Землетрясения и извержения

Содержание

1. Землетрясения.

2. Сели и оползни

3. Извержения вулканов

Список литературы  

1. Землетрясения.

Планета Земля представляет по форме трехосный эллипсоид со средним радиусом 6371 км. Земля состоит из нескольких различных по составу и физическим свой­ствам оболочек-геосфер. В центре Земли находится ядро, за ним следует мантия, затем земная кора, гидросфера и атмосфера. Верхняя граница, мантии проходит на глубине от 5 до 70 км по поверхности Мохоровичича, нижняя - на глубине 2900 км по границе с ядром Земли. Мантия Земли делится на верхнюю тол­щиной около 900 км и нижнюю - около 2000 км. Вер­хняя мантия вместе с земной корой образуют литосфе­ру. Температура в мантии считается равной 2000-2500°С, а давление находится в пределах 1-130 ГН/м2. Именно в мантии происходят тектонические процессы, вызыва­ющие землетрясения. Наука, изучающая землетрясе­ния, называется сейсмологией.Природа землетрясений до конца не раскрыта. Земле­трясения происходят в виде серии толчков, которые вклю­чают форшоки, главный толчок и афтершоки. Число тол­чков и промежутки времени между ними могут быть самыми различными. Главный толчок характеризуется наибольшей силой. Продолжительность главного толчка обычно несколько секунд, но субъективно людьми толчок воспринимается как очень длительный. Согласно данным психиатров и психологов, изучавших землетрясения, аф­тершоки иногда производят более тяжелое психическое воздействие, чем главный толчок. У людей под воздей­ствием афтершоков возникало ощущение неотвратимости беды, и они, скованные страхом, бездействовали вместо того, чтобы искать безопасное место и защищаться.Проекция гипоцентра на поверхность Земли называ­ется эпицентром. Вокруг него происходят наибольшие разрушения. Это так называемая плейстосейстовая об­ласть. Количество землетрясений, ежегодно регистрируе­мых на земном шаре, измеряется сотнями тысяч, а по данным других авторов - миллионами. В среднем каж­дые 30 секунд регистрируется одно землетрясение. Однако большинство из них относится к слабым, и мы их не замечаем. Силу землетрясения оценивают по интенсив­ности разрушений на поверхности Земли. Существует много сейсмических шкал интенсивности. Шкалу ин­тенсивности в 80-е гг. XIX в. создали Де Росси и Фо­рель (от I до X), в 1920 г. итальянец Меркалли предло­жил другую шкалу с диапазоном значений от I до XII, в 1931 г. эта шкала была усовершенствована Вудом и Нью­меном. В 1963 г. С. Медведев с соавторами предложили новую шкалу. По международной шкале MSK-64 сила землетрясений оценивается в баллах.Шкала силы землетрясений

 

Очаг землетрясения - это некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии. Центр очага - условная точка, именуемая ги­поцентром, или фокусом.

Землетрясения - это подземные толчки и колеба­ния земной поверхности, возникающие в результате вне­запных смещений и разрывов в земной коре или верх­ней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Сила в баллах

 

Наименование землетрясений

 

Последствия землетрясений

 

I

 

Незаметное сотрясение почвы

 

Регистрируются только сейсмиче­скими приборами.

 

II

 

Очень слабые толчки

 

Ощущаются отдельными людьми в покое.

 

III Слабые толчки

 

Ощущаются лишь небольшой ча­стью населения.

 

IV

 

Умеренное

 

Легкое дребезжание стекол, скрип дверей, стен.

 

V

 

Довольно сильное

 

Сотрясение зданий, колебания обо­рудования, трещины в оконных стеклах и штукатурке.

 

VI

 

Сильное

 

Частичное обрушение внутренних стен, обрывы проводной связи, сбои в работе чувствительной аппаратуры, возникновение отдельных пожаров.

 

VII

 

Очень сильное

 

Повреждения, трещины в каменных зданиях и сооружениях, обрывы линий электропередачи. Деревян­ные и антисейсмические постройки сохраняются.

 

VIII

 

Разрушительное

 

Трещины на крутых склонах и сы­рых почвах. Незакрепленное обору­дование сдвигается и повреждается. Старые здания разрушаются, ос­тальные сильно повреждаются. Па­дение отдельных опор ЛЭП, линий связи, каменных эстакад.

 

к

 

Опустошительное

 

Сильные разрушения каменных зданий, сооружений. Искривление деревянных зданий. Частичное по­вреждение гидротехнических соору­жений.

 

Х

 

Уничтожающее

 

Сильные разрушения всех зданий и сооружений. Возможны трещины в почве шириной до одного метра. Разрушения транспортных магист­ралей. Обвалы со склонов, оползни.

 

XI

 

Катастрофи­ческое

 

Полное разрушение зданий и соору­жений, искривление и скручивание железнодорожных рельсов. Повсеме­стные трещины на поверхности зем­ли, обвалы и оползни. Обрушения подземных помещений.

