse skupaj lahko konča s temi šibkimi tresljaji.

Na skorajšnji potres so najbolj občutljive živali. Hišni ljubljenčki - kokoši, prašiči, osli - začnejo skrbeti in povzročati hrup. Divje živali rjovejo, krokodili lezejo iz vode, na otoku Kuba pa krotke kače lezejo iz hiš na polja, da pobegnejo. (Za več podrobnosti glej: P. Marikovsky. Živali napovedujejo potrese. - Alma-Ata: Science, 1984. - Opomba Uredi.)

Posledice potresov se izražajo v težjih ali manjših poškodbah vseh človeških objektov do njihovega popolnega uničenja, v razpokah, prelomih in premikih plasti zemeljske skorje, podorih in podorih v gorah, v izginjanju in pojavu izvirov, v potresih, zemeljskih plazovih in zemeljskih plazovih. izsuševanje in poplavljanje morskih obal.

Stopnja poškodovanosti konstrukcij je odvisna predvsem od kakovosti gradnje, pa tudi od sestave tal, narave udarca, moči udarca in kota njegovega izstopa. Vertikalni sunki, ki jih opazimo v epicentru in v njegovi neposredni bližini, so manj škodljivi kot valovite vibracije, ki so značilne za okolico. Potresni valovi, ki potujejo skozi zemljo, močno porušijo zgradbe, še posebej stene, če so vzporedne z valom. Ne samo, da se dvignejo z valom, ampak jih ta tudi upogne. Kot udarca na površino, kot so pokazale teorija in izkušnje, povzroči največje uničenje pri velikosti od 45 do 55 stopinj.

Vpliv sestave tal je razložen s tem, da je od nje odvisna hitrost širjenja potresa; v trdih kamninah je hitrost veliko večja kot v zrahljanih kamninah. V debeli plasti zrahljanih kamnin, kot je sediment (naplavine dolin), val oslabi in lahko celo popolnoma zamre; toda majhna debelina, ki leži na trdni podlagi, nima časa, da bi ublažila udarec, ampak se vrže na svojo podlago. V teh pogojih bo uničenje večje kot neposredno na kamniti podlagi.

pri največja moč potresa se celotna stavba spremeni v kup ruševin. Kakovost materiala, iz katerega je zgradba zgrajena, pa je zelo pomembna: zidovi iz opeke na dobrem cementu bodo pri enaki potresni sili utrpeli veliko manj škode kot zidovi iz balvanov, vezanih z ilovico.

Uničenje zgradb pogosto spremljajo tudi požari, saj podrti kamini, prevrnjene svetilke, zlomljene električne žice zanetijo požar, poškodbe vodovodnih cevi in ​​zamašitve ulic z naplavinami pa otežujejo gašenje požarov v mestih. Tako so ob potresu 1. septembra 1923 na Japonskem po prvem sunku v Tokiu požari izbruhnili na 76 mestih, v dveh dneh pa je zgorelo tri četrtine mesta.

Hudo uničenje zgradb, zlasti med potresi, ki se zgodijo ponoči, neizogibno povzroči smrt ljudi, ki so pokopani v ruševinah v hišah: splošna panika, požari in blokade ulic otežujejo pravočasno izkopavanje živih ljudi. Na primer, potres leta 1920 v provinci Gansu na Kitajskem je povzročil smrt približno 200.000 ljudi, večina jih je bila pokopana v jamskih bivališčih v lesu, ki ga je udarec uničil.

Poleg stavb v mestih ob potresih trpijo tudi podzemni objekti - kanalizacijske cevi, vodovodni in plinovodi, razsvetljava in telefonski kabli, kamniti in železni mostovi (pri slednjih posamezni nosilci skačejo s svojih opornikov), tiri (tir). skupaj s tirnicami je upognjen).

