Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MISCELLANEOUS / Engineering Geodynamics / geokniga-inzhenernaya-geodinamika.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
03.05.2023
Размер:
8.31 Mб
Скачать
  • решение задач по оптимизации функционирования ПТС.

    Для выполнения перечисленных функций АИС имеет соответ­ствующие подсистемы — информационно-поисковую (АИПС), обработки данных (АСОД), прогнозно-диагностическую (АПДС) и управления (АСУ). Надежность работы АИС в целом, по нашему мнению, зависит от инженерно-геологического обеспечения необ­ходимой информацией о последствиях взаимодействия двух сред — природной и техногенной. К этой информации предъявляются вы­сокие требования по нескольким направлениям: репрезентатив­ности, конструктивности, экономичности, рациональности, уни­фицированности, стандартности. Для локального мониторинга су­ществует свой локальный уровень информации, содержание, объем и детальность которого определяются в каждом конкретном случае. Вся информация поступает через каналы связи в банк данных, а оттуда — в АИПС.

    Техническое обеспечение АИС представляет собой комплекс средств хранения и обработки информации на основе сети персо­нальных компьютеров.

    В настоящее время проблема функционирования АИС связана с большими трудностями в плане технического обеспечения компьютерной техникой и сетями связи. Именно эти трудности надолго задерживают организацию мониторингов всех уровней. Однако блок контроля, направленный на получение исходной ин­формации наблюдений за взаимодействием природной и техноген­ной сред, в любом случае должен быть организован и работать, так как изменения в результате этого взаимодействия могут оказаться необратимо опасными.

    ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ I

    Ананьев Г. С., Симонов Ю. Г., Спиридонов А. И. Динамическая морфология. М.: Изд. МГУ, 1992. 448 с.

    Бондарик Г. К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М.: Недра,

    1. 256 с.

    Бондарик Г. К., Ярг Л. А. Природно-технические системы и их мониторинг // Инженерная геология. 1990. № 5. С. 3—9.

    Геологические закономерности и взаимообусловленность развития оползней, обвалов и селевых потоков в горноскладчатых областях / Ред. Г. С. Золотарев. М.: Изд-во МГУ, 1976.

    Горшков С. П. Экзодинамнческие процессы освоенных территорий. М.: Недра,

    1. 286 с.

    Епишин В. К., Трофимов В. Т. Литомониторинг — система контроля и управле­ния геологической средой # Теоретические основы инженерной геологии, социаль­но-экономические аспекты. М.: Недра, 1985. С. 243—250.


    55



    Золотарев Г С Инженерная геодинамика М Изд-во МГУ, 1983 328 с Иванов И П, Арнаутов А И Локальный горно-геологический мониторинг # Матер III Межд конф «Новые идеи в науках о Земле» М , 1997

    Иванов И П, Хромых Д П Моделирование в инженерной геодинамике Л Изд-во ЛГИ, 1991 98 с

    Каякин В В Прогноз чрезвычайных ситуаций, связанных с техноприродными процессами и обеспечение безопасности объектов # Геоэкология 1999 №2 С 118—124

    КожевинаЛ С Механизм обеспечения устойчивости геологической среды в условиях внешнего воздействия # Геоэкология 1999 №2 С 111—117

    Коломенский Н В, Комаров И С Инженерная геология М Высшая школа, 1964 480 с

    Королев В А Мониторинг геологической среды М Изд-во МГУ, 1995 272 с Котлов Ф В Изменение геологической среды под влиянием деятельности че­ловека М Недра, 1978 170 с

    Ломтадзе В Д Инженерная геодинамика Л Недра, 1977 479 с Ломтадзе В Д Теоретические основы инженерной геодинамики // Инженер­ная геология 1987 № 1 С 3—10

    Маслов Н И, Котов М Ф Инженерная геология М Стройиздат, 1971 341 с Мироненко В А О концепции государственного геоэкологического мониторин­га России И Геоэкология 1993 № 1 С 19—29

    Парабучев И А Мониторинг процессов взаимодействия ГТС с ГС // Инженер­ная геология 1992 №2 С 3—16

    Попов И В Инженерная геология М Госгеолиздат, 1951 444 с Приклонский В А Грунтоведение М Госгеолиздат, 1949 412 с Теоретические основы инженерной геологии Геологические основы / Под ред Е М Сергеева М Недра, 1985 322 с

    Саваренский Ф П Инженерная геология М ГОНТИ, 1937 422 с СаваренскийФ П Инженерная геология М ГОНТИ, 1939 488 С Садов А В Аэрогеологические методы в инженерной геодинамике М Недра, 1988 207 с