 

XII

 

Абсолютное или сильное катаст­рофическое

 

Сплошные оползни, обвалы, огром­ные трещины на поверхности земли. Отклонения и изменения течения рек, образование озер, водопадов. Частичное изменение рельефа мест­ности.

 

Линии, соединяющие пункты с одинаковой интен­сивностью колебаний, называются изосейстами. В 1935 г. профессор Калифорнийского технологичес­кого института Ч. Рихтер предложил оценивать энер­гию землетрясения магнитудой (от лат. magnitude - величина). Сейсмологи используют несколько магнитудных шкал. В Японии используют шкалу из семи магнитуд. Именно из этой шкалы исходил Рихтер К.Ф., пред­лагая свою усовершенствованную 9-магнитудную шкалу. Шкала Рихтера - сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн, воз­никающих при землетрясениях. Магнитуда самых силь­ных землетрясений по шкале Рихтера не превышает  9.

Магнитуда землетрясений - условная величина, ха­рактеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением. Магнитуда пропорциональ­на логарифму энергии землетрясений и позволяет срав­нивать источники колебаний по их энергии.

Данные о прошедших разрушительных землетрясениях на сейсмотектонических разломах

Дата

 

Регион

 

Магни­туда, ед

 

Интенсив­ность в эпицентре, баллы

 

Длина разлома, км

 

Ширина зоны по­вышенной интенсив­ности, KM

 

04.01.11

 

Кебин

 

8,2

 

X

 

230

 

4-6

 

14.03.83

 

Кум-Дат

 

5,4

 

VIII

 

22

 

0,15-0,4

 

01.09.62

 

Иран

 

7,2

 

более VIII

 

более 100

 

2-5

 

31.08 68

 

Иран

 

7,2

 

Х

 

80

 

2-6

 

23.12.72

 

Никарагуа

 

5,6-6,2

 

IX-X

 

11-12

 

2

 

07.03.27

 

Оку-Танго

 

-

 

IX-X

 

18 и 7

 

2-4

 

09.06.74

 

Изу-Ханто-оки

 

6,9

 

IX-X

 

5,5

 

2-3

 

07.12 88

 

Спитак

 

7,0

 

IX-X

 

более 13

 

6,5

 

Значение магнитуды землетрясений определяется из наблюдений на сейсмических станциях. Колебания грун­та, возникающие при землетрясениях, регистрируются специальными приборами — сейсмографами.

Обобщенные оценки воздействия землетрясений

Диапазон магнитуды землетрясения по Рихтеру

 

Среднее число землетрясений на Земле в год

 

Длительность сильных сотрясений грунта, с

 

Радиус района сильного сотрясения грунта, км

 

4,0-4,9

 

8000

 

0-5

 

0-15

 

5,0-6,9

 

900

 

2-15

 

5-30

 

6,0-6,9

 

140

 

10-30

 

20-80

 

7,0-7,9

 

15

 

20-50

 

50-120

 

8,0-8,9

 

-

 

30-90

 

80-160

 

Расчетные значения параметров смещения грунта при землетрясениях

 

Интенсивность землетрясения в баллах

 

Ускорение смещения грунта, см/с Скорость смещения грунта, см/с

 

Горизонталь­ное смещение грунта, мм

 

VI

 

30-60

 

3-6

 

1,5-3

 

VII

 

61-120

 

6,1-12

 

3,1-6

 

VIII

 

121-240

 

12,1-24

 

6,1-12

 

IX

 

241-480

 

24,1-48

 

12,1-24

 

Результатом записи сейсмических колебаний явля­ется сейсмограмма, на которой записываются продоль­ные и поперечные волны. Наблюдения над землетрясе­ниями осуществляются сейсмической службой страны. Некоторые данные о физических параметрах прошед­ших землетрясений приведены в таблицах выше.

Землетрясения распространены по земной поверхно­сти очень неравномерно. Анализ сейсмических, геогра­фических данных позволяет наметить те области, где следует ожидать в будущем землетрясений и оценить их интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования.

Карта сейсмического районирования - это офици­альный документ, которым должны руководствоваться проектирующие организации.

Пока не решена проблема прогноза, т. е. определе­ния времени будущего землетрясения. Основной путь к решению этой проблемы — регистрация «предвестни­ков» землетрясения; слабых предварительных толчков (форшоков), деформации земной поверхности, измене­ний параметров геофизических полей и др. Знание временных координат потенциального землетрясения во многом определяет эффективность мероприятий по за­щите во время землетрясений.