V zemeljski skorji ob vsakem pomembnejšem potresu, razpoke, v največji količini na območju epicentra; včasih se razhajajo v vse smeri od katerega koli središča, pogosteje pa se nahajajo brez kakršnega koli reda različne smeri. V gorah se običajno nahajajo vzdolž pobočja, na obali pa ob obali. Razpoke dosežejo širino od 20-50 cm do 10-15 m in se včasih raztezajo več kilometrov; njihova globina doseže 10 m; Vanje padajo posamezne zgradbe, ljudje in živali. Razpoke, ki nastanejo pri prvem udarcu, se ob naslednjih udarcih včasih zaprejo, pogosto pa se zaprejo počasi ali ostanejo odprte.

Pogrezanja večjih površin ali njihove okvare se pojavljajo pri zelo močni potresi x, dosežejo tudi 60 m globine in jih spremlja izbruh vode in blata. V Lizboni se je med potresom leta 1755 pogreznil nasip z množico ljudi, zbranih na njem, med potresom leta 1861 pa je prišlo do okvare v delti reke Selenga na Bajkalskem jezeru - pogrezanje območja okoli 260 km2, ki se je skupaj z bivališči in čredami, ki se nahajajo na njej, v povprečju pogreznila pod gladino jezera za 2,9 m.

Če je vir potresa nekje pod dnom oceana ali velikega morja, potem se tresenje prenaša skozi celotno debelino vode - to je morski potres (ali cunami). V tem času se čuti na ladjah, ki plujejo skozi morje. Z navpičnim udarcem, tj. nad epicentrom se ladja nenadoma dvigne in nato spusti, opaziti je nabrekanje vode. Med bočnimi trki ladja doživi sunek, kot da bi zadela podvodno skalo, plavajoči gozd ali ledeni blok; ohlapni predmeti padajo, ljudje težko ohranjajo ravnotežje; Še posebej močno je tresenje volana. Trk pogosto spremlja dolgočasen hrup, ki prehaja iz vode v ozračje.

Posledice morskih potresov so bolj uničujoče, če je epicenter blizu obale. Takrat morje ob prvem udarcu pogosto izsuši veliko območje, nato pa se val vrne z velikansko silo, udari ob obale in vse odnese z njih. Tako je med potresom v Lizboni leta 1775 val dosegel višino 26 m in pobil 60.000 ljudi ter se razširil 15 km v notranjost. Na Kamčatki so leta 1923 valovi odnesli led pol kilometra od obale in z njim prekrili več zgradb; tundra je bila poplavljena več kilometrov. Plitvi obalni del morja je pogosto prekrit s kaotičnimi, divjimi valovi, ki hitijo sem in tja. Valovi, ki jih je povzročil potres v bližini obale, so se nato razširili na dolga razdalja vzdolž oceanov in razjedajo obale, obalne vasi in mesta. Na primer, potres leta 1960 v Čilu je povzročil ponovno vulkansko aktivnost in močan cunami, katerega valovi so dosegli zahodne obale Tihega oceana. (Katastrofalni cunami konec leta 2004 v vzhodnem Indijskem oceanu je povzročil smrt več sto tisoč ljudi in ogromno gmotno škodo v državah jugovzhodne in južne Azije. Glej "Znanost in življenje" št. 3, 2005 - ur. .) Razporeditev potresov na zemeljskem površju kaže, da so tesno povezani z območji dislokacij in vulkanizma. Statistični podatki kažejo, da je 40 % potresov omejenih na obale Tihega oceana, od Magellanove ožine preko Aleutskih otokov do Nove Zelandije, ki se prav tako odlikujejo po obilici vulkanov. Tu najdemo gorovja, ki mejijo na celine, v njihovi neposredni bližini pa so najgloblje kotanje na dnu oceanov, raztegnjene ob obalah, tj. najbolj dramatične spremembe v reliefu. Približno 50 % potresov se zgodi v tako imenovanem "prelomnem pasu" Zemlje, ki se razteza od Mehike na zahodni polobli čez Atlantski ocean do Mediteransko morje do Kaspijskega morja in Indije in se odlikuje po mladih nagubanih gorah in velikih ugreznih - polomih ter aktivnih vulkanih. Samo 10% potresov pade na preostale glavne mase celin, med njimi pa je treba izpostaviti kot najbolj dovzetne: 1) prelomni pas vzdolž afriških jezer, Rdečega in Mrtvega morja; 2) gorski verigi Tien Shan in Pamir in 3) južni del Bajkalskega jezera z okolico.

