Файл: Диссертация тема работы Прогнозирование и способы защиты населения и объектов.docx
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 500
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ООП
Основные термины, понятия и определения
Причины возникновения землетрясения
Виды прогнозирование землетрясений
Модели подготовки землетрясений
Глава 2. Природно-геологические условия территории Дагестана
Тектонические структуры Терско-Каспийского прогиба
Программа по строительству сейсмоустойчивых домов в Республике Дагестан (село Хив)
Организация работ по ликвидации последствий ЧС
Способы и приемы ведения спасательных работ
Определение материального ущерба и числа жертв
Глава 5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
Определение возможных альтернатив проведения научных
Планирование научно-исследовательских работ
Бюджет научно-технического исследования (НТИ)
Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ
Отчисления во внебюджетные фонды (страховые
Глава 6. Социальная ответственность
Защита в чрезвычайных ситуациях
Список использованных источников
напряжений [11].
Геомагнетизм. Земное магнитное поле может испытывать локальные изменения из-за деформации горных пород и движения земной коры. С целью измерения малых вариаций магнитного поля были разработаны специальные магнитометры. Такие изменения наблюдались перед землетрясениями в большинстве районов, где были установлены магнитометры.
Земное электричество. Изменения электросопротивления горных пород могут быть связаны с землетрясением. Измерения проводятся с помощью электродов помещенных в почву на расстоянии нескольких километров друг от друга. При этом измеряется электрическое
сопротивление толщи земли между ними. Опыты, проведенные геологической службы США, обнаружили некоторую корреляцию этого параметра со слабыми землетрясениями[14].
Содержание радона в подземных водах. Радон – это радиоактивный газ, присутствующий в грунтовых водах и в воде скважин. Он постоянно выделяется из Земли в атмосферу. Изменения содержания радона перед землетрясением впервые были замечены в Советском Союзе где десятилетнее возрастание количества радона растворенного в воде глубоких скважин сменилось резким его падением перед Ташкентским землетрясением 1966 года (магнитуда 5.3).
Уровень воды в колодцах и скважинах. Уровень грунтовых вод перед землетрясениями часто повышается или понижается, как это было в Хайчэне (Китай) по-видимому, из-за изменений напряженного состояния горных пород. Землетрясения могут и прямо влиять на уровень воды; вода в
скважинных может колебаться при прохождении сейсмических волн даже если скважина находится далеко от эпицентра. Уровень воды в скважинах находящихся вблизи эпицентра часто испытывает стабильные изменения: в одних скважинах он становится выше в других – ниже [12].
Изменение температурного режима приповерхностных земных слоев. Инфракрасная съемка с космической орбиты позволяет “рассмотреть” своеобразное тепловое покрывало нашей планеты – невидимый глазу тонкий слой в сантиметры толщиной, создаваемый вблизи земной поверхности ее тепловым излучением. Сейчас накоплено много факторов, которые говорят об изменении температурного режима приповерхностных земных слоев в периоды сейсмической активизации.
Изменение химического состава вод и газов. Все геодинамически активные зоны Земли отличаются существенной тектонической раздробленностью земной коры высоким тепловым потоком вертикальной разгрузкой вод и газов самого пестрого и нестабильного во времени
химического и изотопного состава. Это создает условия для поступления в подземные.
Поведение животных. В течение столетий многократно сообщалось о необычайном поведении животных перед землетрясением, хотя до последнего времени сообщения об этом всегда появлялись после землетрясения, а не до него [13]. Нельзя сказать действительно ли описанное поведение было связано с землетрясением или же это было просто обычное явление которое каждый день случается где-нибудь в окрестностях; к тому же в сообщениях упоминаются как те события, которые вроде бы случились за несколько минут до землетрясения, так и те что произошли за несколько дней.
Современные модели подготовки землетрясений построены на основании сопоставления опыта лабораторного моделирования и результатов полевых наблюдений сейсмичности. Теоретическую основу составляют представления механики и физики разрушения материалов и горных пород. Акт землетрясения рассматривается как итог долговременной эволюции трещинообразования в земле [26]. В разных моделях уделяется различное внимание масштабу рассматриваемых геологических разрывов–трещин их расположению в пространстве дополнительным физико-механическим факторам, влияющим на протекание процесса трещинообразования. Здесь описываются только наиболее разработанные модели, претендующие на объяснение природы предвестников.
Модель лавинно-неустойчивого трещинообразования (ЛНТ).
Модель создана специалистами института «Физика Земли» [14]. Суть модели состоит в том, что различные стадии образования трещин (разных масштабов) сопровождаемые изменениями скорости деформирования в очаговой области и вне ее неизбежно ведут к изменениям физических свойств среды. Отражается это и в вариациях сейсмического режима т.е.
изменениях числа слабых землетрясений их величины и пространственного расположения.