    Сергеев Е М (ред) Грунтоведение М Изд-во МГУ, 1971 595 с Сидоренко А В Человек, техника, земля М Недра, 1967 58 с Шейдеггер А Основы геодинамики М Недра, 1987 384 с

    Раздел II

    Эндогенные геологические процессы и явления

    Проявление эндогенных, т. е. внутренних сил Земли (тепло- массоперенос, способствующий выделению тепла, перемещению флюидов, разрядке напряжений в земной коре и мантии — уп­лотнению или растяжению ее различных частей и т. д.) опреде­ляет развитие многих процессов и явлений. Это в первую очередь тектоника, магматизм и метаморфизм. И если два последних процесса оказывают главным образом влияние лишь на формиро­вание и изменение вещественного состава и свойств пород, то тектоника и особенно ее современное проявление в виде сейс­мичности является существенным фактором при оценке инженер­но-геологических и инженерно-геодинамических особенностей отдельных регионов.

    Глава 7 сейсмические явления

    Сейсмические процессы — это колебания упругих волн в зем­ной коре, вызванные различными механическими импульсами и обусловливающие ее сотрясение и деформацию, то есть сейсми­ческие явления. Наиболее яркой формой проявления природной сейсмичности являются землетрясения и моретрясения. Челове­чество за время своего существования было постоянно озабочено опасностью внезапных землетрясений. Наиболее древними явля­ются сведения, дошедшие до нас из Китая (3000 лет назад), со времен правления там династии Шань. За период с 770 года до н.э. до настоящего времени там произошло более 1000 разруши­тельных землетрясений. В современную эпоху ежегодно от земле­трясений погибает до 10 тыс. человек. В течение последнего века землетрясения унесли жизни 800 тыс. человек, в том числе, по

    57

    Год

    Местопроявления

    Балльнс

    1556

    Китай (провинция Шаньси)

    1737

    Индия (Калькутта)

    1755

    Португалия (Лиссабон)

    10

    1897

    Индия (Ассам)

    11

    1906

    США (Сан- Франциско)

    9

    1911

    Россия (Сорезское, Средняя Азия)

    9

    1923

    Япония (Токийское)

    10

    1927

    СССР (Ялтинское)

    9

    1948

    СССР (Ашхабадское)

    10

    1949

    СССР (Хаитское, Таджикистан)

    9

    1957

    Монголия (Гобн- Алтайское)

    11

    1964

    США (Аляскинское)

    10

    1970

    Перу (Чемботе)

    10

    1976

    Китай (Таншань)

    10

    1988

    Армения (Спитак)

    10

    1995

    Россия (Нефтегорск)

    9

    1999

    Турция

    9

    Разрушения

    По историческим данным 800 тыс. жертв 300 тыс. жертв Уничтожена треть Лиссабона Область разрушений 390 тыс км2 Площадь ощутимых толчков 770 тыс. км2, погибло 500 человек, гигантский пожар

    Сейсмогенный обвал перегородил до­лину, образовалось Сорезское озеро 254 тыс. домов разрушено или по­вреждено, гигантский пожар, 140 тыс. жертв

    Большие разрушения в городе, име­лись человеческие жертвы Город разрушен полностью Каменными лавинами погребено 4 кишлака, погибло более 500 человек Разрыв земной поверхности длиной 265 км с амплитудой до 10 м Разрушения на площади более 20 тыс км2, погибло 300 человек Грязекаменной лавиной погребено 2 города, погибло 17 тыс. человек Разрушения на большой площади, стерт с лица земли город и ряд поселков, гибель 650 тыс. человек Разрушения на большой площади, пострадали города Спитак, Ленинакан, Кировокан, гибель 25 тыс. человек Перестал существовать поселок го­родского типа Нефтегорск, погибло бо­лее 2 тыс. человек

    Большие разрушения в г. Измир и других городах и населенных пунктах, разрушено два нефтеперерабатываю­щих завода, гибель более 12 тыс. чело­век

    58

    землетрясений растет. По сведениям ЮНДРО и ЮНЕСКО, за по­следнее десятилетие сумма ущерба на одного жителя, проживаю­щего в эпицентральной зоне, где произошло 8-балльное землетря­сение, возросла в 20 раз. Если еще 10 лет назад этот средний по­казатель на каждого жителя равнялся 1500 долларам, то сейчас он составляет 30 ООО долларов. В табл. 7.1 приведен список некото­рых наиболее сильных землетрясений, произошедших в течение последних пяти веков.

