CC BY
244
МОНИТОРИНГ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ И МЕТОДЫ ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В РАЙОНАХ С ВЫСОКИМ УРОВНЕМ
ТЕКТОНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Ю.К. Рубцова, студентка, А.В. Звягинцева, доцент, к.т.н., Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж
Землетрясения относятся к числу наиболее опасных сейсмических процессов и по своим разрушительным последствиям не имеют себе равных среди стихийных бедствий. Огромная разрушительная сила и внезапность часто приводят к большому числу человеческих жертв и уничтожению огромных материальных ценностей [1]. Интенсивность землетрясений измеряется в баллах. В нашей стране и ряде европейских стран для оценки интенсивности подземных толчков используется 12-балльная международная шкала MSK-64 (табл.).
Таблица
Шкалы интенсивности Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64) и Рихтера
ШКАЛА МСК Шкала Рихтера
I Почти неощутимые толчки
II Толчки ощущают лишь немногие, особенно на верхних этажах зданий 2
III Толчки ощущают немногие, дребезжит стекло, раскачиваются висящие предметы 2,5-3
IV Толчки ощущают все, кто находится внутри здания, трескаются потолки, звенит посуда 3,5
V Толчки ощущают все, спящие люди просыпаются, в помещении раскачиваются весящие предметы 4-4,5
VI Просыпаются спящие, люди покидают дома, останавливаются настенные часы с качающимся маятником, сильно раскачиваются деревья 5
VII Трескаются стены домов, осыпается штукатурка 5,5-6
VIII Образуются обширные и глубокие трещины в стенах, рушатся печные трубы 6-6,5
IX В стенах возникают бреши, рушатся перегородки 7
Магнитуда землетрясения - величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена Рихтером в 1935 году.
Наиболее употребительной для измерения величины сильных землетрясений является магнитуда, вычисляемая по поверхностным волнам на основе соотношения:
М = 1§(^)+В-1§Дг
где А, Т - амплитуда и период колебаний в волне; О - расстояние от станции наблюдения до эпицентра землетрясения; В и е - константы, зависящие от условий расположения станции наблюдения.
Шкала магнитуд даёт относительную силу землетрясения, но из нее мало,
что можно узнать о физических свойствах сейсмического источника. Поэтому рассчитывают также общую энергию Е излученных очагом упругих (сейсмических) волн. В первом приближении энергия пропорциональна произведению квадрата амплитуды волны А, отнесенной к периоду Т, на длительность t прохождения волны через точку регистрации:
где с - сила землетрясения [2].
Виды прогнозов землетрясений:
- долгосрочный прогноз, когда землетрясение ожидается на достаточно большой площади, а время его ожидания растянуто на годы и десятилетия;
- среднесрочный прогноз, когда землетрясение ожидается на относительно небольшой площади, а время ожидания измеряется месяцами и несколькими годами;
- краткосрочный прогноз, когда момент возникновения землетрясения должен предсказываться с точностью до нескольких суток и даже часов [3]. Созданная система мониторинга включает в себя:
- сети сейсмических станций;
- визуальные, а также видео наблюдения за действующими вулканами;
- технические и программные средства сбора и обработки и хранения данных;
- методические и программные средства обработки сейсмических сигналов в автоматическом и автоматизированном режимах;
- наблюдение за состоянием действующих вулканов по спутниковым данным (рис. 2).
Система обработки сейсмологической информации в зависимости от времени выходных данных имеет три уровня:
- служба срочных донесений (задержка 20-30 мин.);
- оперативная обработка (задержка до 24 часов);
- окончательная (сводная) обработка (задержка 1 год) [3].
Камчатка является одним из наиболее активных и сейсмически опасных районов России и Тихоокеанского кольца (рис. 3). Землетрясения являются проявлением сейсмической активности земной коры и одним из самых опасных стихийных явлений на Земле.
10000 1000 100 10 Рис. 2. Прогнозы землетрясений
Рис. 3. Тихоокеанское кольцо
В соответствии с картой общего сейсмического районирования территории России на Камчатке сильные землетрясения М > 7.0 происходят в среднем раз в 3-4 года; М > 8.0 - в 50-60 лет. На территории г. Петропавловска-Камчатского эти землетрясения вызывают сотрясения 7 баллов в среднем один раз в 30-40 лет, 8 баллов - 90-110 лет, 9 баллов - 500-700 лет.
