Землетрясения и меры безопасности при них

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 «Российский университет дружбы  народов»

 

Кафедра безопасности жизнедеятельности и управления природными и техногенными рисками

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

землетрясения и меры безопасности при них

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка 1 курса  группы ЗУ-101

Касимова Анна Андреевна

Проверил:

Хаиров Ринат Вазыхович

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва  2013

 

Содержание

 

 

 

 

 

Введение

 

История развития земной цивилизации связана со стихийными бедствиями, авариями и катастрофами. 

Статистика людских и материальных потерь от стихийных бедствий, аварий и катастроф обнаруживает их быстрый рост по всему миру, и особенно во второй половине XX века.

Труднее всего спрогнозировать землетрясения. Многие ученые бьются над этой задачей, но особых успехов не снискали. Землетрясения по-прежнему приносят большие разрушения и гибель людей, животных.

Сильнейшие землетрясения сотрясают планету приблизительно один раз в 10 лет и  часто оказываются катастрофическими. Такие землетрясения могут поражать местность в радиусе сотен километров, а ощущают их в радиусе 500-700 километров и более, на площади до нескольких миллионов квадратных километров.

Землетрясение — быстрые смещения, колебания земной поверхности в результате подземных толчков. Небольшие землетрясения могут быть вызваны сильными взрывами, обрушениями сводов пустот подземных полостей — горных выработок, естественных пустот (карстовых пещер). Небольшие толчки может вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Но чаще всего землетрясения (а большие землетрясения всегда) обусловлены быстрым смещением участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил за счет разрядки-уменьшения упругих деформаций в объеме всего участка плиты в ходе его смещения к положению равновесия (к состоянию с минимальными упругими деформациями). Другими словами, землетрясение представляет собой быстрый переход потенциальной энергии, накопленной в упругодеформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих самых недр (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

В работе мы рассмотрим виды землетрясений, причины, способы измерения, последствия и меры для уменьшения потерь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Землетрясение

Землетрясение – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате смещения и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли и передающееся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Самая верхняя оболочка земли, называется земной корой, имеет на поверхности континентов толщину порядка 30-70 км и сложена из затвердевших пород. Однако земная кора не монолитная оболочка. Основные плиты, на которые разделена земная кора вместе с расположенными на ней континентами и океанами – Африканская, Индийская, Американская, Евразийская и Тихоокеанская. Плиты движутся и по горизонтали, и по вертикали, приводя к образованию рельефа Земли – гор, вулканов, впадин. Их перемещения сопровождаются накоплением в земных недрах колоссальной энергии, которая высвобождаясь в виде сейсмических волн, приводит к колебаниям земной коры. Сейсмические  волны ощущаются часто как сильные движения поверхности Земли. Мы воспринимаем их как землетрясение.[2]

Землетрясения происходят не во всех частях мира. Они бывают только в определённых районах, которые называются сейсмическими поясами. В настоящее время известно всего два главных пояса: 

1. Тихоокеанский пояс – охватывает кольцом берега тихого океана. Здесь происходит до 80% всех землетрясений. При этом разрушительные землетрясения повторяются в среднем через 150 лет.
2. Средиземноморский (трансазиатский) пояс -  простирается через юг Евразии от Пиренейского полуострова на западе и до Малайского архипелага на востоке. В зоне этого пояса происходит до 15% всех землетрясений. Разрушительные землетрясения происходят примерно через 200-300 лет.

 

Выделяются также пояса:

Арктический, западной части Индийского океана и Восточноафриканский.    В этих зонах происходит до 5% всех землетрясений. Реже всего разрушительные землетрясения  происходят на платформенных равнинах (через 500-700 лет) отчего о них порой, просто забывают.

Районы, где особенно часто возникают землетрясения, называют сейсмически активными. К сейсмически опасным районам России относят Кавказ (Кабардино-Балкарская, Северо-Осетинская и Чеченская Республика), Алтай (Алтайский край, Новосибирская и Кемеровская области), горы Восточной Сибири и Дальнего Востока (Красноярский край; республики Тува, Бурятия, Саха (Якутия); Иркутская, Читинская, Амурская и Магаданская области), Командорские и Курильские острова, о. Сахалин и Камчатка.  Место, где происходит сдвиг горных пород, называют очагом  землетрясения. Очаг землетрясения обычно находится на глубине более 10 километров, над ним на земной поверхности расположено место наибольшего проявления землетрясения. Его называют эпицентром землетрясения.

