МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическому занятию
по дисциплине:
«Безопасность жизнедеятельности»
на тему «Оценка обстановки при воздействии землетрясения»
(для студентов всех направлений подготовки дневной и заочной форм обучения)
Луганск 2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическому занятию
по дисциплине:
«Безопасность жизнедеятельности»
на тему «Оценка обстановки при воздействии землетрясения»
(для студентов всех направлений подготовки дневной и заочной форм обучения)
Утверждено
на заседании кафедры
охраны труда и безопасности
жизнедеятельности
Протокол №8 от 28.05.2012
Луганск 2012
ББК Ц 69,6(2)-5р30
Методические указания к практическому занятию на тему «Оценка обстановки при воздействии землетрясения» по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» ( для студентов всех направлений и форм обучения ). Сост. Н.А. Касьянов, Ю.П. Ревенко, Д.В. Михайлов, И.Н. Арнаут, В.П. Гуляев, В.Н. Малеткин, Колибабчук А.А. – Луганск: Изд-во ВНУ им В. Даля, 2011. – 28 с.
Методические указания составлены в соответствии с требованиями «Типовой учебной программы нормативной дисциплины «БЖД» для высших учебных заведений от 25.03.2011 г., содержит общие положения о землетрясении, причинах, характеристиках, прогнозировании землетрясений, а также вопросы защиты от землетрясений и оценку обстановки при воздействии землетрясения. Кроме того, решены две задачи по определению параметров землетрясения и времени для принятия экстренных мер защиты с использованием номограмм. В конце методических указаний предложены варианты решения задач по определению параметров землетрясения и принятия экстренных мер защиты людей (Приложение 1).
Методические указания могут быть использованы студентами всех направлений и форм обучения для самостоятельного изучения данной темы, а также для выполнения расчетных работ.
Составители: Касьянов Н.А., д.т.н., проф.
Ревенко Ю.П., преп.
Михайлов Д.В., ст. преп.
Арнаут И.Н., ст. преп.
Гуляев В.П., ст. преп.
Малеткин В.Н., доц.
Колибабчук А.А., ст. преп.
Ответственный
за выпуск Пительгузов Н.А., к.т.н., проф.
Рецензент Нечаев Г.И., д.т.н., проф.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Время от времени на отдельных участках земной коры, в связи с глубинными физическими и химическими процессами, которые происходят внутри, возникают напряжения. Они могут быть вызваны сближениям или расхождением отдельных плит земной коры или вертикальными движениями определенных ее блоков. Накапливаясь на протяжении более или менее продолжительного времени,напряжения в конце концов разряжаются путем отвесных и мгновенных перемещений участков земной коры.
Распространение землетрясений подлежит определенным закономерностям: там, где формируються большие горы и впадины, обычно и проявляются сильные землетрясения. На земном шаре ежегодно регистрируется больше ста тысяч подземных толчков, из которых около ста – с определенной степенью разрушения. Специалисты оценивают средние годовые убыткиот землетрясений около 70 млрд. долл. США.
1. Причины землетрясений
Поверхность земной коры делится на несколько огромных частей, которые называются тектоническими плитами. Их несколько: североамериканская, евроазиатская, африканская, тихоокеанская, атлантическая, южноамериканская. Тектонические плиты находятся в непрерывном движении, скорость которого составляет не более нескольких сантиметров в год. Согласно теории тектонических плит, землетрясения являются результатом столкновения этих плит и сопровождаются изменениями поверхности Земли в виде складок, трещин и т. п., которые могут быть очень длинными (до нескольких тысяч километров).
Районы, расположенные вблизи границ тектонических плит, в наибольшей степени подвержены землетрясениям. Это прежде всего Калифорния, Япония, Греция, Турция. К счастью для человечества, основная часть линий раскола земной коры проходит по морям и океанам. Гигантские плиты, можно сказать, трутся друг о друга на дне океана, и потому львиная доля землетрясений на Земле (90%), даже сильных, проходит незамеченной для человека.
1.1. Характеристика землетрясений
Очагом поражения при землетрясении называется территория, в пределах которой произошли массовые разрушения и повреждения зданий, сопровождающиеся поражениями и гибелью людей, животных, растений. Землетрясения принято характеризовать тремя параметрами:
- глубиной очага;
- магнитудой (характеризует общую энергию землетрясения);
- интенсивностью энергии на поверхности Земли.
1.1.1. Глубина очага
В зависимости от глубины очага землетрясения делятся на нормальные (глубина очага 0-70 км), промежуточные (70-300 км) и глубокофокусные (300-700 км). Опасными считаются землетрясения с очагом глубиной 5-300 км, а наиболее опасными - с глубиной 10-100 км.