В районах, подверженных землетрясениям, осуще­ствляется сейсмостойкое, или антисейсмическое строи­тельство. Это значит, что при проектировании и строи­тельстве учитываются возможные воздействия на здания и сооружения сейсмических сил. Требования к объек­там, строящимся в сейсмических районах, устанавлива­ются строительными нормами и правилами и другими документами. По принятой в России 12-балльной шкале опасными для зданий и сооружений считаются земле­трясения, интенсивность которых 7 баллов и более. Стро­ительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, неэкономично. Поэтому в правилах и нормах указания ограничены районами 7-9-балльной сейсмич­ности. Обеспечение полной сохранности зданий во вре­мя землетрясений обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что сильные землетрясения происходят редко, нормы допускают воз­можность повреждения элементов, не представляющих угрозы для людей. Наиболее благоприятными в сейсми­ческом отношении считаются скальные грунты. Сейсмо­стойкость сооружений существенно зависит от качества Строительных материалов и работ. Методы расчетной оценки сейсмостойкости сооружений имеют приближен­ный характер. Поэтому нормы вводят ряд Обязательных конструктивных ограничений и требований. К их числу относится, например, ограничение размеров строящих­ся зданий в плане и по высоте. Для уточнений данных сейсмического районирования проводится сейсмическое микрорайонирование, с помощью которого интенсивность землетрясений в баллах, указанная на картах, может быть скорректирована на 1...2 балла в зависимости от местных тектонических, геоморфологических и грунто­вых условий.

Землетрясение - грозная стихия, не только разру­шающая города, но и уносящая тысячи человеческих жизней. Так, в 1908 г. землетрясением с магнитудой 7,5 разрушен г. Мессина (Италия), погибло более 100 тыс. человек. В 1923 г. катастрофическое землетрясение (магнитуда 8,2) с эпицентром на острове Хонсю (Япония) разрушило Токио, Иокогаму, погибли около 150 тыс. человек. В 1948 г. землетрясением разрушен Ашхабад, магнитуда 7, сила - IX баллов.

Иногда землетрясениям предшествуют грозовые раз­ряды в атмосфере, выделения метана из земной коры. Это так называемые «предвестники» землетрясений. Возникающие при землетрясении колебания могут быть причиной вторичных эффектов в виде оползней и селе­вых потоков, цунами (сейши), снежных лавин, наводне­ний, разломов в скальных породах, пожаров, коробле­ния земной поверхности.

Проблема защиты от землетрясений стоит очень ост­ро. В ней необходимо различать две группы антисейс­мических мероприятий:

предупредительные, профилактические мероприя­тия, осуществляемые до возможного землетрясения;

мероприятия, осуществляемые непосредственно пе­ред, во время и после землетрясения, т. е. действия в чрезвычайных ситуациях.На основе исследований природы землетрясений мо­гут быть разработаны методы предотвращения и прогно­за этого опасного явления. Очень важно выбирать места расположения населенных пунктов и предприятий с уче­том сейсмостойкости района. Защита расстоянием - лучшее средство при решении вопросов безопасности при землетрясениях. Если строительство все-таки при­ходится вести в сейсмоопасных районах, то необходимо учитывать требования соответствующих правил и норм (СНиПов), сводящиеся в основном к усилению зданий и сооружений.  Причинами селей могут явиться землетрясения, обильные снегопады, ливни, интенсивное таяние снега.По мощности селевые потоки делят на группы: мощ­ные (вынос более 100 тыс. м3 селевой массы), средней мощности (от 10 до 100 тыс. м3), слабой мощности (ме­нее 10 тыс. м3). Селевые потоки происходят внезапно» быстро нарастают и продолжаются обычно от I до 3 ч, иногда 6-8 ч. Сели прогнозируются по результатам на­блюдений за прошлые годы и по метеорологическим прогнозам.Оползень - скользящее смещение вниз по уклону под действием сил тяжести масс грунта, формирующих склоны холмов, гор, речные, озерные и морские терра­сы.По мощности, вовлекаемой в процесс массы горных пород, оползни распределяют на: малые - до 10 тыс. м3, крупные - от 101 до 1000 тыс. м3, очень крупные - свыше 1000 тыс. м8.

Классификация оползней по мощности

 По механизму оползневого процесса выделяют такие типы оползней: сдвиг, выдавливание, гидравлический вынос и др. По глубине залегания поверхностного скольжения различают оползни: поверхностные — до 1 м, мелкие - до 5 м, глубокие - до 20 м, очень глубокие - свыше 20м.

К профилактическим противоселевым мероприяти­ям относятся; гидротехнические сооружения (селезадерживающие, селенаправляющие и др.), спуск талой воды, закрепление растительного слоя на горных склонах, ле­сопосадочные работы, регулирование рубки леса и др. В селеопасных районах создаются автоматические сис­темы оповещения о селевой угрозе и разрабатываются соответствующие планы мероприятий.

Основная опасность - огромная кинетическая энер­гия грязеводных потоков, скорость движения которых может достигать 15 км/ч.

Сели - кратковременные бурные паводки на гор­ных реках, имеющие характер грязекаменных потоков.

2. Сели и оползни

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно-спасательных работ и обученности населения, эффективности системы оповещения,

К первой группе относится изучение природы земле­трясений, раскрытие его механизма, идентификация предвестников, разработка методов прогноза и др.

Наименование групп оползней

 

Масса пород, вовлеченных в оползневый процесс

 

Малые

 

ДО 10 тыс. м3

 

Средние

 

от 10 до 100 тыс. м3

 

Крупные

 

от 101 до 1000 тыс. м3

 

Очень крупные

 

свыше 1000 тыс. м3

 

 

Страниц: 1 2
Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Архив сайта
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

magref@inbox.ru

+7(951)457-46-96

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!