На врезке и основном рисунке - фрагменты батиметрической карты из (1998):
1 - сейсмоактивные разломы: а - отчетливо проявленные, б - слабо проявленные; 2 - сейсмоактивные;
взбросо-надвиги: проявленные (а), предполагаемые (б); 3 -предполагаемая граница между охотской и северо-американской плитами над краем субдуцируемой тихоокеанской плиты; 4 - ось глубоководного желоба; 5 -зона максимального числа землетрясений, соответствующая резкому изгибу тихоокеанской плиты и фронтальной (тектонической) дуге; 6 - сегменты и их номера (1 - Южно-Камчатский, 2 - Ходуткинский, 3 - Южно-Авачинский, 4 -Северо-Авачинский, 5 - Южно-Шипунский, 6 - Северо-Шипунский, 7 - Южно-Кроноцкий, 8 - Центрально-Кроноцкий, 9 - Северо-Кроноцкий, 10 - Усть-Камчатский).
Карта сейсмического районирования, составленная на основе результатов исследований, показывает среднюю повторяемость землетрясений разной силы в каждой точке Камчатки (рис. 4).
На Камчатке 29 действующих вулканов, среди которых вулкан Ключевской (4750 м) - самый высокий действующий вулкан Евразии. Ежегодно на Камчатке происходит несколько извержений вулканов, пепловые выбросы которых угрожают безопасности полетов в северной части Тихого океана, в том числе на авиатрассах между США, Россией и Японией. Катастрофические эксплозивные (взрывные) извержения вулканов происходили в 20 веке на Камчатке (1907, 1956 и 1964 гг.), при каждом из них выбрасывалось от 0,7 до 2,5 кубических километров пепла и вулканических бомб, и полностью опустошались территории в сотни и тысячи кв. км. При этом их эпицентры расположены у самого восточного побережья Камчатки. Чтобы снизить опасность и уменьшить тяжелые последствия природных катастроф, необходим постоянный мониторинг опасных природных явлений,
накопление данных, научные исследованиях природы, поиск средств снижения опасности. На Камчатке наиболее вероятными местами следующих сильнейших землетрясений с М>7 в период 2015-2020 годов остаются участки, расположенные в городе Петропавловск-Камчатский.
Рис. 4. Карта сейсмотектонического районирования субдукционной системы Камчатско-Алеутского сочленения
Оценка параметров землетрясений Камчатки с М>4.0 производится в автоматическом и автоматизированном режимах. Результаты обработки в автоматическом режиме, полученные через 10-15 минут после произошедшего землетрясения, рассылаются по электронной почте (телефону) в ГС РАН, МЧС, ФЦПЗ и в Администрацию Камчатской области, а также доступны через Интернет и в виде SMS сообщений (рис. 5).
Рис. 5. Пример работы программы
В основе всех работ по сбору, обработке и хранению сейсмологической и геофизической информации лежит корпоративная компьютерная сеть КФ ГС РАН:
- по компьютерной сети организована непрерывная передача
415
информации о землетрясениях с удаленных сейсмических станций радиотелеметрической сети.
- кроме сейсмологической информации, сеть передает низкоскоростные видео потоки с систем наблюдения за вулканами, расположенных в г. Ключи и п. Козыревск [4].
Таким образом, полуостров Камчатка ценнейший исследовательский полигон с высоким уровнем современной тектонической активности, определяющим ее сейсмичность и вулканическую активность. В связи с этим в регионе существует постоянная угроза возникновения чрезвычайных ситуаций природного и природно-техногенного происхождения. Это требует разработки мер по снижению риска катастроф на основе современных научных разработок, в том числе совершенствование получения комплексной оценки состояния и развития сейсмической и вулканической активности для Камчатского региона. Для решения этих задач предназначена, созданная система мониторинга и экспертной оценки состояния и развития сейсмической и вулканической активности.
Список использованной литературы
1. Федотов С.А., Магуськин М.А., Левин В.Е. и др. Деформации земной поверхности на восточном побережье Камчатки и их связь с сейсмичностью / Вулканология и сейсмология, 1988. - №1. - С. 24.
2. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993.
3. Курбанов М.К., Каррыев Б.С. и др. Способ прогнозирования землетрясений // А.С. СССР. № 1293681.
4. Федотов С.А. Вулканизм и сейсмичность, наука, общество, события и жизнь. Петропавловск-Камчатский: Новая книга, 2003. - 180 с.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ЭВАКУАЦИИ ПАЦИЕНТОК ПЕРИНАТАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ И ДРУГИХ УЧРЕЖДЕНИЙ РОДОВСПОМОЖЕНИЯ ПРИ ПОЖАРЕ
Д.А. Самошин, доцент, к.т.н., З.С. Хасуева, адъюнкт, Академии ГПС МЧС России, г. Москва
Снижение показателей материнской и младенческой смертности, в том числе при пожаре, представляет собой одну из стратегических задач государства. В последние годы на федеральном и региональных уровнях активно создаются сети перинатальных центров и, следовательно, необходимо принять все возможные меры по обеспечению пожарной безопасности женщин, находящихся в данных типах зданий. В настоящее время в Российской Федерации функционируют более ста перинатальных центров и около 150
