Что изучает наука сейсмология 7 класс география
База знаний
Наука, которая занимается исследованием распределения сейсмических волн в земных глубинах, землетрясений и всеми сопутствующими явлениями, имеет название сейсмология. Во многих своих областях она пересекается с другими великими науками, такими как физика, химия, география, биология и т. д.
Сейсмология занимается вопросами изучения внутреннего строения Земли, природы возникновения землетрясений и применения полученных знаний с целью защиты от возможного сейсмического воздействия.
Именно благодаря этой науке сейчас мы владеем информацией о структуре нашей планеты и основных эпицентрах повышенной активности земной коры. Для этого потребовалось более ста лет.
Первые предположения о сущности возникновения землетрясения были выдвинуты в 1760 году Д. Мичеллом, который написал целую книгу, посвященную данной тематике. Его метод определения эпицентра землетрясения стал основой для современных исследователей.
Почти через столетие произошел новый прорыв в изучении природы землетрясений. На протяжении нескольких десятилетий Р. Маллет собирал данные для составления мировой карты сейсмичности. Для этого понадобились сведения о почти семи тысячах землетрясений. Информация коллекционировалась очень тщательно: фиксировалась дата, точное место, число сотрясаний, длительность и возможное направление волн. Кроме того, для документирования силы разрушений использовалась такая редкая для этого времени фотография.
На границе 19-20 веков череда необычайно сильных землетрясений во многих странах мира способствовала наблюдению и тщательному исследованию данной сферы. Статистику землетрясений в режиме онлайн вы можете посмотреть на ресурсе «карта землетрясений сегодня». Разрабатывались специальные карты и научные подходы к вопросу причины возникновения сейсмической активности. Стало обрисовываться общее представление об образовании и распространении волн в глубинах Земли. И только в 1913 году американский ученый смог сформулировать современную концепцию о внутреннем строении нашей планеты.
Сейсмология – это современная и очень важная наука, которая постоянно развивается. Во многом она зависит от системы измерительных приборов, которые во время технического прогресса и всеобщей компьютеризации и автоматизации совершенствуются с каждым днем.
Учение помогает спрогнозировать, какой будет наша планета через много лет, и от каких непредвиденных катастроф нам стоит поберечься. Сейсмология – наука будущего.
Сейсмология
Сейсмологией называют науку, исследующую распространение сейсмических волн в недрах планеты, землетрясения и связанные с ними процессы.
История
Сейсмологические наблюдения велись с древних времен. Так, в 132 г. в Китае был создан первый регистратор землетрясений, фиксировавший наличие толчка и его направление. Однако они были неполными и неточными. Первые надежные описания землетрясений относятся к XVIII в.
В качестве самостоятельной науки сейсмология сформировалась во второй половине XIX в. Отчасти это связано с появлением в 1862 г. книги Р. Маллета о неаполитанском землетрясении 1857 г., где он изложил основные принципы сейсмологических наблюдений и привел первую шкалу землетрясений по степени разрушений. Вскоре после этого (в конце столетия) стали использовать приборы, чем было обусловлено стремительное развитие данной науки. Так, первые сейсмографы появились в предпоследнее десятилетие века. Примерно в то же время стали появляться первые сейсмологические организации.
Современная наука
В настоящее время сейсмология включает несколько направлений. Основные среди них — исследование сейсмического процесса, волнового сейсмического поля на далеком и близком (инженерная) расстоянии от очага, параметров очага.
Инженерная сейсмология занимается изучением вызываемого землетрясением волнового сейсмического поля у очага, сейсмических движений поверхности, взаимодействия сооружений и грунта, а также определением влияния землетрясений на атмосферу и гидросферу и разработкой методов сейсмического микрорайонирования.
Вдали от очага исследуют волновое сейсмическое поле на расстояниях более длины сейсмической волны. Кроме того, в рамках данного раздела разрабатывают сейсмические методы изучения недр.
К последнему направлению примыкает исследование микросейм (сейсмических шумов).
Изучение очага землетрясения подразумевает детальное рассмотрение предваряющих землетрясение процессов, смещения литосферных блоков и прочих превращений среды. То есть в рамках данного раздела выясняют предвестники землетрясений с целью использования их в прогнозировании и в выявлении возможностей управления сейсмическим процессом путем антропогенного воздействия на сейсмичность. Также в рассматриваемый раздел включает изучение параметров самих сейсмических очагов.
К достижениям сейсмологии относятся шкалы интенсивности землетрясений. Первой из них стала упомянутая выше шкала Р. Маллета, включавшая 4 категории. В дальнейшем было разработано еще множество вариантов. Так, в конце XIX в. появилась шкала Росси-Фореля с 10 категориями. Современные шкалы содержат 12 категорий. Так, во многих странах используется шкала Меркалли, а в России — MSK-64. Следует отметить, что такие шкалы основаны на бытовых последствиях землетрясений и не соотносятся с инструментальными наблюдениями. Ввиду этого отсутствует общая международная шкала.
Таким образом, в исследовании землетрясений совмещаются два подхода: инструментальные замеры и оценка их последствий.