1.1.2. Магнитуда
Одной из главных характеристик землетрясения является его энергия. Энергия сейсмических волн (или магнитуда) может составлять от нескольких мегаватт в час до сотен тысяч миллионов киловатт в час (или 1020 кВт/ч). Для удобства обозначения энергии землетрясений пользуются логарифмом, например: lg 10 = 1; lg 102 = 2; lg 103 = 3; lg 10 000 = 4 и т. д.
Американский ученый Ч. Рихтер в 1935 г. предложил для характеристики энергии землетрясения в качестве эталона принять такую энергию, при которой на расстоянии 100 км от эпицентра стрелка сейсмографа отклоняется на 1 мкм. Таким образом, энергия землетрясения определяется как десятичный логарифм отношения амплитуды сейсмических волн, измеренных на каком-либо расстоянии от эпицентра, к эталону.
Изменение этого соотношения на 10 единиц соответствует изменению значения по шкале на 1 балл (увеличение ее на 1 означает десятикратное возрастание амплитуды колебаний в почве и увеличение энергии землетрясения в 30 раз). Например, амплитуда землетрясения составляет 300 000, эталон равен 10. Энергия по шкале Рихтера (шкала Рихтера от 0 до 9) составит (300 000/10) = lg 30 000 = 4,48. Наблюдения, проведенные в период с 1900 по 1950 г., показали, что наивысший балл по этой шкале был зарегистрирован в Колумбии в 1906 г. - 8,6 балла.
1.1.3. Интенсивность энергии на поверхности
В ряде европейских государств наряду со шкалой Рихтера используется двенадцати балльная шкала МSК (названная так по первым буквам фамилий ее авторов: Медведев, Сионхевер, Карник), которая характеризует силу землетрясений в соответствии с их последствиями. Эта шкала используется с 1964 г. Соотношения между шкалой МSК и шкалой Рихтера приведены в табл. 1.1. В США используется модифицированная шкала Меркали, которая в целом сходна со шкалой МСК.
Таблица 1.1
Соотношения между шкалой МSК и шкалой Рихтера
|
Магнитуда по Рихтеру |
Максимальная интенсивность по MSK-64 |
Краткая характеристика эффективности |
|
2,0 и ниже |
I-II |
Как правило, не ощущается населением |
|
3,0 |
III |
Ощущается некоторми людьми, которые находятся в домах. Повреждения отсутствуют |
|
4,0 |
IV-V |
Ощущают большинство людей. Повреждения домов не наблюдается |
|
5,0 |
VI-VII |
Незначительные повреждения домов: трещины в стенах |
|
6,0 |
VII-VIII |
Средние повреждения: значительные трещины в слабых стенах, падение незакрепленны печных дымовых труб |
|
7,0 |
IX-X |
Значительные разрушения: разрушение домов непрочной конструкции, трещины в креких сооружениях |
|
8,0 и больше |
XI-XII |
Полное разрушение домов |
Таблица 1.2
Классификация землетрясений по шкале Рихтера
(двенадцатибальная система МSK-64)
|
Балл |
Наименование землетрясения |
Краткая характеристика |
|
I |
Незаметное |
Отмечается только сейсмическими приборами |
|
II |
Очень слабое |
Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя |
|
III |
Слабое |
Ощущается лишь небольшой частью населения |
|
IV |
Умеренное |
Распознается по легкому дребезжанию и колебанию предметов посуды, скрипу дверей и стен |
|
V |
Довольно сильное |
Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в штукатурке, пробуждение спящих |
|
VI |
Сильное |
Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, легкое повреждение зданий |
|
VII |
Очень сильное |
Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические и деревянные постройки остаются невредимыми |
|
VIII |
Разрушительное |
Трещины на склонах и сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются |
Продолжение таблицы 1.2
|
IX |
Опустошительное |
Сильное повреждение и разрушение каменных домов |
|
X |
Уничтожающее |
Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек, искривление рельсов |
|
XI |
Катастрофа |
Широкие трещины в земле, мнгочисленные оползни и обвалы. Каменные дома сильно разрушаются |
|
XII |
Сильная катастрофа |
Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек. Разрушаються все сооружения |
Двенадцатибалльная шкала имеет ряд преимуществ перед шкалой Рихтера, которая характеризует лишь энергию землетрясения, но не учитывает его особенностей. Например, если эпицентр землетрясения расположен глубоко под землей, то при его большой энергии разрушения даже вблизи эпицентра могут быть незначительными, и наоборот, если эпицентр расположен близко к поверхности, то при средней энергии землетрясение может быть разрушительным.