Ali so potresi kakor koli povezani z drugimi naravnimi pojavi? Statistika je pokazala, da se potresi pojavljajo: 1) pogosteje jeseni in pozimi kot spomladi in poleti (razmerje 4:3); 2) pogosteje ob novi luni in polni luni; 3) pogosteje pri perigeju, tj. medtem ko luna sveti najkrajša razdalja iz zemlje; 4) udarci so pogostejši in močnejši, ko je Luna na meridianu določenega mesta.

Dobro znane povezave opazimo tudi pri vetrovih, padavinah in spremembah atmosferskega tlaka. Torej, močni vetrovi same povzročajo mikroseizmične vibracije. Potrese opazimo nekoliko pogosteje po obdobju obilnih padavin. Najbolj jasna povezava je z nenadnimi spremembami zračnega tlaka in to je razumljivo: padec atmosferskega tlaka za 1 mm ustreza zmanjšanju tlaka na 1 km2 za 13,6 milijona kilogramov. Močan padec ali povečanje zračnega tlaka lahko povzroči sprostitev napetosti v gubah ali prelomih v obliki premika plasti, kar posledično povzroči tresenje. Povečana obremenitev zemeljske skorje zaradi velika količina padavine pozimi in jeseni, pritisk vetra in povečano plimovanje morja glede na položaj lune.

Človek ne more preprečiti potresa: ima moč najboljši scenarij samo opozorite nanje vnaprej, da imajo ljudje čas za pobeg, in zgradite strukture, ki lahko prenesejo tudi močne udarce.

Za opozarjanje so na potresno ogroženih območjih nameščene potresne postaje, opremljene z natančnimi in občutljivimi seizmografi, ki naj poleg močnih tresljajev beležijo tudi mikroseizmične in na podlagi študije po možnosti ugotavljajo tovrstne premike. ki so znanilci uničujočih. Na žalost to ni bilo storjeno v vseh regijah Zemlje.

Previdnostni ukrepi, ki so jih že sprejeli v vseh državah, ki so jih močno prizadeli potresi, so določena pravila za gradnjo stavb. V bistvu se spustijo na razširitev temeljev z uporabo kovinskih vezi zidanje, posebna trdnost obokov in preklad, ločitev strehe z režo od dimnikov, prepoved težkih vencev in letvic ter uporaba popolnoma neškodljivih materialov. Stavbe, postavljene v skladu s temi pravili, se imenujejo protipotresne in morajo varovati tiste, ki živijo v njih, pred smrtjo pod ruševinami.

Oglejte si izdajo na isto temo

Najnevarnejši geološki procesi so potresi. Tako je 20% ozemelj Ruske federacije izpostavljenih potresom z intenzivnostjo več kot 7 točk, več kot 5% ozemelj - 8-9 točk. Tej vključujejo Severni Kavkaz, Bajkalska regija, Jakutija, Sahalin, Kamčatka in Kurilski otoki. Več kot 20 milijonov ljudi v Rusiji je nenehno izpostavljenih nevarnosti uničujočih potresov. V enem letu se zgodi več kot 100.000 potresov, ki jih zabeležijo seizmografi. Na svetovni ravni potresi v povprečju ubijejo približno 10.000 ljudi. V Ruski federaciji v letih 1992-2000. Zgodilo se je več kot 120 močnejših potresov in dva močna potresa: na otoku. Šikotan (4.–5. oktober 1994) in Neftegorsk (27. maj 1995), kar je povzročilo smrt 2000 ljudi. in popolno uničenje mesta.

Potresi– to so močni tresljaji, tresljaji ali premiki zemeljske skorje, ki jih povzročajo tektonski ali vulkanski procesi in vodijo do uničenja zgradb, objektov, požarov in človeških žrtev.

Območje pojavljanja popotresni sunek(udarec) je vir potresa. Znotraj njegovih meja se pojavi proces sproščanja nakopičene energije. V središču izbruha je konvencionalno označena točka, imenovana hipocenter, se imenuje njegova projekcija na zemeljsko površino epicenter. Med potresom se iz hipocentra oddaja potresna energija v obliki potresni valovi, tj. elastični vzdolžni in prečni valovi.