Сейсмология имеет как теоретическое, так и прикладное значение. Первое состоит в исследовании причин, сути и закономерностей распространения землетрясений. Прикладное значение заключается в использовании полученных знаний для защиты от землетрясений путем прогнозирования их и их последствий для сооружений и разработки мер по их сокращению.
Сейсмология дала немало достижений для геологических наук. Так, в ее рамках были установлены границы между внутренними средами планеты: корой, мантией и ядром путем использования сейсмических волн, которые дают данные как о очагах землетрясений, так и о среде распространения сейсмических волн.
К прикладным сейсмологическим достижениям относят разработку на основе выяснения природы землетрясений сейсмоустойчивых инженерных технологий.
Специфика сейсмологии состоит в том, что ввиду исследования ей катастрофических глобальных процессов в данной сфере особо важно международное сотрудничество. Поэтому осуществляется совместное исследование крупных землетрясений. Записанные станциями по всему миру сейсмограммы анализируются и хранятся в единых научных центрах. К тому же происходит обмен данными в виде отсчетов с сейсмограмм. В публикации поступают материалы четырех уровней: предварительные станционные, предварительные международные, международные бюллетени и международная сейсмологическая сводка.
Сейсмология находится на стыке геологических и физических наук. Ввиду этого наиболее тесно она связана с физико-математическими, геологическими и географическими дисциплинами. Так, при исследовании сейсмического процесса используются достижения и методы тектоники, физической географии, космофизики, математической теории случайных процессов. Изучение очага и предваряющих землетрясение процессов связано с механикой, физикой твердого тела, гидрогеологией, геодезией, геофизикой, геохимией. Прогнозирование землетрясений близко к горным наукам. При исследованиях вблизи очага используются достижения инженерной геологии. К тому же данные этого раздела используются в строительных науках. Изучение сейсмических волн и их использование для исследования недр опирается на методы математической физики и данные геотермии, гравиметрии, геомагнетизма, петрологии и прочих наук о Земле.
С сейсмологией тесно связана сейсмометрия, занимающаяся разработкой методов и приборов регистрации сейсмических волн.
Наконец, рассматриваемая наука стала основой для создания методов сейсмической разведки.
Предмет, задачи, методы
Предмет сейсмологии представлен сейсмическими волнами и их источниками.
Сейсмология имеет теоретические и прикладные задачи.
Первые включают исследование природы землетрясений, возникновения и распространения сейсмических волн, их источников, воздействия их на различные объекты и среды.
К прикладным задачам относят применение сейсмических методов в исследовании недр и поиске полезных ископаемых, разработку сейсмоустойчивых строительных технологий, также регистрацию и распознавание подземных ядерных испытаний.
В сейсмологических исследованиях применяют два основных метода: визуальные наблюдения за землетрясением и регистрацию возбуждаемых им сейсмических волн с применением оборудования.
Визуальные наблюдения ведут в очаговых областях землетрясений. Их осуществляют путем геоморфологических исследований с целью установления обновленных либо новых тектонических разрывов, обвалов, смещений блоков, оползней и т. д.
Для регистрации сейсмических волн служат сейсмографы. По месту установки их классифицируют на стационарные и экспедиционные. Первые функционируют непрерывно на сейсмостанциях. Экспедиционные варианты устанавливают в очаговых областях, где уже произошли землетрясения, с целью регистрации последующих толчков, на дне морей и океанов, на площадках строительства особых объектов (например, ГЭС, АЭС). Также такие приборы доставляли на Венеру и Луну.
Сейсмические станции составляют основу сейсмической службы. Она ведет наблюдения за сейсмическим процессом, составляя статистику и каталог землетрясений, информирует о них, прогнозирует вызванные подводными землетрясениями волны цунами и т. д.
Помимо специфических методов, для получения данных в сейсмологии используются методы физических и геологических наук. Так, данные полевой геологии частично определяют интерпретацию сейсмограмм.
Образование и работа
Сейсмология представлена в качестве самостоятельной специальности в очень немногих учебных заведениях. Данную специальность изучают чаще всего в рамках геофизики.
Такие специалисты задействованы в научной и разведочно-добывающей сферах: в институтах и на сейсмических станциях, ресурсодобывающих компаниях. Несмотря на большую редкость профессии, сейсмологи весьма востребованы, так как таких специалистов мало.
Заключение
Сейсмология является междисциплинарной наукой на стыке геологических и физических наук. Она имеет значительную прикладную направленность, причем не только ввиду исследования катастрофических процессов, их распространения, предвестников и последствий, но и по причине использования полученных данных в строительстве, а также применения сейсмологических достижений в исследовании строения планеты и поиске полезных ископаемых. Ввиду этого и большой редкости таких специалистов данная профессия весьма востребована.
Сейсмология
Вы будете перенаправлены на Автор24
Предмет и задачи сейсмологии
В переводе с греческого языка сейсмология – это наука о землетрясениях. В ее рамках проводятся очень сложные, но, жизненно важные исследования, основные направления которых:
Кроме этого сейсмологические исследования включают визуальные наблюдения и регистрацию сейсмических волн с помощью приборов.
