Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Посмотреть оригинал

Мониторинг землетрясений

Мониторинг геологической среды является составной частью мониторинга окружающей природной среды (экологического мониторинга) и реализуется через специализированную систему наблюдений — ЕГСЭМ (Единая государственная система экологического мониторинга, ГОСТ Р 22.1.06—99).

К опасным геологическим явлениям относят: землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, карст, суффозию, просадку в лессовых грунтах, овражную эрозию, переработку берегов и абразию.

Землетрясение — 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. Землетрясения классифицируют с помощью различных шкал — интенсивности и магнитуды. В РФ используют 12-балльную сейсмическую шкалу (ГОСТ Р 53166—2008).

Шкала Рихтера — сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Соотношение между магнитудой землетрясения по шкале Рихтера и его силой в эпицентре по 12-балльной шкале зависит от глубины очага. Шкала была предложена Ч. Рихтером (C.F. Richter — американский сейсмолог, 1900— 1985) в 1935 г. и теоретически обоснована совместно с Б. Гуттенбергом (В. Gutenberg — немецкий геофизик, 1889—1960).

Известно два главных сейсмических пояса: Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана, и Средиземноморский, простирающийся через юг Европы от Пиренейского полуострова на Западе до Малайского архипелага на Востоке.

Землетрясения причиняют огромный ущерб живой природе и экономике стран. Сейсмический риск постоянно растет в связи индустриализацией и урбанизацией сейсмически активных территорий. Уменьшение ущерба от землетрясений тесно связано с решением проблемы их диагностики (прогноза их места и времени).

В настоящее время основными направлениями развития сейсмологии являются сейсмическое районирование и сейсмостойкое строительство.

Прогноз землетрясений всегда был одной из центральных проблем, волновавших человечество. Первые сейсмические станции, открытые более

100 лет назад, были оснащены малочувствительными механическими приборами для записи сильных землетрясений.

Задача прогноза землетрясений формулируется как оценка вероятности того, что в данной области S в течение времени от t до t + Т произойдет землетрясение с магнитудой больше определенного порога М0.

В зависимости от продолжительности периода времени Т различают: долгосрочный (годы), среднесрочный (месяцы) и краткосрочный (дни, недели) прогнозы. Оценка вероятности возникновения сильного землетрясения в период времени от нескольких десятков лет и больше относится к сейсмическому районированию. Диагностирование (предсказание) землетрясений основано на направленном поиске их предвестников в развитии природных процессов — сейсмических, геодеформационных, электрических, магнитных, геохимических, гидрогеологических и др.

Физическая модель процесса подготовки очага землетрясения, самого землетрясения и последующего периода релаксации основана на представлении о природе землетрясения как акте разрушения материала Земли, происходящего по трещинам — разрывам в земной коре в ходе геологической эволюции.

Землетрясение рассматривается как заключительный акт локального эволюционного процесса, состоящего из нескольких характерных фаз, которые проявляются в широком диапазоне энергий, пространственных и временных масштабов. Эти фазы образуют физический цикл, который повторяется от одного землетрясения к другому.

Известны две основные модели развития очага землетрясения:

  • 1) лавинно-неустойчивого трещинообразования. Это модель механическая, основана на теории долговременной прочности, она рассматривает процесс подготовки сильного землетрясения, состоящий из фазы возникновения рассеянных невзаимодействующих трещин, фазы взаимодействия и слияния трещин, фазы локализации и ориентации трещин вдоль плоскости, по которой вслед за тем происходит разрыв — землетрясение. Эта модель объясняет возникновение ряда средне- и краткосрочных предвестников, автомодельность сейсмического процесса, наблюдаемую тонкую структуру сейсмогенных разломов;
  • 2) дилатанто-диффузионная. Эта модель объясняет ряд предвестников эффектов, связанных, в частности, с изменением поля деформации, скоростей сейсмических волн и электрического сопротивления в районе очага землетрясения. В ее основу положено явление дилатансии, т.е. увеличения объема среды вследствие приоткрытая трещин при больших сдвиговых напряжениях.

Сеть Федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений осуществляет непрерывные наблюдения за деформацией земной коры, сейсмических, геофизических полей и гидрохимических параметров.

Она построена по иерархическому принципу: комплексные пункты наблюдений объединены в локальные и региональные сети, входящие в геофизическую службу РАН. Сеть построена по модульному принципу, обеспечивающему конструктивное единство ее частей, простоту переоснащсния, возможность развития. Она представляет собой сумму однородных сетей, объединенных единством управления, централизованным сбором и обработкой данных наблюдений.

На рис. В.11 показана система контроля землетрясений в одной из самых сейсмоопасных зон — на Камчатском полуострове.

Средство измерения пункта наблюдения за землетрясениями включает в себя:

  • • сейсмические и акустические датчики;
  • • аппаратуру прецизионных геодезических наблюдений;
  • • наклономеры и деформографы;
  • • гравиметры;
  • • магнитометры и датчики естественного электрического поля;
  • • датчики скважинных измерений уровня и температуры воды;
  • • геохимические датчики.

На рис. 10.7 показаны молекулярно-электронные датчики линейных (а) и угловых (б) ускорений.

Датчики линейных (а) и угловых ускорений (б)

Рис. 10.7. Датчики линейных (а) и угловых ускорений (б)

Диапазон измерений линейных ускорений в зависимости от типа датчика равен ±5 м/с2, частотный диапазон составляет 5—200 Гц, рабочий диапазон температур равен -50...+50°С.

Диапазон измерений угловых ускорений в зависимости от типа датчика равен 0, 10, 50, 120 или 350 рад/с2, частотный диапазон составляет 0,5— 120 Гц, рабочий диапазон температур равен -50...+50°С.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы