Сейсмическое районирование

Сейсмическое районирование Содержание Введение Основные положения общего сейсмического районирования - ОСР-97 Заключение Литература Введение Землетрясения по своим разрушительным последствиям, числу жертв и деструктивному воздействию на среду обитания человека занимают одно из первых мест среди других природных катастроф. Они обусловлены продолжающейся сотни миллионов лет глобальной эволюцией литосферы нашей планеты. На территории Северной Евразии все геодинамические и сейсмические процессы тесно связаны со взаимодействием восьми крупных литосферных плит - Евразийской, Африканской, Аравийской, Индостанской, Китайской, Тихоокеанской, Охотоморской и Северо-Американской. Предотвратить землетрясения невозможно, однако их разрушительные последствия и количество человеческих жертв могут быть уменьшены путем создания достоверных карт сейсмического районирования, применения адекватных норм сейсмостойкого строительства и проведения в сейсмоактивных районах долгосрочной политики, основанной на повышении уровня осведомленности населения и федеральных органов об угрозе землетрясений и умении противостоять подземной стихии. Основными понятиями, связанными с социально-экономическими последствиями землетрясений, являются следующие. · Сейсмическое районирование - это картирование сейсмической опасности. Сейсмическая опасность - вероятность возникновения (превышения, не превышения) сейсмического эффекта определенной величины в данном пункте в течение заданного интервала времени (измеряется в баллах, пиковых и спектральных ускорениях и т.п.) . · Сейсмическая уязвимость - отношение ожидаемых затрат по восстановлению объекта к его первоначальной стоимости (измеряется от 0.0 до 1.0) . Сейсмический риск - вероятность потерь от землетрясений за определенный промежуток времени в соответствии с сейсмической опасностью и уязвимостью объектов (число возможных жертв, экономический и экологический ущерб и др.) . Сейсмическое районирование актуально для всех без исключения регионов России, где даже на относительно спокойных в геологическом отношении равнинных территориях имели место, и возможны в будущем, достаточно сильные и разрушительные землетрясения. Свыше четверти территории Российской Федерации подвержено сейсмическим воздействиям, требующим проведения антисейсмических мероприятий. Значительную площадь занимают чрезвычайно опасные в сейсмическом отношении 8-9-ти и 9-10-балльные зоны. К ним относятся Дальний Восток и весь юг Сибири. В европейской части страны таким регионом является Северный Кавказ. Ощутимые и 6-7-балльные землетрясения свойственны Среднему Уралу и Приуралью, Поволжью, Кольскому полуострову и сопредельной с ним территории. Техногенная сейсмотектоническая активизация характерна для нефтедобывающих районов Татарстана и Башкортостана. Известны местные землетрясения и в Воронежской области, где расположена Ново-Воронежская АЭС. Угроза землетрясений с каждым годом растет по мере освоения сейсмоактивных территорий и строительства в их пределах особо ответственных сооружений. Исследования в области сейсмического районирования базируются на детальном и комплексном изучении глубинной структуры земной коры и всей литосферы, современной геодинамики, региональной сейсмичности, сейсмотектоники и инженерной сейсмологии. Они включают в себя идентификацию сейсмоактивных структур, определение параметров их сейсмического режима и затухания генерируемого ими сейсмического эффекта с расстоянием, а в итоге вероятностный расчет и картирование сейсмической опасности на земной поверхности. В зависимости от задач, степени детальности и масштаба исследований сейсмическое районирование может быть общим (ОСР, масштаб 1: 5-млн - 1: 2,5-млн) , детальным (ДСР, масштаб 1: 500-тыс - 1: 100-тыс) и микросейсмическим (СМР, масштаб 1: 50-тыс и крупнее) . Однако первостепенным и опорным для всех последующих построений является ОСР, основанное на региональных и межрегиональных сейсмологических и геолого-геофизических исследованиях, способствующих выявлению планетарных сейсмогеодинамических взаимодействий литосферных плит и блоков земной коры сейсмоактивных регионов. Карты ОСР в генерализованном виде характеризуют степень сейсмической опасности всей территории страны и сопредельных сейсмоактивных регионов и используются для социально-экономического планирования, рационального землепользования и сейсмостойкого строительства. Только на их основе могут и должны составляться более детальные карты ДСР и СМР, учитывающие наряду с региональными локальные сейсмотектонические, сейсмические, грунтовые и другие природные условия. Сейсмическая опасность с каждым годом не уменьшается, а растет в прямой связи с хозяйственным освоением сейсмоактивных территорий и воздействием человека на литосферную оболочку Земли (строительство крупных гидротехнических сооружений, добыча полезных ископаемых и т.п.) . Повышенный сейсмический риск связан и с размещением в сейсмоактивных регионах атомных электростанций и других экологически опасных объектов, поскольку даже незначительные землетрясения могут нарушить их нормальное функционирование. В конце прошлого и начале текущего столетия, благодаря выдающемуся вкладу отечественных ученых в мировую сейсмологию, Россия в течение многих лет играла ведущую роль в науке о землетрясениях. С именем Б. Б. Голицына связано создание прообраза современных сейсмографов и начало систематических исследований сейсмичности и внутреннего строения Земли. Геологическую основу изучения природы землетрясений заложили И. В. Мушкетов и А. П. Орлов, создавшие первый российский каталог землетрясений. Углубленный анализ сейсмогеологических связей был продолжен в Сейсмологическом институте АН СССР (родоначальник ОИФЗ) Д. И. Мушкетовым, выделившим целый ряд сейсмоактивных регионов и опубликовавшим в 1933 г. первую макросейсмическую карту сейсмического районирования Средней Азии. Первая в Европе и мире официальная нормативная карта общего (обзорного) сейсмического районирования всей территории бывшего СССР была опубликована в 1937г. Г. П. Горшковым, положившим начало регулярному их составлению в качестве основы, регламентирующей проектирование и строительство в сейсмоактивных районах страны. В конце 40-х годов исследования И. Е. Губина, а впоследствии Г. А. Гамбурцева, С. В. Медведева, Ю. В. Ризниченко, И. Л. Нерсесова и других ученых, привели к смене существовавшей до того времени парадигмы "сейсмического актуализма" ("там, где было, там и будет") и заложили основы сейсмогенетического двухстадийного метода оценки сейсмической опасности с элементами прогноза. В соответствии с этой концепцией на первой стадии выделяются реальные и потенциальные очаговые зоны, на второй - рассчитываются ожидаемые сотрясения на земной поверхности. Новой парадигмы придерживались практически все составители последующих карт общего сейсмического районирования (ОСР) : 1957г. (ред. С. В. Медведев, Б. А. Петрушевский) , 1968г. (ред. С. В. Медведев) и 1978г. (ред. М. А. Садовский) . В создании двух последних карт активное участие принимали местные специалисты из бывших союзных республик и регионов. Сейсмическое районирование - одна из наиболее сложных и чрезвычайно ответственных проблем современной сейсмологии. О социальной, экономической и экологической её значимости говорить не приходится. Научная же сложность этой проблемы состоит, прежде всего, в том, что она принадлежит к категории прогнозов, базирующихся на неполной информации, скудном и не всегда удачном опыте и на недостаточно четких методологических позициях. Поэтому каждая из составленных в прошлые годы карт сейсмического районирования территории бывшего СССР в той или иной мере оказывалась неадекватной реальным природным условиям, что наряду с некачественным строительством нанесло народному хозяйству огромный материальный ущерб и повлекло за собой многочисленные человеческие жертвы. И хотя по мере накопления дополнительной информации о землетрясениях и совершенствования сейсмологических знаний карты сейсмического районирования обновлялис