Одна из таких ситуаций недавно проверялась Г.А. Соболевым в лаборатории на простой модели землетрясения развивающегося в условиях долговременного сейсмического затишья. На множестве образцов размером от десятков сантиметров до нескольких метров были прослежены все этапы
образования трещин и установлены три главные стадии, подготовки микро землетрясения [19]. На первой стадии постепенно накапливались трещины, размер которых на несколько порядков меньше главного разрыва. Затем мелкие разрывы объединялись в более крупные. На заключительной стадии образование разрывов лавинообразно нарастало, причем все они локализовались в области будущего главного разрыва. Характерно, что даже в такой упрощенной модели удалось выделить периоды повышения сейсмической активности и затишья аналогичные наблюдающимся перед реальными землетрясениями. Эксперименты подтвердили справедливость основных положений модели ЛНТ [13]. В частности было доказано, что изменения поля упругих деформаций и сейсмического режима можно рассматривать как долгосрочные предвестники. Однако в рамках данной модели пока не удалось обнаружить надежные краткосрочные предвестники. На объяснение природы долгосрочных предвестников претендует и гипотеза подготовки землетрясения, за счет уплотнения вещества предложенная И.П. Добровольским [8]. Последняя стадия процесса подготовки объясняется в ней все тем же лавинно-неустойчивым трещинообразованием.
Дилатантно - диффузионная (ДД) модель.
Модель ДД разработана американскими учеными. В ней проявление предвестников объясняется поступлением воды в очаговую зону будущего землетрясения после того как из-за резкого роста тектонических напряжений там начинается массовое образование микротрещин. В последнее время эта модель дополнена количественными оценками [27]. Рассматривая вариант
так называемого мягкого включения Дж. Райс показал, что состояние динамической
(сейсмической) неустойчивости в реальном массиве пород должно наступать с запаздыванием, так как изменяется внутри поровое давление и начинается фильтрация жидкости. Если исходить из предполагаемой скорости увеличения механических напряжений в сейсмоопасном районе равной 1кг/кв. см в год. То расчетное время “запаздывания” землетрясения по сравнению с началом фильтрации воды в очаговую зону, должно составлять несколько месяцев т.е. этот эффект приложим только к долгосрочным и среднесрочным предвестникам [28]. Вопрос о природе краткосрочных предвестников в рамках данной модели остается открытой.
Модель «крип» – постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома.
В разных странах широко развивается гипотеза появления землетрясения за счет крипа – постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома. Классические лабораторные эксперименты в рамках этой гипотезы выполнил в США Дж. Дитрих. Перед подвижкой рассматриваемой как аналог землетрясения на лабораторной модели землетрясения последовательно наблюдались два явления [28]. Вначале регистрировался медленный (несколько сантиметров в секунду) крип. Затем вдоль разлома или его части он экспоненциально ускорялся (до десятков и сотен метров в секунду) завершаясь динамической подвижкой и излучением сейсмических волн. Несмотря на привлекательность модели при объяснении природы краткосрочных предвестников землетрясений она также наталкивается на ряд трудностей [29]. Во-первых, остаются непонятными большой ареал распространения таких предвестников, а также обширность
Геомагнетизм. Земное магнитное поле может испытывать локальные изменения из-за деформации горных пород и движения земной коры. С целью измерения малых вариаций магнитного поля были разработаны специальные магнитометры. Такие изменения наблюдались перед землетрясениями в большинстве районов, где были установлены магнитометры.
Земное электричество. Изменения электросопротивления горных пород могут быть связаны с землетрясением. Измерения проводятся с помощью электродов помещенных в почву на расстоянии нескольких километров друг от друга. При этом измеряется электрическое
сопротивление толщи земли между ними. Опыты, проведенные геологической службы США, обнаружили некоторую корреляцию этого параметра со слабыми землетрясениями[14].
Содержание радона в подземных водах. Радон – это радиоактивный газ, присутствующий в грунтовых водах и в воде скважин. Он постоянно выделяется из Земли в атмосферу. Изменения содержания радона перед землетрясением впервые были замечены в Советском Союзе где десятилетнее возрастание количества радона растворенного в воде глубоких скважин сменилось резким его падением перед Ташкентским землетрясением 1966 года (магнитуда 5.3).
Уровень воды в колодцах и скважинах. Уровень грунтовых вод перед землетрясениями часто повышается или понижается, как это было в Хайчэне (Китай) по-видимому, из-за изменений напряженного состояния горных пород. Землетрясения могут и прямо влиять на уровень воды; вода в
скважинных может колебаться при прохождении сейсмических волн даже если скважина находится далеко от эпицентра. Уровень воды в скважинах находящихся вблизи эпицентра часто испытывает стабильные изменения: в одних скважинах он становится выше в других – ниже [12].
Изменение температурного режима приповерхностных земных слоев. Инфракрасная съемка с космической орбиты позволяет “рассмотреть” своеобразное тепловое покрывало нашей планеты – невидимый глазу тонкий слой в сантиметры толщиной, создаваемый вблизи земной поверхности ее тепловым излучением. Сейчас накоплено много факторов, которые говорят об изменении температурного режима приповерхностных земных слоев в периоды сейсмической активизации.
