Воздействие землетрясений.
Современные методы защиты от землетрясений
Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы. Землетрясение, как правило, сопровождается множеством звуков различной интенсивности в зависимости от расстояния до источника его возникновения. Вблизи источника… Читать ещё >
Воздействие землетрясений. Современные методы защиты от землетрясений (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Поражающие факторы землетрясений
1. Продольные (волны сжатия).
Вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.
2. Поперечные (волны сдвига).
Заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны). Скорость распространения поперечных волн — в среднем 5 км/c.
3. Поверхностные (длинные L-волны).
Именно они вызывают самые сильные разрушения. Скорость распространения поверхностных волн — в среднем 2 км/c.
- 4. Колебания почвы или гигантские приливные волны (цунами), возникающие при сейсмических смещениях на морском дне.
- 5. Разрушения зданий и сооружений.
В результате воздействия поражающих факторов образуются зоны, опасные для безопасности жизнедеятельности людей и оказывающие влияние на устойчивость функционирования объектов жизнедеятельности. На территории зоны могут возникать очаги поражения. Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести.
Интенсивность землетрясения — на поверхности земли измеряется в баллах. В нашей стране принята международная М8К-64 (шкала Медведева, Шпонхойтера, Карника), в соответствии с которой землетрясения подразделяются по силе толчков на поверхности земли на 12 баллов. Условно их можно разделить на слабые (1−4 балла), сильные (5−8 баллов) и сильнейшие, или разрушительные (8 баллов и выше).
Таблица 1 — Сейсмическая шкала.
Балл. | Название землетрясения. | Краткая характеристика. |
Незаметное. | Отмечается только сейсмическими приборами. | |
Очень слабое. | Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя. | |
Слабое. | Ощущается лишь небольшой частью населения. | |
Умеренное. | Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. | |
Довольно сильное. | Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих. | |
Сильное. | Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий. | |
Очень сильное. | Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми. | |
Разрушительное. | Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются. | |
Опустошительное. | Сильное повреждение и разрушение каменных домов. | |
Уничтожающее. | Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление ж.-д. рельсов. | |
Катастрофа. | Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются. | |
Сильная катастрофа. | Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает. |
Признаки готовящегося землетрясения
Прежде всего, особый интерес сейсмологов привлекают предвестниковые изменения скорости продольных сейсмических, волн, поскольку сейсмологические станции специально сконструированы так, чтобы точно отмечать время прихода волн.
Второй из параметров, которые могут быть использованы для прогноза, — это изменение уровня земной поверхности, например наклон поверхности грунта в сейсмических районах.
Третий параметр — выделение инертного газа радона в атмосферу вдоль зон активных разломов, особенно из глубоких скважин.
Четвертый параметр, привлекающий большое внимание, электропроводимость пород в зоне подготовки землетрясения. Из лабораторных экспериментов, проведенных на образцах горных пород, известно, что электрическое сопротивление водонасыщенной породы, например, гранита, резко меняется перед тем, как порода начинает разрушаться под действием высокого давления.
Пятый параметр — вариации уровня сейсмической активности. По этому параметру имеется больше сведений, чем по четырем другим, но полученные до сих пор результаты не позволяют сделать определенных выводов. Регистрируются сильные изменения нормального фона сейсмической активности — обычно это увеличение частоты слабых землетрясений.
Рассмотрим эти пять стадий. Первая стадия состоит в медленном накоплении упругой деформации благодаря действию главных тектонических сил. В течение этого периода все сейсмические параметры характеризуются нормальными значениями. На второй стадии в коровых породах зон разлома развиваются трещины что приводит к общему возрастанию объема — к дилатансии. Когда открываются трещины, скорость продольных волн, проходящих через такую раздувающуюся область, падает, дневная поверхность при этом воздымается, выделяется газ радон, уменьшается электрическое сопротивление может измениться частота микроземлетрясений, отмечаемых на данной площади. На третьей стадии происходит диффузия воды из окружающих пород в поры и микротрещины, что создаете условия неустойчивости. По мере заполнения трещин водой скорость проходящих через данный район Р-волн начинает снова возрастать, поднятие поверхности грунта прекращается, выделение радона из свежих трещин затухает, а электрическое сопротивление продолжает уменьшаться. Четвертая стадия соответствует моменту самого землетрясения, после чего сразу наступает пятая стадия.
Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы. Землетрясение, как правило, сопровождается множеством звуков различной интенсивности в зависимости от расстояния до источника его возникновения. Вблизи источника землетрясения слышны резкие звуки, на некотором удалении они напоминают раскаты грома или гул взрыва. В горах возможны обвалы и лавины. Если землетрясение происходит под водой, возникают огромные волны-цунами, вызывающие страшные разрушения на суше. Последствия сильных землетрясений в некоторой степени похожи на последствия ядерного взрыва. К экологическим последствиям землетрясений (собственно сейсмических явлений и сопутствующих им процессов) будем относить физические (в том числе и механические) воздействия на живые организмы и человека, прямые и косвенные нарушения формы, свойств, качества окружающей (природной и антропогенной) среды во всех взаимосвязанных геосферах и долговременно происходящих в них процессов.