Оценка силы землетрясений

Человечество уже многие столетия ведёт наблюдение и регистрацию землетрясений на Земном шаре. Теперь широко используется специальная аппаратура, в частности, сейсмографы, которые позволяют качественно определять, где произошло землетрясение и оценивать его силу. Приборы автоматически регистрируют колебания Земли и вычерчивают сейсмограмму (рис. 8). На сейсмограмме отмечены времена прихода P-волны и S-волны.

Рис. 8. Пример сейсмограммы

 

В настоящее время выявлена зависимость землетрясений от строения, состава и состояния земной коры. Это выглядит следующим образом:

1. В скальных породах скорость распространения сейсмического толчка больше, нежели в дисперсных породах, однако сила землетрясения (его балльность), наоборот, возрастает в последних.

2. Обводнённость, водонасыщение, высокое положение уровня грунтовых вод увеличивают интенсивность землетрясений. Территории, сложенные плывунами, илами, заболоченными и обводнёнными осадочными породами, являются районами повышенной интенсивности землетрясений.

3. Геологические структуры и тектонические нарушения, расположенные поперек движения сейсмических волн, могут уменьшать интенсивность землетрясений.

4. Отдельно стоящие и резко очерченные формы рельефа поверхности земли (холмы, крутые склоны гор и оврагов) могут повышать сейсмичность территории.

Каждое землетрясение обязательно сопровождается рядом физических явлений. Это звуки, световые эффекты, волны на твёрдых средах, обвалы, оползни и оплывы, трещины и провалы в земле, разрушения зданий и сооружений. Очень характерны звуки в виде «подземного гула».

 

Интенсивность проявления землетрясений на поверхности Земли (сотрясаемость поверхности) оценивается по сейсмическим шкалам. В России для оценки силы землетрясений используется шкала, состоящая из 12баллов.

 

Каждому баллу отвечает определённая величина сейсмического ускорения – а мм/с², вычисляемая по формуле: , где А – амплитуда колебаний, мм; Т – период колебаний сейсмической волны, с; П = 3,14. По величине а определяют коэффициент сейсмичности. (где q – ускорение силы тяжести, мм/с²), который необходим для оценки прочности и устойчивости сооружений. 12 – балльная шкала показана в таблице 1.

 

Кроме 12 балльной шкалы, которая используется во многих странах мира, очень известной является шкала Рихтера (шкала магнитуд М). Магнитуды – это расчётные величины. Максимальные значения магнитудМ = 8,5 - 9.

 

Важное место занимает сейсмическое районирование территорий и прогноз проявления возможных землетрясений. Сейсмическое районирование выражается в составлении сейсмических карт, по которым можно определять значение максимального балла для данной территории. Это трудная задача. В последние годы карты всё время обновляются, т.к. сейсмичность земной коры в ряде районов возрастает. В большинстве случаев на новых картах значение баллов повышают. Стихия коварна. Это можно видеть на следующем примере. В 1976 г землетрясение в Узбекистане разрушило поселок Газли (8 баллов). Поселок отстроили, но в 1984 г землетрясение повторилось, но уже силой 9 баллов и он был снова разрушен.

В последние годы в России создана Карта общего сейсмического районирования территории страны (имеется в виду Карта тектонических землетрясений). Из этой карты видно, что если раньше Сахалин, Камчатка, Курилы считались особо опасными по сейсмике, то теперь к этим территориям относят Восточную Сибирь и примыкающие к ней Прибайкалье и Забайкалье, включая горный Алтай. Для этих территорий возможно 9 баллов (по шкале Рихтера – до 8,5). Впервые на Карте появились зоны 10-балльных землетрясений (Сахалин, Камчатка, Курилы). Раньше таких районов в России не было. Территория Северного Кавказа с 6-7 – балльной оценкой переведена на 9 баллов.