Изменение химического состава вод и газов. Все геодинамически активные зоны Земли отличаются существенной тектонической раздробленностью земной коры высоким тепловым потоком вертикальной разгрузкой вод и газов самого пестрого и нестабильного во времени
химического и изотопного состава. Это создает условия для поступления в подземные.
Поведение животных. В течение столетий многократно сообщалось о необычайном поведении животных перед землетрясением, хотя до последнего времени сообщения об этом всегда появлялись после землетрясения, а не до него [13]. Нельзя сказать действительно ли описанное поведение было связано с землетрясением или же это было просто обычное явление которое каждый день случается где-нибудь в окрестностях; к тому же в сообщениях упоминаются как те события, которые вроде бы случились за несколько минут до землетрясения, так и те что произошли за несколько дней.
- 1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 35
Модели подготовки землетрясений
Современные модели подготовки землетрясений построены на основании сопоставления опыта лабораторного моделирования и результатов полевых наблюдений сейсмичности. Теоретическую основу составляют представления механики и физики разрушения материалов и горных пород. Акт землетрясения рассматривается как итог долговременной эволюции трещинообразования в земле [26]. В разных моделях уделяется различное внимание масштабу рассматриваемых геологических разрывов–трещин их расположению в пространстве дополнительным физико-механическим факторам, влияющим на протекание процесса трещинообразования. Здесь описываются только наиболее разработанные модели, претендующие на объяснение природы предвестников.
Модель лавинно-неустойчивого трещинообразования (ЛНТ).
Модель создана специалистами института «Физика Земли» [14]. Суть модели состоит в том, что различные стадии образования трещин (разных масштабов) сопровождаемые изменениями скорости деформирования в очаговой области и вне ее неизбежно ведут к изменениям физических свойств среды. Отражается это и в вариациях сейсмического режима т.е.
изменениях числа слабых землетрясений их величины и пространственного расположения.
Одна из таких ситуаций недавно проверялась Г.А. Соболевым в лаборатории на простой модели землетрясения развивающегося в условиях долговременного сейсмического затишья. На множестве образцов размером от десятков сантиметров до нескольких метров были прослежены все этапы
образования трещин и установлены три главные стадии, подготовки микро землетрясения [19]. На первой стадии постепенно накапливались трещины, размер которых на несколько порядков меньше главного разрыва. Затем мелкие разрывы объединялись в более крупные. На заключительной стадии образование разрывов лавинообразно нарастало, причем все они локализовались в области будущего главного разрыва. Характерно, что даже в такой упрощенной модели удалось выделить периоды повышения сейсмической активности и затишья аналогичные наблюдающимся перед реальными землетрясениями. Эксперименты подтвердили справедливость основных положений модели ЛНТ [13]. В частности было доказано, что изменения поля упругих деформаций и сейсмического режима можно рассматривать как долгосрочные предвестники. Однако в рамках данной модели пока не удалось обнаружить надежные краткосрочные предвестники. На объяснение природы долгосрочных предвестников претендует и гипотеза подготовки землетрясения, за счет уплотнения вещества предложенная И.П. Добровольским [8]. Последняя стадия процесса подготовки объясняется в ней все тем же лавинно-неустойчивым трещинообразованием.
Дилатантно - диффузионная (ДД) модель.
Модель ДД разработана американскими учеными. В ней проявление предвестников объясняется поступлением воды в очаговую зону будущего землетрясения после того как из-за резкого роста тектонических напряжений там начинается массовое образование микротрещин. В последнее время эта модель дополнена количественными оценками [27]. Рассматривая вариант
так называемого мягкого включения Дж. Райс показал, что состояние динамической
(сейсмической) неустойчивости в реальном массиве пород должно наступать с запаздыванием, так как изменяется внутри поровое давление и начинается фильтрация жидкости. Если исходить из предполагаемой скорости увеличения механических напряжений в сейсмоопасном районе равной 1кг/кв. см в год. То расчетное время “запаздывания” землетрясения по сравнению с началом фильтрации воды в очаговую зону, должно составлять несколько месяцев т.е. этот эффект приложим только к долгосрочным и среднесрочным предвестникам [28]. Вопрос о природе краткосрочных предвестников в рамках данной модели остается открытой.
Модель «крип» – постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома.
В разных странах широко развивается гипотеза появления землетрясения за счет крипа – постепенно ускоряющееся движение бортов уже существующего разлома. Классические лабораторные эксперименты в рамках этой гипотезы выполнил в США Дж. Дитрих. Перед подвижкой рассматриваемой как аналог землетрясения на лабораторной модели землетрясения последовательно наблюдались два явления [28]. Вначале регистрировался медленный (несколько сантиметров в секунду) крип. Затем вдоль разлома или его части он экспоненциально ускорялся (до десятков и сотен метров в секунду) завершаясь динамической подвижкой и излучением сейсмических волн. Несмотря на привлекательность модели при объяснении природы краткосрочных предвестников землетрясений она также наталкивается на ряд трудностей [29]. Во-первых, остаются непонятными большой ареал распространения таких предвестников, а также обширность