    Изучение сейсмичности имеет важное научное и народнохозяй­ственное значение, особенно при освоении новых перспективных площадей, находящихся в зонах высокой сейсмичности. Поэтому условия строительства в таких районах определяются специальны­ми нормативными документами, среди которых главным является СНиП 11-7-81 (1982). Сейчас в мире и у нас в России проблема оценки осваиваемых сейсмических районов одна из главных. В этом направлении работают крупные научные коллективы, среди которых ведущее место принадлежит Институту физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН. Изданная сотрудником этого ин­ститута С. В. Медведевым в 1962 году «Инженерная сейсмология» по сей день остается настольной книгой сейсмологов и инжене- ров-геологов, занимающихся этими вопросами. Интенсивное осво­ение восточных регионов страны обусловило создание крупных научных центов в Новосибирске (Объединенный институт геоло­гии, геофизики и минералогии СО РАН) и в Иркутске (Институт земной коры СО РАН). По сути дела после развала Советского Союза эти три организации являются основными законодателями «моды», развивающими проблемы сейсмичности России, в том числе и разработки возможностей прогноза землетрясений.

    СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЗОНЫ РОССИИ

    Как показывает опыт изучения сейсмических зон мира, все со­временные землетрясения связаны с геологическими структурами, которые подвержены воздействию современных тектонических дви­жений — региональным тектоническим зонам крупных активных разломов. На территории бывшего Советского Союза это были Ев­роазиатский и Тихоокеанский тектонически активные пояса аль­пийской складчатости с ярко выраженными неоген-четвертичными движениями отдельных участков земной коры. После распада СССР основная часть Евроазиатского пояса (Карпатские горы, Кавказ, Крым, Средняя Азия) оказалась на территории вновь возникших го­сударств. Оставшиеся же сейсмически опасные районы в пределах России тяготеют к юго-восточным окраинам страны (рис. 7.1). Наи­более высокосейсмичную зону в настоящее время представляет юг Восточной Сибири — Прибайкалье. Неоднократные неотектони- ческие движения в процессе формирования Байкальского рифта привели к существенной переработке древней протерозойской

    59

    12

    24 36 60 84 108132 156 168 180

    Рнс. 7.1. Схема сейсмического районирования территории России. Цифры — интенсивность землетрясений, баллы.

    платформы с образованием протяженных глубинных разломов, ге­нерирующих упругие волны. Здесь в первую очередь высокой сейс­мической активностью характеризуются впадины Байкальского типа — Мондинская, Тункинская, Торская, собственно Байкаль­ская, Нижне-Ангарская, Муйская, Чарская и др. Катастрофическое землетрясение силой не менее 9 баллов произошло в 1862 году в устье р. Селенги, в результате часть Цаганской степи опустилась на 5 м и образовался залив Провал с площадью 197 км2. В 1950 году в районе с. Монды произошло другое катастрофическое землетрясе­ние, в результате которого в эпицентральной зоне (с. Монды) были повреждены практически все дома, а в земле образовались трещины шириной до 1 м и длиной до 400 м со смещением юго-западного крыла на 80 см. По СНиПу 1982 года сейсмическая активность этого региона оценивается в 7, 8 и 9 баллов. В. П. Солоненко считает, что здесь возможны и более сильные землетрясения. Как видно из рис. 7.2, в пределах Байкальской рифтовой впадины он выделил зоны возможных 10-балльных землетрясений.

    Другим сейсмически опасным районом (с балльностью 7—9) является зона альпийской складчатости, протягивающаяся вдоль Южного Приморья, Сахалина, Курильских островов и Камчатки. В 1994 году на юге Сахалина произошло 9-балльное землетрясе­ние, приведшее к большим разрушениям и человеческим жертвам. В 1957 году 9-балльное Итурупское землетрясение вызвало много повреждений деревянных домов и многочисленные трещины в земной поверхности.

    Менее высокой сейсмичностью отличается Верхоянская зона и Алтае-Саянская горная система (до 8 баллов). При этом в истори­ческое время непосредственно на Алтае и в Саянах не было заре­гистрировано ни одного собственного очага землетрясения. Все сейсмические события здесь обусловлены транзитом сотрясений, приходящих из соседней Монголии.

    Сейсмические волны, подобно звуковой волне, возникнув в не­драх Земли, распространяются во все стороны. Путь упругой волны изменяется в зависимости от состава и свойств пород, через которые она проходит, при этом устойчивость колебаний пропор­циональна их начальной энергии. Горные породы, слагающие зем­ной шар, в принципе являются упругой средой, способной переда­вать эти колебания как внутри себя, так и по своей поверхности. Природные механические импульсы, вызывающие эти колебания, возникают:

    • в процессе быстрой разрядки накопившихся напряжений внутри Земли в результате проявления тектонических явлений в виде толчков с образованием разрывов, вызывающих упругие коле­бания вещества;

  • Соседние файлы в папке Engineering Geodynamics