Регистрацию волн осуществляют сейсмографы, что дает возможность определить место очага и его параметры.
Рисунок 1. Сейсмограф. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сейсмографы бывают стационарные и экспедиционные.
Стационарные сейсмографы работают непрерывно и располагаются на сейсмических станциях, объединенных в сеть. На станциях проводятся наблюдения, создаются каталоги явлений, исследуются подводные землетрясения, дается информация о предстоящих подвижках земной коры.
В очагах сильных колебаний размещаются экспедиционные сейсмографы, их задача – регистрировать дальнейшие возможные толчки.
С помощью сейсмографов выявляются новые тектонические разрывы, смещения земной коры, оползни и другие геологические катастрофы.
Сейсмология относится к точным наукам и сформировалась в конце XIX века. Она имеет тесную связь с науками физико-математического и геолого-географического направления.
Изучение сейсмического процесса, например, имеет соприкосновение с тектоникой, физической географией, сейсмотектоникой, космофизикой.
Достижения физики твердого тела, механики, геодезии, гидрогеологии, геохимии лежат в основе исследования очагов землетрясения и предвестников землетрясения.
Готовые работы на аналогичную тему
Исследования, проводимые в районе очага землетрясения, являются важными при сейсмостойком строительстве.
Достижения сейсмологии используются при изучении земной коры и лежат в основе развития методов сейсморазведки.
Синонимами сейсмологии являются названия таких наук, как геология, сейсмография, сейсмометрия (часть сейсмологии), геофизика – все они являются совокупностями наук, исследующими строение планеты физическими методами.
В мире насчитывается несколько сотен сейсмологических станций и довольно большое число станций, которые временно размещаются вблизи очагов землетрясений.
Основные задачи этой науки связаны с:
Таким образом, сейсмология – наука о землетрясениях, дает ученым возможность понять природу образования этих стихийных явлений, разработать технологии строительства сооружений, устойчивых к подземным толчкам.
История развития сейсмологии
Древние люди все происходившие землетрясения относили к разряду сверхъестественных.
Жители Японии предполагали, например, что их острова располагаются на огромном соме, который время от времени качается на волнах.
Аристотель предполагал, что виновником всех землетрясений являются ветры. Находящиеся в пещерах недр Земли, они ищут себе выход на поверхность.
Первое устройство для детектирования землетрясений было изобретено древнекитайским ученым в 132 году н. э. – имя этого человека Чжан Хен.
В XVIII веке считали, что упругие волны, проходя через земную кору способны вызывать землетрясения. Попытку объяснить это, сделал Джон Митчелл, проанализировав показания очевидцев и, опубликовав в 1760 г книгу о предполагаемых причинах возникновения землетрясений. Он приходит к выводу, что землетрясения – это есть волны, которые вызываются движением пород, находящимися под землей.
Скорость сейсмических волн землетрясения, произошедшего в Лиссабоне в 1755 г, Митчелл оценил в 1930 км/ч. Кроме этого он предположил место эпицентра, сопоставив данные о времени прибытия колебаний.
Метод Митчелла лежит в основе современных способов определения эпицентра. Правда, прием, который он использовал, был неверным, потому что опирался на свидетельские показания о направлении цунами.
В середине XIX века происходит новый скачок в развитии сейсмологии. Это этап связан с именем Роберта Маллета, который в течение 20-ти лет занимался сбором данных об исторических землетрясениях. Кроме этого он проводил натурные эксперименты.
Маллет создал каталог мировой сейсмичности, в котором было описано 6831 землетрясение. Каждое их этих землетрясений имело дату, место, количество толчков и возможное направление, продолжительность колебаний и их последствия. При документировании землетрясений использовалась новая техника фотографии.
Маллет вводит первую шкалу интенсивности землетрясений.
В конце XIX и начале XX веков происходит целая череда разрушительных землетрясений, что дает основание России, Японии, США, европейским странам начать систематические наблюдения за этим стихийным бедствием.
Составляются первые каталоги зарегистрированных землетрясений, создаются карты их очагов. Данные работы позволяют выявить связи между землетрясениями и трансформацией вещества на поверхности с одной стороны и внутри Земли – с другой.
Благодаря этому становятся понятными причины разрушения зданий, а значит, появляется возможность возводить инженерные сооружения в опасных зонах на научной основе.
Проводя научные исследования, немецкий геофизик Эмиль Вихерт в 1899 г предположил, что на сейсмографе фиксируются продольные и поперечные волны глубинного происхождения, т.е. они связаны с внутренними источниками планеты.
Через несколько лет это предположение получило всеобщее признание. В 1907 г было доказано, что на основании амплитуд сейсмических волн можно говорить о внутреннем строении Земли, а в 1909 г хорватский геофизик Андрей Мохоровичич обнаружил границу между земной корой и расположенной под ней мантией.
Развитие сейсмологии в России
Российская сейсмология своим появлением обязана популяризатору этой науки А.П. Орлову. В течение длительного времени он был единственным специалистом в данной области.
В течение всей своей жизни А.П. Орлов пропагандировал и добивался создания в стране постоянных сейсмологических станций.
Днем рождения сейсмологии в России можно считать создание сейсмической комиссии при Императорском Русском географическом обществе в 1880 г.
Огромные пространства России были стимулом интереса ученых к изучению природных явлений. Ещё М.В. Ломоносов хорошо понимал, что землетрясения – это огромный источник знаний, а не только природная катастрофа. Важно было изучить природу землетрясений и места, где они происходят.
В решении этого вопроса большая заслуга принадлежит академику Б.Б. Голицыну, разработавшему систему гальванометрической регистрации сейсмических колебаний, передовой для того времени (начало XX века).
Кроме этого ученый заложил методологические основы отечественной и мировой сейсмометрии и, благодаря его трудам, русская сейсмология в начале XX века заняла ведущее место в мировой науке.
В 1900 г учреждается постоянная сейсмическая комиссия при Российской академии наук, а уже в 1905 г намечено устройство постоянных сейсмических станций второго разряда.
Первый российский сейсмограф, который преобразовывал механические колебания в электрические, был создан академиком Голицыным в 1906 г.
Во время всеобщей разрухи, в 1917 г сейсмостанции в стране прекратили свою работу.
После Великой Отечественной войны, в 1958 г, в стране была создана Служба предупреждения цунами, а в 1962 г издан первый «Атлас землетрясений в СССР».
Для оценки силы проявления сейсмических колебаний в 1964 г разработали 12-ти балльную шкалу – MSK-64.
В 1997 г был подготовлен комплект карт общего сейсмического районирования Северной части Евразии. Комплект был подготовлен в Институте физики Земли Российской Академии наук, руководил работами В.И. Уломов.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 26 03 2021
Валентина Николаевна Норина
Сейсмология
Сейсмология (от др.-греч. σεισμός — (земле)трясение и λόγος — слово, речь) — наука о распространении сейсмических волн в недрах Земли. Только с помощью сейсмологии удалось составить картину глубинного строения земного шара (кора, мантия, внешнее и внутреннее ядро). Также сейсмология занимается землетрясениями, движениями платформ, мониторингом разработок рудных месторождений и пр. Сейсмология – это наука, занимающаяся измерениями и анализом всех движений, которые регистрируются сейсмографами на поверхности твёрдой Земли.
Основная задача сейсмологии состоит в изучении внутреннего строения Земли. Поэтому очень важно знать, как отклонения от однородности влияют на распространение сейсмических волн. По существу все прямые данные о внутреннем строении Земли, имеющиеся в нашем распоряжении, получены из наблюдений за распространением упругих волн, возбуждаемых при землетрясениях.
Землетрясения можно рассматривать как специфические колебательные движения земной коры, характеризующиеся небольшой длительностью периодов (от десятков минут для собственных колебаний Земли до долей секунд). Под сейсмичностью подразумевается географическое распределение землетрясений, их связь со строением земной поверхности и распределение по магнитудам (или энергиям).
Существует также Шахтная сейсмология, которая занимается мониотриногом сейсмичности в районе разрабатываемого рудного тела, и прогнозированием и предупреждением горных ударов для обеспечения безопасности горных работ.
См. также
Литература
Рудных месторождений • Нефти и газа • Твердых горючих ископаемых
Полезное
Смотреть что такое «Сейсмология» в других словарях:
сейсмология — сейсмология … Орфографический словарь-справочник
Сейсмология — наука о землетрясениях и связанных с ними явлениях, раздел геофизики. Простейшие сейсмологические наблюдения проводились еще в древности; как точная наука С. сформировалась в конце XIX в. Путем анализа землетрясений и их последствий получают… … Геологическая энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — (греч.). Учение о землетрясениях. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СЕЙСМОЛОГИЯ в физической географии: учение о землетрясениях, их причинах и о связи их с другими явлениями жизни земного шара… … Словарь иностранных слов русского языка
СЕЙСМОЛОГИЯ — (от греч. seismos колебание, землетрясение и logos слово, учение) наука о землетрясениях(З.). Осн. задачи, решаемые С.: исследование структуры земных недр и процессовв очагах 3., разработка методов уменьшения ущерба от сильных 3. (сейсмич … Физическая энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, наука, изучающая ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ и производимые ими СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ. Движения сейсмических волн улавливается и записываются СЕЙСМОГРАФАМИ. При этом сейсмические волны отделяют от постоянно присутствующего фона, состоящего из… … Научно-технический энциклопедический словарь
СЕЙСМОЛОГИЯ — (от сейсмо. и. логия), раздел геофизики, изучающий землетрясения, их связь с тектоническими процессами и возможность предсказания. Данные сейсмологии используются для исследования внутреннего строения Земли и решения задач по сейсмическому… … Современная энциклопедия
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, сейсмологии, мн. нет, жен. (от греч. seismos трясение и logos учение) (геол.). Отдел геологии, изучающий колебания земной коры. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
СЕЙСМОЛОГИЯ — СЕЙСМОЛОГИЯ, и, жен. Раздел геофизики, изучающий колебания земной поверхности. | прил. сейсмологический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
сейсмология — сущ., кол во синонимов: 5 • гелиосейсмология (1) • геология (12) • геофизика (4) … Словарь синонимов
19-04-2010, 11:29 | Инфо-справка / Стихии | разместил: VP | комментариев: (0) | просмотров: (24 935)
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Первая международная сейсмологическая комиссия, в состав которой вошли российские ученые Г.К.Левицкий и О.А.Баклунд, была образована в 1839 г. в Берлине. В России в 1888 г. с целью сбора и систематизации данных о землетрясениях И.В.Мушкетовым была создана Сейсмическая комиссия Русского географического общества. Впервые были составлены каталоги землетрясений для всего мира (Дж.Милн и Р.Малле) и для России (И.В.Мушкетов и А.П.Орлов). Основное внимание уделялось геол. природе сейсмических явлений (К.И.Богданович, В.Н.Вебер, Д.И.Мушкетов, Ф.Монтессю де Баллор, А.Зиберг и многие другие), разработке сейсмометрической аппаратуры и созданию сейсмических станций (Б.Б.Голицын, А.В.Вихерт, П.М.Никифоров и др.).В 1900 г. при Российской Императорской Академии наук образована Постоянная центральная сейсмическая комиссия (ПЦСК) под председательством О.А.Баклунда, положившая начало инструментальной сейсмологии. В дальнейшем ПЦСК переросла в Международную ассоциацию сейсмологии (МАС), председателем которой в 1911 г. был избран академик Б.Б.Голицын.Изучая сейсмограммы сильных землетрясений, Р.Д.Олдгем (1906 г., Индия), А.М.Мохоровичич (1909 г., Хорватия) и Б.Гутенберг (1914 г., Германия) впервые определили местоположение земного ядра и подошвы земной коры.И.Леманн (1936 г., Дания), используя первоклассные сейсмограммы российских сейсмических станций “Екатеринбург”, “Иркутск” и др., оборудованных сейсмографами Б.Б.Голицына, открыла существование внутреннего ядра Земли.В развитие отечественной сейсмологии в советский период большой вклад внесли Г.А.Гамбурцев, Г.П.Горшков, Д.П.Кирнос, Н.В.Кондорская, С.В.Медведев, Ю.В.Ризниченко, Е.Ф.Саваренский, М.А.Садовский, С.Л.Соловьев и другие известные геофизики и геологи.Современная сейсмология располагает широкой глобальной сейсмической сетью. Станции ведут регистрацию землетрясений по единому времени (среднее гринвичское) и единообразным инструкциям. Сведения по каналам связи собираются в центрах обработки данных (см. раздел «Службы») и являются исходными для мировых сейсмологических исследований.Первоначальная шкала магнитуд была предложена Чарльзом Рихтером в 1935, поэтому в обиходе значение магнитуды ошибочно называют шкалой Рихтера.ДРУГИЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Акселерограмма Запись ускорения колебаний объекта во времени. Анализ реакции площадки Определение движений грунта при землетрясении с учетом местных условий грунта, с помощью теории распространения плоских волн. Профиль грунта моделируется как столб грунта конечной глубины, с бесконечным простиранием в горизонтальных направлениях. Волны землетрясения распространяются вверх по столбу грунта, определяя движения грунта на поверхности. Анализ сейсмической опасности Количественная оценка опасности сотрясений грунта на конкретной площадке. Сейсмическую опасность можно анализировать детерминистически или вероятностно (см. ДАСО и ВАСО). Вероятностный анализ сейсмической опасности (ВАСО) Вероятностный метод, сочетающий альтернативные модели очагов, периоды повторяемости и зависимости затухания сильного движения, а также явные и случайные неопределенности в вероятностной модели сейсмической опасности для получения вероятности превышения конкретного уровня движения грунта. Движение свободной поверхности площадки Движение, происходящее непосредственно на земной поверхности или вблизи поверхности на конкретной площадке при отсутствии сооружения (строительного объекта). Определяется по анализу реакции площадки. Деагрегационный анализ Методика компьютерного расчета наиболее вероятных магнитуд землетрясений и расстояний от очага до площадки, преобладающих в ВАСО при данном периоде повторяемости и периоде колебаний. Детальная фаза изысканий Заключительная стадия изысканий, обеспечивающая получение всех необходимых данных для разработки детального проекта строительства конкретного сооружения на выбранной площадке (участке трассы). Детерминистический анализ сейсмической опасности (ДАСО) Детерминистическая процедура по оценке опасности движения грунта на площадке путем рассмотрения конкретного сценария сейсмической активности, состоящего из принятого землетрясения определенной силы, произошедшего в определенном месте. Запись землетрясения Запись ускорения, скорости или смещения при землетрясении в функции времени. Может быть инструментальной или синтетической. Интенсивность землетрясения Качественная мера силы, масштаба и распределения сотрясений грунта. Основана на применении описательных шкал, визуальных наблюдениях и сообщениях о повреждениях строений, геотехнических разрушениях, изменениях земной поверхности и реакции людей. Например: уточненная шкала Меркалли (ММI), шкала Метеорологического агентства Японии (JMA) и шкала интенсивности землетрясения, предложенная Медведевым, Шпонхойером и Карником (MSK-64). Контрольное (начальное) движение Движение, возникающее в коренных породах. Кривая сейсмической опасности График зависимости между вероятностью превышения или повторяемостью и амплитудой движения грунта (например, МУГ) для указанного уровня достоверности, определенного по ВАСО. Магнитуда землетрясения Количественная мера масштаба землетрясения, не зависящая от места наблюдения. Определяется как десятичный логарифм амплитуды максимального колебания грунта, записанного на сейсмограмме при прохождении сейсмической волны определенного типа с вводом стандартной поправки на расстояние до гипоцентра. Обычно применяемые в мировой практике шкалы магнитуд включают: шкалу магнитуд Рихтера или шкалу локальных магнитуд (ML), шкалу магнитуд поверхностных волн (Ms) (в России ей соответствуют магнитуды MLH или MLV), шкалу магнитуд объемных волн (mb) и шкалу моментных магнитуд (MW). Шкала моментных магнитуд позволяет избегать насыщения шкалы магнитуд, что происходит с другими шкалами магнитуд. Максимальное расчетное землетрясение (МРЗ) Максимальная расчетная интенсивность сейсмических воздействий, выраженная в баллах, ускорениях или в других единицах, вероятность возникновения которой хотя и очень мала, но макросейсмические последствия могут оказаться значительными, вызвать существенные повреждения и/или частичную потерю устойчивости сооружения, но не должно привести к его обрушению или создать серьезную угрозу для здоровья, безопасности, или окружающей среды. Максимальное спектральное ускорение Абсолютное максимальное ускорение в спектре реакции, не зависящее от периода проявления. Подобное же определение относится к спектральной скорости и смещению. Максимальное ускорение грунта (МУГ) Максимальное ускорение движения грунта, соответствующее ускорению в нулевой период в спектре реакции. Подобное же определение относится к скорости и смещению. Метод логического дерева Вероятностный метод учета неопределенностей моделей при моделировании. В этом методе применяется структура из узлов и ветвей в виде дерева, представляющих соответственно точки принятия решений и альтернативные модели. Ветви от каждого узла имеют определенный заданный вес, который суммируется до 1, показывая правдоподобие ветвей. Поиск по логическому дереву выполняется путем исчерпывающей выборки или по вероятностной процедуре для определения статистических рядов. Метод сейсмических жесткостей (МСЖ) Применяется для оценки относительных изменений (приращений) сейсмической балльности при сейсмическом микрорайонировании (СМР) площадок строительных объектов. Оценка приращения балльности и расчет параметров сейсмических воздействий осуществляется путем сравнения отношений сейсмических (акустических) жесткостей, представляющих произведение скорости распространения сейсмических волн на средние значения плотности грунта для изучаемого и эталонного разреза. Начальная фаза изысканий Начальная стадия изысканий, выполняемая с детальностью, обеспечивающей обоснование концепции проекта строительства и выбор наиболее благоприятных участков для размещения сооружений в пределах исследуемой территории. Определение начальной (исходной) сейсмичности Система оценки сейсмической опасности, основанная на нормативных федеральных картах общего сейсмического районирования (ОСР) и на официально утвержденных материалах по детальному сейсмическому районированию (ДСР). Программа работ по изысканиям Документ, составляемый обычно изыскательской организацией в соответствии с техническим заданием заказчика и содержащий детальное описание выполняемых работ, в том числе: краткую характеристику степени изученности района и задач проекта; методы получения данных (включая спецификацию применяемого оборудования), методы анализа, обработки и представления информации, оценку стоимости работ и календарный план их выполнения. Проектное землетрясение (ПЗ) Максимальная интенсивность сейсмических воздействий, выраженная в баллах, ускорениях или в других единицах, которая с определенной вероятностью может возникнуть в течение срока службы строительного объекта, но не причинить ему каких-либо существенных повреждений и не привести к остановке его функционирования. Расчетный спектр реакции грунта Расширенный и сглаженный спектр реакции движения свободной площадки, обычно получаемый путем анализа, оценки и статистического комбинирования ряда отдельных спектров реакции, полученных по записям движения грунта при землетрясениях. Сейсмическая опасность Вероятность проявления сейсмических воздействий определенной силы на заданной площади в течение заданного интервала времени. Сейсмические воздействия выражаются в баллах шкалы сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний грунта или иных характеристиках, используемых при проектировании зданий и сооружений. Сейсмическая уязвимость Определяется как отношение стоимости восстановления к общей стоимости соответствующего элемента риска. Под элементами риска понимаются находящиеся на рассматриваемой территории люди, инженерные сооружения гражданского и промышленного назначения, коммуникации жизнеобеспечения и другие составляющие инфраструктуры, а также экономическая и коммерческая деятельность. Уязвимость изменяется от 0 (отсутствие повреждений) до 1 (полное разрушение). Сейсмическая шкала (шкала сейсмической интенсивности, шкала интенсивности землетрясений) Шкала оценки интенсивности колебаний на поверхности Земли при землетрясениях. В России принята 12-балльная шкала МSК-64, аналогичная европейской шкале Меркалли-Канкани-Зиберга 1917 года, или американской модифицированной шкале ММI 1931 года. Сейсмический момент в очаге землетрясения Мера масштаба землетрясения, связанная с усилением сил, действующих по зоне сдвига. Рассчитывается по прочности породы (модуль сдвига, умноженный на площадь разрывов и на среднюю величину подвижки). Сейсмический момент рассчитывается по магнитуде поверхностной волны, MS. Обозначается Мо. Сейсмический риск Вероятность социального и экономического ущерба, связанного с землетрясениями на заданной территории в течение определенного интервала времени. Сейсмический риск (R), сейсмическая опасность (H) и уязвимость (V) связаны соотношением R = H x V. Сейсмическое микрорайонирование Раздел инженерной сейсмологии, задачей которого является уточнение данных сейсмического районирования и степени сейсмической опасности на застраиваемых территориях. С помощью сейсмического микрорайонирования интенсивность землетрясений в баллах, указанная на картах сейсмического районирования, может быть скорректирована на ±1-2 балла в зависимости от местных тектонических, геоморфологических и грунтовых условий. Большое влияние на величину сейсмического балла оказывает обводнённость пород (уровень грунтовых вод), их литологических состав (для многолетнемёрзлых грунтов – их температура), однородность и условия залегания грунтов, а также характер рельефа (наличие крутых склонов также увеличивает сейсмических эффект). Как правило, на скальных и многолетнемёрзлых грунтах сейсмический эффект на один балл понижается, на рыхлых, особенно увлажнённых грунтах, – на 1 балл повышается. В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП) карты сейсмического микрорайонирования застраиваемых территорий должны учитываться при проектировании сейсмостойких сооружений. Сейсмическое районирование Оценка потенциальной сейсмической опасности, т.е. максимально возможной интенсивности землетрясений в баллах сейсмической шкалы, которую необходимо учитывать при строительстве в сейсмических районах. Сейсмичность Подверженность Земли или отдельных территорий землетрясениям. Характеризуется территориальным распределением очагов землетрясений, их магнитудами и частотой возникновения (сейсмический режим), интенсивностью и другими параметрами. Сейсмостойкое строительство Строительство, осуществляемое в районах, подверженных землетрясениям, с учётом воздействия на здания и сооружения сейсмических (инерционных) сил. Наряду с термином «сейсмостойкое строительство» получил распространение более точный термин «антисейсмическое строительство». Дополнительные требования к объектам, строящимся в сейсмических районах, устанавливаются соответствующими нормами (правилами). В районах, где прогнозируемая максимальная интенсивность сотрясений (сейсмичность, сейсмическая активность) не превышает 6 баллов, проведение специальных антисейсмических мероприятий (при проектировании и строительстве), как правило, не предусматривается. Сейсмичность районов, подверженных землетрясениям, определяется по картам сейсмического районирования. Для уточнения сейсмичности площадки (участка) строительства проводятся соответствующие изыскания (сейсмическое микрорайонирование). Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, весьма неэкономично. Поэтому в нормах указания ограничены районами 7-9-балльной сейсмичности. Обеспечение полной сохранности зданий во время землетрясений обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что землетрясения (особенно сильные) происходят сравнительно редко, нормами допускается возможность повреждения элементов конструкций, не представляющего угрозы для безопасности людей или сохранности ценного оборудования. Степень сейсмического воздействия на здания (сооружения) в значительной мере зависит от грунтовых условий. Наиболее благоприятными в сейсмическом отношении считаются прочные скальные грунты. Сильно выветренные или нарушенные геологическими процессами породы, просадочные грунты, районы осыпей, плывунов, горных выработок неблагоприятны, а иногда и непригодны для устройства оснований сооружений; в тех случаях, когда строительство всё же осуществляется в таких геологических условиях, прибегают к усилению оснований и осуществляют дополнительные мероприятия по сейсмозащите сооружений. Это приводит к значительному удорожанию строительства. Сейсмостойкость сооружения обеспечивается как выбором благоприятной в сейсмическом отношении площадки строительства, так и специальными конструктивными мероприятиями. Большое значение для повышения сейсмостойкости сооружений имеет высокое качество строительных материалов и работ. Для большинства зданий их расчётная сейсмостойкость принимается равной сейсмичности строительной площадки. Для особо ответственных сооружений их расчётная сейсмостойкость повышается по сравнению с сейсмичностью строительной площадки (как правило, на один балл, что соответствует увеличению сейсмических нагрузок вдвое), а для временных сооружений, разрушение которых не связано с человеческими жертвами, – снижается. Состав работ Техническое описание видов работ, менее исчерпывающее, чем Программа изысканий. Спектр реакции Максимальная реакция системы с одной степенью свободы на конкретный ввод данных проявления землетрясения во времени как функции периода собственных колебаний и коэффициента затухания системы с одной степенью свободы. Периоды собственных колебаний в данном случае обычно находятся в диапазоне от 0,01 до 10,0 с. Диапазон коэффициентов затухания обычно составляет от 1 до 5%. Более детальные, по сравнению с ОСР-97, исследования сейсмоактивных территорий, результатом которых должно быть уточнение сейсмической опасности (УСО) как отдельных пунктов (УСО-1), так и ограниченных территорий (УСО-2, т.