Измерения точными приборами показывают, что на Земле ежегодно случается до десяти тысяч землетрясений, Большинство их настолько слабы, что проходят незаметными для человека. Землетрясения средней интенсивности, которые заметно влияют на спокойную жизнь людей, проявляются гораздо реже, их насчитывается до нескольких десятков в год. Сильных землетрясений, в результате которых рушатся здания и гибнут люди, насчитываются единицы. Наконец, совсем редко случаются катастрофические землетрясения, при которых гибнут целые селения и города.

Очаг землетрясения находится в недрах Земли на различных глубинах. условная точка, находящаяся в центре очага, называется гипоцентром. из него исходит ударная волна, распространяющаяся во все стороны и постепенно затухающая по мере удаления от гипоцентра. Наибольшее сотрясение на земной поверхности происходит в точке, находящейся непосредственно над гипоцентром. Она называется эпицентром. Пo удалении от эпицентра в любую сторону, сотрясения чувствуются все слабее, а на большом расстоянии от этой точки фиксируются лишь приборами. На некотором расстоянии от эпицентра будут находиться точки, в которых землетрясение чувствуется с одинаковой силой. Соединив эти точки, можно получить изолинии, которые в данном случае называются изосейстами. Если соединить точки, в которых землетрясение зафиксировано в одно и то же время, то можно получить линии, называемые гомосейстами.

Слабые землетрясения часто состоят лишь из одного удара. Более сильные землетрясения фиксируютcя в виде серии ударов, причем, сначала ощущается несколько слабых толчков, за которыми следует один или несколько основных. Повторные толчки, следующие за основным ударом, называются афтершоками. Длительность землетрясений может быть от нескольких секунд до нескольких часов или даже суток. [4]

3емлетрясения почти всегда  сопровождаются звуком, который  может напоминать громовые раскаты, свист ветра, визг снаряда или взрыв.

К параметрам землетрясений относят силу и направление   ударов, которые измеряются специальными приборами - сесмографами. Кривая, записанная сейсмографом, называется сейсмограммой. Современные сейсмографы фиксируют не только местные землетрясения, но и толчки, удаленные от станции наблюдения на большие расстояния. На основе сейсмограмм можно определить глубину очага землетрясения.

Колебания почвы при землетрясениях вызываются сейсмическими волнами, идущими от очагов землетрясений. Волны бывают продольными (P) и поперечными (В). Продольные волны распространяются с большей скоростью, поэтому на станцию наблюдения они приходят первыми. За ними следуют поперечные волны. Ясно, что интервал времени между поступлением продольных и поперечных волн тем больше, чем дальше очаг землетрясения. По этому интервалу и другим данным можно определить местонахождение эпицентра и гипоцентра землетрясения.

По глубине очагов землетрясения подразделяют на: а) глубокофокусные (более 150 км), б) мелкофокусные (менее 60 км), в) промежуточные (60-150 км). Максимальная глубина очагов землетрясений -720 км. Около 80% всех землетрясений происходят в земной коре на глубине 8-10 км.

Самые глубокофокусные землетрясения свойственны зонам ВЗБ, самые мелкофокусные наблюдаются в срединно-океанических хребтах.

Силу землетрясений определяют по их последствиям. В СССР принята 12-бальная шакала землетрясений, приводимая ниже.

Количество освобождаемой энергии при землетрясениях колоссально. По разным подсчетам крупные землетрясения освобождают энергию достигающую 1015-1025 джоулей, что во много раз превышает энергию атомных бомб. Количество выделившейся в очаге землетрясения энергии определяется по специальной шкале магнитуд, предложенной в 1935 году Ч.Рихтером. Под магнитудой понимается условная величина, равная логарифму отношения амплитуды А смещения частиц почвы при данном землетрясении к амплитуде A" смещения при некотором (очень слабом) эталонном землетрясении,

М = lg   АА

Величина А снимается с сейсмограммы и берется с поправкой на расстояние от эпицентра до сейсмической станции. Величина А" берется по справочнику.

Очевидно, что оценка интенсивности (силы) землетрясений по магнитудам более объективна, чем по 12 бальной шкале, принятой в СССР. Шкала магнитуд содержит 9 единиц. Наиболее сильные землетрясения характеризуются магнитудой от 6 до 9, что, примерно, соответствует 6-12 баллам сейсмической шкалы.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород, называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения.

Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с. [5]

Существует три типа сейсмических волн:

• Волны сжатия или первичные (Р-волны)
• Волны сдвига или вторичные (S-волны)
• Упругие волны или поверхностные (L-волны) – самые разрушительные.
• Тектонические – причиной служат тектонические процессы, постоянно происходящие на нашей планете. Сейсмические волны возникают в результате разрушения или сдвига горных пород в недрах земной коры или верхней мантии.
• Вулканические – сейсмические волны возникают при извержении вулканов. Кроме сдвигов горных пород могут проявляться в виде воздушных волн, образования крупных и мелких раскаленных обломков горных пород, вулканического пепла, потоков раскаленной лавы и удушливых вулканических газов.
• Обвальные – причиной служит обрушение карстовых пустот или заброшенных горных выработок, т.е. рудников. При этом сейсмические волны  имеют небольшую силу и распространяются на незначительные расстояния около 35-70 километров.
• Наведенные – причиной возникновения служат последствия непродуманной инженерной деятельности человека. Обычно эта деятельность связана с заполнением водохранилищ строительством крупных гидротехнических сооружений, эксплуатацией нефтяных или газовых месторождений, закачкой жидкости в скважины и подземные пустоты, а также с проведением взрывов большой мощности.
• При ударе космических тел – причиной служат удары и взрывы метеоритов, астероидов и комет. Взрыв космических тел кроме сейсмических волн формирует также воздушные удары и ударные волны, распространяющиеся на большие расстояния.
• Моретрясения – причиной служат подводные или прибрежные тектонические  и вулканические землетрясения, сопровождающиеся сдвигом вверх и вниз протяженных участков морского дна. При моретрясениях возникают и распространяются на большие расстояния сейсмические и огромные гравитационные волны, т.е. цунами, производящие опустошительные разрушения на суше. Скорость распространения цунами составляет 50-800 км/час с длиной волны до 1000 км и высотой волн до 40-50 метров.

Большинство землетрясений мы не замечаем, их улавливают только специальные приборы - сейсмографы.

Сейсмограф - это чувствительный прибор, который улавливает и регистрирует подземные толчки, отмечает их силу, направление и продолжительность. Сейсмографы используют в разных местах по всему миру, чтобы ежедневно фиксировать колебания земной коры, потому что никогда не бывает в спокойном состоянии. Показания двух или нескольких сейсмографов помогают сейсмологам обнаружить точно место, где произошло землетрясение.

 Величину и мощность землетрясения  характеризует – магнитуда землетрясения. Силу толчка земной коры, т.е. магнитуду  землетрясения, определяют по показателям специальных приборов при помощи сложных расчетов по шкале Рихтера. Шкала имеет значения от 1 до 9 баллов. Однако людей больше интересует не сила подземных толчков, а уровень разрушений и соответственно объем необходимой помощи.

Интенсивность землетрясения, т.е. его воздействие на окружающую среду, измеряют по шкале Маркали  (названа в часть итальянского ученого Джузеппе Маркали) и определяют по разрушениям и ощущениям людей. Шкала Маркали имеет градации от 1  до  12 баллов. [6]

• при 3 баллах землетрясение ощущают люди, находящиеся внутри зданий; похоже на вибрацию от проходящего по близости небольшого грузовика, висящие предметы колеблются.
• при 5 баллах землетрясение ощущают большинство людей, находящихся и внутри и снаружи зданий, спящие просыпаются, жидкость в сосудах частично расплескивается,  двери распахиваются, небольшие предметы смещаются или опрокидываются; иногда качаются деревья и столбы.
• при 7 баллах  люди пугаются, им трудно устоять на месте, при движении автомобиля и в автомобиле заметны толчки на ходу; висячие предметы раскачиваются, ломается мебель; большие колокола звонят; происходят небольшие оползания грунта на песчаных и галечных берегах; бывают повреждения бетонных оросительных каналов.
• при 9 баллах возникает всеобщая паника; возникают повреждения зданий прочной постройки, большие разрушения внутри зданий, повреждения фундаментов; заметны трещины в грунте; лопаются подземные трубы, трубопроводы и сооружения, происходят серьезные повреждения водохранилищ.
• при 11 баллах  обрушивается большинство кирпичных каменных и деревянных зданий, разрушаются некоторые мосты, в грунте образуются большие трещины, сильно искривляются рельсы на железнодорожных путях.
• при 12 баллах происходит всеобщее разрушение; смещаются большие массы горных пород; на земной поверхности видны земные волны; предметы подбрасываются в воздух.