Glavne značilnosti potresov so:

• globina vira potresa;
• velikost in intenzivnost energije na zemeljski površini.

Globina izvira je globina mesta, kjer nastane podzemni sunek (udar), tj. vir potresa. Globina žarišča potresa v različnih potresnih regijah se giblje od 0 do 720 km [13, 15]. Odvisno od globine lezije ( n) potrese delimo na: površinske ( n=0 – 70 km); vmesni ( n=70 – 300 km); globoko ( n več kot 300 km). Doslej ni bil zabeležen potres, globlji od 720 km. Več kot 75 % energije, ki se sprosti med potresom, pripada površini in le 3 % globini. Pojav potresov na določenih območjih se imenuje seizmičnost.

Magnituda je mera skupno število energija, ki se oddaja med potresnim sunkom v obliki elastičnih valov. Magnituda je značilnost vira potresa in določa skupno energijo potresa v njem. Magnituda je brezdimenzijska količina in je logaritem največje amplitude ( Zm) premik tal (površinski val) v mikronih (µm), izmerjen s seizmografom (ali seizmogramom) na daljavo R=100 km od epicentra potresa:

M = dnevnik Zm – 1,32 R (1)

Magnituda vzdolž vektorja se spreminja od 0 do 9. Vendar pa magnituda označuje izhod seizmične energije samo v epicentru potresa. Zato za več objektivno ocenjevanje sile nihanja zemeljske površine, tj. potresov na točkah, ki so oddaljene od epicentra, je bil uveden koncept intenzitete potresa.

Intenziteta potresa je jakost nihanja tal na površju zemlje, ki je uničevalna sila potresi. Odvisno je od magnitude (M), oddaljenosti od epicentra ( R) in globino vira potresa ( H). Intenziteta potresa (v točkah) na določeni točki zemeljske površine je določena z razmerjem:

kjer so 3, 1,5, 3,5 regionalne konstante za Rusko federacijo.

Zato intenzivnost potresa (magnituda, resnost ali seizmična intenzivnost) ocenjuje moč potresa na zemeljskem površju. Dejavniki, ki določajo intenziteto potresov, so poleg same potresne energije še: oddaljenost od epicentra, lastnosti tal, kakovost gradnje itd. Ti označujejo stopnjo in obseg uničenja, ki ga povzročijo elementi na določenem mestu. Intenzivnost oziroma jakost potresa se meri v točkah. V tem primeru je mogoče uporabiti več lestvic:

• Richterjeva lestvica, ki uporablja magnitudo magnitude (1
• Mercallijeva lestvica jakosti potresa - 12 točk; modificirana Mercallijeva lestvica MM - v ZDA; v nekaterih evropskih državah - lestvica Mercalli KZ;
• Lestvica MSK-64 (Medvedev, Sponheuer, Karnikova lestvica), ki jo priporoča UNESCO, za energijsko intenzivnost - 12 točk;
• Lestvica IPE, ki je zelo blizu lestvici Mercalli, je priporočljiva in je osnova SNiP-11-7-81 "Gradnja na potresnih območjih."

Vse te lestvice so blizu ena drugi in intenziteto potresov merimo na 12-stopenjski lestvici. Trenutno se v Rusiji in državah CIS uporablja mednarodna 12-stopenjska lestvica MSK-64 (Medvedev, Sponheuer, Karnikova lestvica). Tako lestvica MSK-64 deli potrese glede na moč sunkov na površini zemlje, torej glede na intenziteto potresa, na 12 točk.

Mercallijeva lestvica (približno MSK-64) je predstavljena v tabeli 1, razmerje med Richterjevo lestvico in MSK-64 pa v tabeli 2. V tem primeru je intenziteta označena z rimskimi številkami, velikost pa z arabskimi številkami. Glede na intenziteto delimo potrese na: šibke (I-III stopnje); zmerno (IV točke); močna (V-VI točke); zelo močna (VII točke); uničujoče (VIII-X točke); katastrofalne (XI točke) in zelo katastrofalne (XII točke).

