Прогнозування землетрусів, сейсмічне районування та сейсмостійке будівництво
землетрусом, паніки виникають тільки при появі чуток про можливість сильного землетрусу.
Прогноз землетрусів. З метою попередження можливих наслідків робляться спроби передбачення землетрусів. В цьому напрямку намічені деякі успіхи, однак, практично важливих результатів поки не досягнуто.
Єдиний поки випадок прогнозу сильного землетрусу з евакуацією населення з епіцентральной зони було здійснено в Китаї.
Такий може бути ціна прогнозу!
За підтримки федеральних структур (МНС РФ) на Камчатці діє прогнозний полігон, на якому в рамках затверджених програм регулярно проводяться заходи щодо відпрацювання заходів захисту в результаті сильного землетрусу.
Сама постановка проблеми прогнозу землетрусів (і природних катастроф взагалі) ще чекає свого часу.
Сейсморайонуванні. ВСР. В даний час в значно більшому ступені розвинене напрямок сейсмічного районування, т. Е. Розбиття території на області з різною інтенсивністю коливань.
Сейсморайонуванні. ДСР. МСР. З метою більш ретельного районування території в разі спорудження на ній особливо важливих об'єктів (атомні електростанції, греблі, великі холодильники, нафтосховища і т. П.) Проводиться детальне сейсмічне районування (ДСР) і мікросейсмічних районування (МСР). Відповідно до цих картами інженерами - будівельниками розробляються відповідні сейсмостійкі конструкції, які здатні врахувати специфіку землетрусів і витримати коливання відповідної інтенсивності [Сейсмічна ..., 1977, 1980; Сейсмічна ..., 1979].
Землетрус, його вогнище, Гіпоцентр, епіцентр, епіцентральним відстань
Будь-яке землетрус виникає внаслідок раптового вивільнення значної кількості енергії в деякому об'ємі всередині Землі. Як правило, при цьому в деякій області в тілі Землі відбуваються руйнування і інші необоротні деформації гірських порід. Область, в межах якої відбувається вивільнення накопиченої пружної енергії, називається вогнищем землетрусу. проекція вогнища на денну поверхню - епіцентральной областю землетрусу. Точка, в якій починається процес виділення сейсмічної енергії, називається гипоцентром землетрусу. його проекція на денну поверхню - епіцентром землетрусу.
Відстань уздовж земної поверхні від епіцентру до спостерігача (сейсмічної станції) називається епіцентральним відстанню. яке вимірюється в кілометрах або
в градусах дуги Δ великого (з центром в центрі Землі) кола. При цьому відстань, відповідне одному градусу дуги, визначається зі співвідношення:
360 0 = 2 π R 0; 1 0 = 111,14 км,
де, як і вище, R 0 ≈ 6371 км - середній радіус Землі.
У разі неглибокого сильного землетрусу, коли на поверхні Землі з'являється тріщини і розломи і / або в районі епіцентру розташовується досить густа мережа населених пунктів, в яких можливе визначення інтенсивності коливань, область вогнища і / або епіцентральная область виявляється досить надійно.
Поза вогнищем землетрусу деформації носять переважно характер пружних коливань, що поширюються від нього за законами пружних сейсмічних хвиль. До таких хвилях застосовуються звичайні поняття фронту і променя. Поверхня, у всіх точках якої щільність потоку сейсмічної енергії однакова, називається ізосейсміческой. Перетин ізосейсміческіх поверхонь з поверхнею Землі утворюють лінії,
При розбіжності від вогнища землетрусу сейсмічна енергія розподіляється на дедалі більшу поверхню. Це веде до зменшення щільності потоку сейсмічної енергії зі збільшенням відстані r від гипоцентра. Явище це називається геометричним розбіжністю. В однорідному ізотропному півпросторі для значно перевершує розміри вогнища r розбіжність хвиль змінюється за законом 1 / r 2. для розповсюджується в плоскому шарі циліндричної хвилі - за законом 1 / r. Фактично, внаслідок неоднорідності Землі, наявності особливостей випромінювання з вогнища, поглинання енергії в процесі внутрішнього тертя, розсіювання енергії хвилі на різних неоднорідностях і межах, спад щільності потоку сейсмічної енергії відбувається по більш складному закону. Для однорідноїізотропної Землі при значній відстані від вогнища ізосейсміческіе поверхні з хорошим наближенням можна вважати сферами, а Ізосейсти - колами.
Часто мають місце такі «зв'язки» подій: форшоки відбуваються поблизу гипоцентра головного поштовху, а найсильніший афтершок, навпаки - на іншому кінці вогнища (рис. 3.4б). При цьому може виконуватися правило Бота. магнітуда найсильнішого афтершоку не перевищує величини, на дві десятих меншої магнітуди головного поштовху.
Розміри вогнища, певні по виявленим на поверхні Землі порушень або по згущення форшоков і афтершоків, як правило, пропорційні магнітуду
lg L [км] = 0,4 · М - 1,0, D ≈ 1/2 · L
і для землетрусів з магнітудою М = 5, 6, 7, 8 досягають розмірів L ≈ 10, 20-30, 50-60, 100-200 км відповідно.
700 км ≤ L ≤ 1300 км; L ≈ 1000 ± 300 км.
М = 9,0: L = 1200-1300 км. Всі ці землетруси мають одну особливість: їх моментная магнітуда М W (див. Далі) досягає максимальних значень М W = 9,0-9,5.
Мал. 3.4. Вогнища найсильніших Ітурупского 6.11.1958, М = 8,2 (а), Великого Камчатського 4.11.1952, М = 8,5 (б) і Аляскинского 28.3.1964, М = 8,3 (в) землетрусів, певні по форшоков і афтершоків з М ≥ 5 (а), М ≥ 6 (б) і М ≥ 5 (в) першого року. 1 - епіцентри найсильніших форшоков: 21.07.1958, М = 6,3 (а), 4.04.1952, М = 6,8 (б) і 6.02.1964, М = 6,9 (в); 2 -
епіцентри головних поштовхів; 3 - епіцентри найбільш сильних афтершоків: 12.11.1958, М = 7,5 (а), 5.01.1953, М = 7,0 (б) і 30.03.1964, М = 6,6 (в). Толстой лінією обведена межа вогнища, тонкої позначена вісь глибоководного жолоба.
Видно, що форми вогнищ досить сильних землетрусів можуть бути апроксимувати еліпсами або овалами. Отже, Ізосейсти - лінії, уздовж яких інтенсивності струсів матимуть однакові значення, в областях, прилеглих до вогнищ таких землетрусів, також будуть представляти собою замкнуті лінії по формі близькі до еліпсам або овалом.
Вогнища землетрусів (рис. 3.4), що визначаються по скупченню афтершоків, японським ученим К. Могти були названі сейсмічними проломи першого роду [Могти, 1988, с. 93-97]. Такі осередки, певні для найбільш сильних землетрусів, мають властивість не перекривати один одного в просторі протягом певного