Надзвичайні ситуації природнього характеру

 

Одним з видів природної небезпеки території для землекористувача та життєдіяльності є сейсмічна небезпека.

Під сейсмічною небезпекою розуміється можливість виникнення сейсмічного впливу на визначену територію.

Сейсмічна небезпека визначається в просторі, в часі (частота чи вірогідність за визначений проміжок часу) та по силі сейсмічного впливу (в балах шкали сейсмічної активності чи в параметрах коливання грунту). Сейсмічна небезпека в просторі характеризується місцезнаходженням та площею сейсмонебезпечної території з встановленою бальністю.

Фізична природа сейсмічності зв'язана з внутрішніми і зовнішніми механічними імпульсами – ударами, поштовхами або вибухами, що збуджують у суцільному середовищі пружні хвилі. Розповсюджуючись з більшою або меншою швидкістю, що залежить від сили удару (поштовху, вибуху) і характеру середовища, пружні хвилі викликають більші або менші струси в різних ділянках земної кори і верхньої зони мантії.

Внутрішні і зовнішні механічні імпульси можуть виникати внаслідок: розрядки пружних напруг, що можна ототожнити з вибухами, а також зіткнення і тертя між блоками земної кори, що зміщується в результаті тектонічних процесів; теплових вибухів у верхній зоні мантії, або, точніше, в астеносфері, зв'язаних із пластичними рухами підкорових мас, що обумовлюють наростання температури до критичного рівня; провалів, печер, гірських обвалів і лавин, падіння на поверхню Землі великих метеоритів, штучних, у тому числі ядерних, наземних і підземних вибухів; зовнішніх космічних чинників, наприклад змін маси Землі і відповідної їй гравітаційної сталої.

Внутрішні пружні напруги в земній корі викликані наявністю на Землі гравітаційних сил. Відомо, що горизонтальний тиск на глибинах від 10 до 30 км збільшується до 20... 50 Мпа. На великих глибинах, у зоні астеносфери (шар знижених швидкостей, по Магницькому, 1965р.), цей горизонтальний тиск, внаслідок пластичного стану речовини і тиску, близького до гідростатичного, залишається незмінним. На глибині від 10 до 30 км виділяється найбільша кількість сейсмічної енергії, а на глибині підкорової зони – найменше.

Фізичні умови двох зон, тобто Земної кори (тектоносфери) і астеносфери, різні: перша складається в основному з твердих порід, друга із пластичного матеріалу. У першій зоні розрядка пружних напруг приводить до деформацій, що розподіляються вкрай нерівномірно, проявляючись, головним чином, у виді глибинних розломів і зміщень. В другій зоні в процесі тиску бере участь пластична підкорова речовина, а виникаючі при цьому теплові вибухи вже не приводять до залишкових деформацій, подібним розломам у твердій земній корі.

Магнітуда – це розмір, пропорційний енергії, що змінюється в межах від 0 до 8, 5. Для виміру магнітуди землетрусів користуються шкалою Ріхтера, на якій кожна наступна одиниця відповідає сторазовому збільшенню енергії коливань (при верхній межі відбувається самий катастрофічний землетрус).

Ріхтер у якості підрахунку (еталону) запропонував прийняти таку енергію, при якій на відстані 100 км від епіцентру, стрілка сейсмографа відхилиться на 1 мкм (мікрометр).

Глибина осередку може коливатися в різних сейсмічних районах від 0 до 700 км. Для кожного сейсмічного району існують свої межі глибини осередків можливих землетрусів.

Інтенсивність енергії на поверхні Землі вимірюється в балах по дванадцятибальній шкалі, що відповідає силі землетрусу: непомітний, дуже слабкий, слабкий, помірний, досить сильний, сильний, дуже сильний, руйнівний, спустошливий, нищівний, катастрофічний, сильно катастрофічний.

 

 

У ряді держав разом зі шкалою Ріхтера використовується 12 бальна шкала МSК-64 (названа по перших літерах прізвищ авторів: Медведєв, Спонхевер, Карнік), яка характеризує силу землетрусу у відповідності з його наслідками. Ця шкала використовувалась з 1964 року.

З 1986 року в Україні, як і в інших країнах Європи використовується Міжнародна модифікована сейсмічна шкала ММSК-86. Інтенсивність землетрусу не вимірюється приладами. Для її визначення необхідно дослідити постраждалий район – виявити степінь пошкодження будинків, споруд, доріг, гірських схилів, зміну земної поверхні, – всього того, що могло відчути на собі дію землетрусу включаючи реакцію людей та тварин. Існують спеціальні бланки, які розсилаються в райони землетрусів для збирання даних. Картки з внесеними даними про землетруси обробляються і на основі цього, використовуючи шкалу ММSК-86, оцінюють значення інтенсивності підземних поштовхів в різних пунктах району стихійного лиха.

У надрах Землі завжди можна установити осередок, у якому відбувся розрив, що викликав землетрус. Такий осередок називають гіпоцентром землетрусу. Якщо через гіпоцентр провести земний радіус, то точку перетинання цього радіуса з земною поверхнею називають епіцентромземлетрусу. При землетрусах у літосфері від одного того самого поштовху виникає два види руху: струшуючі і коливальні. Припустимо, що точка Г на рис. 2 відповідає гіпоцентру землетрусу, точка Е – епіцентру, а точки А, Б і В лежать на земній поверхні. Прямі, які з'єднують точки земної поверхні з гіпоцентром, називають сейсмічними променями. 

 Відстань ГО є найкоротшим від гіпоцентру до земної поверхні. Тому в епіцентрі тектонічний поштовх буде сприйнятий як прямий удар знизу нагору, що викликає струс, іноді супроводжуваний обертанням. В інших точках земної поверхні тектонічний поштовх буде відчуватися як бічний і дещо пізніше. 

. Схема виходів сейсмічних променів від гіпоцентру землетрусу на поверхню землі.

При цьому чим далі точка розташована від гіпоцентру, тим більше помітний перехід струшуючого руху в змішане струшуючо-коливальне і далі в коливальне. Характер цього переходу визначається відстанню від гіпоцентру до точок земної поверхні або, що те