Землятресение

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком. Упоминания о землетрясениях встречаются в Библии, в трактатах античных ученых – Геродота, Плиния и Ливия, а также в древних китайских и японских письменных источниках. До 19 в. большинство сообщений о землетрясениях содержало описания, обильно приправленные суевериями, и теории, основанные на скудных и недостоверных наблюдениях. Серию систематических описаний (каталогов) землетрясений в 1840 начал А.Перри (Франция). В 1850-х годах Р.Малле (Ирландия) составил большой каталог землетрясений, а его подробный отчет о землетрясении в Неаполе в 1857 стал одним из первых строго научных описаний сильных землетрясений.

Причины землетрясений.

Хотя уже с  давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины  возникновения землетрясений полностью  изучены. По характеру процессов  в их очагах выделяют несколько типов  землетрясений, основными из которых  являются тектонические, вулканические  и техногенные.

Тектонические землетрясения

возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в  земной коре (исследования последних  лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые  переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и  давлениях). Иногда глубинные разломы  выходят на поверхность. Во время  катастрофического землетрясения  в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая  протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила  более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.

Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений  магматического расплава в недрах Земли  или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.

Техногенные землетрясения

могут быть вызваны  подземными ядерными испытаниями, заполнением  водохранилищ, добычей нефти и  газа методом нагнетания жидкости в  скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.

Мероприятия по защите населения  и территорий в чрезвычайных ситуациях природного характера включают строительство специальных сооружений и убежищ, способных укрыть людей во время развития опасного природного процесса и полностью защитить их от угрозы; повышение устойчивости зданий и сооружений воздействию природной стихии; защитные инженерные мероприятия (противосейсмические, противооползневые и др.); эвакуационные мероприятия; мероприятия медицинской защиты. Объемы, содержание и сроки проведения мероприятий по защите населения и территорий определяются на основании прогнозов состояния природной опасности соответствующих территорий. Повышение устойчивости зданий и сооружений достигается совершенствованием проектных решений и применением новых более прочных строительных материалов. Такое строительство признано социально приемлемым и экономически оправданным. Несмотря на то, что стоимость его может повышаться до 60%, а иногда и больше по сравнению с обычным строительством, получаемый эффект несравнимо выше.

Изменившиеся  в последние годы требования к  безопасности людей ведут к ужесточению  строительных норм по стойкости зданий и сооружений. Во многих развитых странах  в настоящее время реализуется  стратегия строительства, в соответствии с которой строительные объекты  и сооружения, подвергающиеся опасным  стихийным бедствиям, при всех обстоятельствах  не должны выходить из режима нормального  функционирования. Так, например, в  США национальная стратегия смягчения  последствий стихийных бедствий предусматривает разработку новых  сооружений на основе такой технологии, которая способна обеспечивать устойчивость ко всем видам катастроф. В первую очередь эти требования относятся  к строительству всех федеральных  зданий и жизнеобеспечивающих объектов.

Важное значение имеют разработка генеральных планов застройки населенных пунктов и  ведение градостроительной политики с учетом природных особенностей регионов и отдельных территорий, подверженных действию опасных природных  явлений. С этой целью осуществляется зонирование территории страны, регионов, городов и населенных пунктов  по критериям природного риска. Выделяются зоны возможного опасного землетрясения, вероятного катастрофического затопления, возможных опасных геологических  явлений.

Гидротехнические  сооружения должны возводиться таким образом, чтобы в зону возможного катастрофического затопления попадало минимальное количество объектов социального и хозяйственного назначения. В районах возможного катастрофического затопления не допускается размещение населенных пунктов и важных промышленных объектов, а также размещение зданий и сооружений в опасных зонах оползней, селевых потоков и снежных лавин, зонах возможного катастрофического затопления, сейсмических районах и зонах, непосредственно прилегающих к активным разломам земной коры. В районах, подверженных воздействию землетрясений, наводнений, оползней, селей, обвалов, должно предусматриваться местное зонирование территорий. В зонах с наибольшей степенью риска размещаются парки, сады, открытые спортивные площадки и другие свободные от застройки площади и элементы инфраструктуры. В сейсмических районах необходимо предусматривать расчлененную планировочную структуру городов и рассредоточенное размещение объектов экономики, особенно пожаро- и взрывопожароопасных объектов. Для городов, расположенных в районах с сейсмичностью в 7–9 баллов, как правило, должны проектироваться одно- и двухсекционные жилые дома высотой не более 4 этажей, а также малоэтажная застройка с приусадебными участками.

Смягчению последствий  чрезвычайных ситуаций природного характера  способствуют разработка и совершенствование  технологических методов: разработка проектов, создание строительных материалов, совершенствование технологий строительства, выбор соответствующих конструктивных и технологических решений, компенсирующих опасные воздействия.

Сегодня практически  во всех странах на основе мирового опыта с учетом региональных и  национальных особенностей каждой страны разработаны строительные нормы  и правила (СНиП). Соблюдение строительного  законодательства является обязательным для всех организаций независимо от их подчиненности и формы собственности.

Помимо СНиП, содержащих основные правила ведения  строительных работ, строительными  ведомствами различного уровня выпускаются  рекомендации по строительству с  учетом специфических особенностей отдельных регионов и видов строительства. В этих документах имеются рекомендации по хозяйственному использованию сейсмоопасных, оползнеопасных, подтопляемых и других территорий, подверженных различным  природным опасностям.