е. аналог ДСР), основанное на уточнении модели исходной сейсмичности (УИС). При этом обязательным является выполнение тех же нормативных требований, которые заложены в вероятностные оценки карт ОСР-97 (вероятности 10%, 5%. 1% и 0.5% возможного превышения номиналов карт в течение 50-летних интервалов времени). Уточнение разломно-блоковой (линеаментно-доменной) модели зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ) на основе более детальных исследований, по сравнению с исследованиями по созданию карт общего сейсмического районирования (ОСР-97), имеющих федеральное значение. Уточнение сейсмической опасности (УСО) осуществляется путем расчетов на основе уточненной модели исходной сейсмичности (УИС). В целом, УИС и УСО составляют основу детального сейсмического районирования (ДСР) сейсмоактивных территорий. При этом обязательно выполняются те же нормативные требования, которые заложены в вероятностные оценки карт ОСР-97 (вероятности 90%, 95%. 99% и 99.5% непревышения номиналов карт в течение 50 лет). |
Классификация сооружений и повреждений:
Типы сооружений и зданий без антисейсмических усилений:
Классификация повреждений:
Описание сейсмического эффекта:
Краткое содержание современной Европейской макросейсмической шкалы ЕMS-98
Ред. G. Grunthal, Potsdam: http://www.gfz-potsdam.de/pb5/pb53/projekt/ems/index.html
Интенсивность, баллы
Определения
Описание типичных наблюдаемых эффектов (сокращенно)
Неощутимое
Едва ощутимое
Ощущается только некоторыми людьми, находящимися в покое в помещении
Слабое
Ощущается в помещениях некоторыми людьми. Находящиеся в покое в помещении люди ощущают раскачивание или легкое дрожание
Широко наблюдаемое
Ощущается многими людьми в помещениях, вне помещений только немногими. Некоторые люди пробуждаются. Окна и двери скрипят, дребезжит посуда
Сильное
Ощущается большинством людей в помещениях, вне помещений только немногими. Многие спящие люди пробуждаются. Некоторые испуганы. Все строения дрожат. Висящие предметы сильно качаются. Мелкие предметы сдвигаются. Окна и двери качаются, раскрываются или закрываются
С легкими
повреждениями
Многие люди испуганы и выбегают из помещений. Некоторые предметы падают. Многие дома слегка страдают от неструктурных повреждений вроде волосяных трещин или падения кусков штукатурки
С повреждениями
Большинство людей испуганы и выбегают из помещений. Мебель сдвигается и предметы падают с полок в большом количестве. Многие хорошо построенные обычные дома страдают от умеренных повреждений: мелкие трещины в стенах, выпадение штукатурки, часть дымовых труб падает, старые здания могут обнаруживать большие трещины в стенах и выпадение заполнителей из стен
С сильными повреждениями
Многие люди с трудом удерживаются на ногах. Многие дома имеют крупные трещины в стенах. Некоторые хорошо построенные обычные дома показывают очень сильные повреждения стен, в то время как старые слабые постройки могут обрушиться
Разрушительное
Общая паника. Многие слабые конструкции обрушиваются. Даже хорошо построенные обычные дома показывают очень сильно повреждаются: выпадение стен или частичные конструктивные разрушения
Очень разрушительное
Многие обычные хорошо построенные дома обрушаются
Опустошительное
Большинство обычных хорошо построенных домов, даже некоторые с хорошим антисейсмическим проектом, разрушаются
Полностью опустошительное
Почти все здания полностью разрушаются
ЗАТУХАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА С УДАЛЕНИЕМ ОТ ЭПИЦЕНТРА
Магнитуда землетрясения характеризует энергию сейсмических волн, излучаемых его очагом, а интенсивность сейсмических сотрясений на земной поверхности зависит как от величины эпицентрального расстояния, так и от глубины залегания очага. Приведенные кривые затухания характеризуют спадание интенсивности сейсмических сотрясений с удалением от эпицентра землетрясений разных магнитуд с «нормальной» глубиной очагов, верхняя кромка которых расположена достаточно близко к земной поверхности. Чем очаг глубже, тем слабее сейсмический эффект в эпицентре и тем медленнее затухает он с расстоянием.
// Этот эффект можно уподобить интенсивности освещенности поверхности обычным фонариком. Чем ближе он к ней, тем ярче освещенность на кратчайшем расстоянии от него, но тем быстрее она убывает с удалением от фонарика. При удалении же самого фонарика от освещаемой поверхности освещенность в центре становится тусклее, но зато этот «менее опасный полумрак» охватывает достаточно большую площадь. //
СООТНОШЕНИЕ МАГНИТУДЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
И ИХ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
Ориентировочное соотношение величин М и I
для неглубоких очагов землетрясений
Интервал магнитуд М,
по Рихтеру, единицы
по шкале MSK-64, баллы
Рейтинг публикации:
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||
| ||
| ||
  |
| ||
| ||
|
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| |