Potres v Armeniji (1988) je označen z lestvico MSK-64 - X točk, magnituda M = 7, žariščna globina - 10-20 km.

Eden od vzrokov za potres je lahko vulkanski izbruh, podor kamnin itd. Zato so potresi glede na vzrok njihovega nastanka: tektonski, vulkanski, zemeljski in morski potresi.

Tektonski- nastanejo kot posledica gibanja mas zemeljske skorje pod vplivom notranjih napetosti.

Vulkanski- nastanejo ob vulkanskih izbruhih. Ko izbruhnejo podvodni vulkani, lahko nastanejo ogromni cunamiji in nastanejo novi otoki.

Zemeljski plaz- opazovano ob podiranju obokov podzemnih kraških brezen.

morski potresi- to so močna nihanja vode v morjih in oceanih, ki nastanejo med potresi, katerih vir se nahaja pod dnom morja (oceana) ali na obalnih območjih. Močan potres spremlja nastanek cunamija - ogromnih valov, visokih do 30 m in hitrosti do 80 km/h. Ko doseže obalo, odplavi obalne strukture, povzroči veliko uničenje in povzroči žrtve.

Glavni način za zmanjšanje izgub in škode med potresi je gradnja protipotresno odpornih objektov, potresno določanje območij, napovedovanje možnih potresov, seizmično opazovanje (monitoring), izvajanje AS in DPR na območju izrednih razmer itd.

Razmislimo o metodi za določanje uničenja objekta med potresom, ki se uporablja v praksi ocenjevanja inženirske situacije.

Največjo škodo na gospodarskem objektu zaradi naravnih nesreč lahko povzroči potres. Oceno pričakovanega obsega uničenja ob potresih lahko naredimo podobno kot oceno uničenja ob jedrski eksploziji, s to razliko, da merilo ni vrednost nadtlaka (ΔР f), temveč intenziteta potresa ( J) v točkah. V tem primeru se J na določenem objektu na 12-stopenjski lestvici ugotovi s formulo (2). V delu je podana metodologija za izračun uničenja stavb in objektov med potresi. V praktičnih izračunih pri ocenjevanju odpornosti objekta na potrese se narava in stopnja uničenja določita iz tabele. 3 za različne diskretne vrednosti intenzivnosti (J, točke) v območju od vrednosti, ki povzročajo šibko uničenje elementov OE (zgradbe, strukture, oprema, omrežje IES itd.) Do vrednosti, ki povzročajo njihovo popolno uničenje. Ob potresih poleg uničenja zgradb odpovedujejo tudi sistemi za vzdrževanje življenja prebivalcev, to je komunalna in energetska omrežja (PSN). Njihovo stabilnost med potresom ocenjujemo s tabelo. 4. Poleg tega lahko z izračuni ugotovimo tudi nepopravljive izgube med prebivalstvom
(Tabela 5). V tem primeru je pri ocenjevanju inženirske situacije med potresi pogosto treba rešiti naslednji tipični problem.

Naloga. Pričakovana intenziteta potresa na kraju samem je IX stopnje po lestvici MSK-64. Na njenem ozemlju so industrijske in upravne zgradbe s kovinskim okvirjem in žerjavno opremo 25-50 ton, skladiščne opečne zgradbe, cevovodi na kovinskih in armiranobetonskih nadvozih. Določite naravo uničenja elementov objekta med danim potresom.

Glede na tabelo 3 ugotavljamo, da bodo pri IX točkah srednje poškodovani industrijski, upravni objekti in cevovodi, huje pa skladiščni objekti.

Primer samostojne rešitve. Pričakovana intenziteta potresa na območju objekta je VII stopnje po lestvici MSK-64. Na lokaciji so industrijske in upravne stavbe s kovinskim okvirjem in betonskim polnilom, skladiščne opečne zgradbe in cevovodi na kovinskih podstavkih. Ugotovite naravo uničenja elementov objekta med takšnim potresom, stabilnost sistemov za vzdrževanje življenja in morebitne nepopravljive izgube med prebivalstvom.