Инженерно-технические  мероприятия по защите территорий планируются  и осуществляются в районах опасных  природных процессов независимо от ведомственной принадлежности защищаемой территории и объектов. Мероприятия  инженерной защиты должны обеспечивать предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия опасных природных  процессов на защищаемые территории, здания и сооружения. Экономический  эффект инженерной защиты определяется размером предотвращенного ущерба территории или сооружению за вычетом затрат на осуществление защиты. В настоящее  время имеются примеры строительства  уникальных защитных сооружений, требующих  огромных финансовых затрат. Так, например, в Нидерландах вдоль морского побережья возведены дамбы протяженностью на десятки километров, которые защищают от катастрофических морских штормов  почти 50% территории страны, где проживает  около 60% населения.

Противосейсмические мероприятия, направленные на снижение разрушительного воздействия землетрясений, включают:

• строительство зданий и сооружений в сейсмически опасных районах в соответствии с нормами сейсмостойкости;
• усиление несущих конструкций существующих зданий и сооружений (фундаментов, стен, перекрытий) с учетом сейсмического риска для соответствующей территории;
• изменение существующей законодательной базы строительства в сейсмоопасных районах, уточнение принципов и системы сейсмозащиты и др.

К противооползневым  и противообвальным мероприятиям относятся:

• изменение рельефа и формы склона в целях повышения его устойчивости;
• искусственное понижение уровня подземных вод;
• закрепление грунтов различными способами;
• строительство удерживающих сооружений (подпорные стены, свайные конструкции и столбы и др.).

В группу противоселевых мероприятий входят:

• селезадерживающие сооружения (бетонные, каменные плотины, плотины из грунтовых материалов);
• селепропускные сооружения (каналы, селеспуски); 
• селенаправляющие сооружения (направляющие и ограждающие дамбы);
• стабилизирующие сооружения (каскады запруд, подпорные стены, дренажные устройства);
• селепредотвращающие сооружения (регулирующие паводок плотины).

Противолавинными  мероприятиями являются:

• профилактические мероприятия (организация службы мониторинга, прогноза и оповещения, искусственно регулируемый сброс лавин);
• лавинопредотвращающие сооружения и мероприятия (снегоудерживающие заборы, стенки, щиты, решетки);
• лавинозащитные сооружения (направляющие — стенки, искусственные русла; тормозящие и останавливающие — холмы, траншеи, дамбы), пропускающие (галереи, эстакады).

Мероприятиями по противодействию наводнениям  служат:

• перераспределение максимального стока между водохранилищами, переброска стока между бассейнами и внутри речного бассейна;
• ограждение территорий дамбами (системами обвалования);
• увеличение пропускной способности речного русла (расчистка, углубление, расширение, спрямление русла).

Предупредительными  инженерно-техническими мероприятиями  по защите от наводнений являются:

• строительство защитных сооружений (плотин, дамб, обвалований);
• реконструкция существующих защитных сооружений;
• использование противопаводковых емкостей водохранилищ с целью срезки пика половодий и паводков.

Эвакуационные мероприятия

При определенных условиях наиболее эффективный способ защиты населения — эвакуация  из зоны чрезвычайной ситуации природного характера, а в ряде случаев это  единственный способ защиты.

Эвакуация осуществляется в безопасные районы, в которых  не действуют поражающие факторы  стихийного бедствия или природной  катастрофы. Эти районы могут быть заблаговременно подготовлены для  размещения и первоочередного жизнеобеспечения эвакуированных. Эвакуация считается  завершенной, когда все подлежащее эвакуации население вывезено (выведено) за границы зоны действия стихийного бедствия. Пребывание эвакуированного  населения в местах размещения обычно носит кратковременный характер. Выбор варианта общей или частичной эвакуации зависит от вида стихийного бедствия, его масштаба, степени риска проживания населения в его зоне, долговременности его последствий, степени необходимости хозяйственного использования производственных объектов, оказавшихся в зоне чрезвычайной ситуации.

Эвакуация при различных  видах стихийных  бедствий имеет свои особенности. При землетрясениях в случае разрушения или повреждения основных систем жизнеобеспечения эвакуация может носить местный или региональный масштабы.

Оповещение и  информирование населения о порядке  проведения эвакомероприятий при выходе из строя территориальных систем оповещения осуществляются при помощи оборудованного громкоговорящими устройствами автотранспорта, а также изготовленных  для этой цели указателей, транспарантов  и другой наглядной информации.

Эвакуация при землетрясениях

Эвакуация из зон  крупномасштабных землетрясений, как  правило, оказывается возможной  только после восстановления транспортных систем, поскольку автомобильный  и воздушный транспорт заняты эвакуацией пострадавших (пораженных).

Эвакуация при  землетрясениях осуществляется с развертыванием сборно-эвакуационных пунктов в  пострадавших районах. В качестве этих пунктов, а также мест временного размещения эвакуированного населения  используются городские площадки, стадионы и другие места, а для временного размещения населения — полевые  лагеря, палатки, вагоны-домики, сборные  домики, железнодорожные вагоны, суда водного транспорта.