Тема 3. Вторични отрицателни явления, съпътстващи земетресенията
Тема 2
ВТОРИЧНИ ОТРИЦАТЕЛНИ ЯВЛЕНИЯ, СЪПЪТСТВАЩИ ЗЕМЕТРЕСЕНИЯТА
Освен прякото разрушително действие на силните земетресения, съществуват и редица вторични явления, които ги съпътстват и често предизвикват по-тежки поражения от самите земетресения. Това са следтрусови явления, които включват:
· следтрусова сеизмична активност (афтершокове);
· свлачища;
· срутища и лавини;
· втечнявания на повърхностния земен слой;
· повърхностни разкъсвания на земната кора;
· цунами.
Те имат сериозно негативно влияние върху природната среда и човека, като предизвикват:
· жертви;
· разрушения;
· пожари;
· прекъсвания на комуникационни линии;
· обгазявания;
· разливане на отровни или опасни вещества.
Ö Раздел 1. Следтрусови явления
$ След прочитането на този раздел ще знаете какво представляват следтрусовите явления, колко опасни са те и как да определяте продължителността им.
¸ Прочитането на раздела ще Ви отнеме 10 минути.
Афтершоковете (от английски: aftershocks) винаги следват главния трус със затихваща сила и в зависимост от неговия магнитуд могат да се проявяват различно дълго време и на различно разстояние от епицентъра на главния трус. Тази зависимост е изследвана и нейните средностатистически параметри са дадени в Таблица 2 и Фигура 6. Например, след земетресението в София през месец септември 1858 година, усещаните от хората в града афтершокове са продължили няколко месеца.
Таблица 2
Средна продължителност на следтрусовата сеизмична активност и размер на областта, в която се развива тя, в зависимост от магнитуда на главния трус
Магнитуд на главния трус |
Среден размер [km] на областта, в която стават земетресенията |
Средна продължителност в дни |
2.5 |
19.5 |
6 |
3.0 |
22.5 |
11.5 |
3.5 |
26 |
22 |
4.0 |
30 |
42 |
4.5 |
35 |
83 |
5.0 |
40 |
155 |
5.5 |
47 |
290 |
6.0 |
54 |
510 |
6.5 |
61 |
790 |
7.0 |
70 |
915 |
7.5 |
81 |
960 |
8.0 |
94 |
985 |
Важността на тази зависимост (Фиг. 6) се състои в това, че дава ориентировъчна представа за времето, след което сеизмичната активност в дадена област, разтърсена от силно земетресение, се очаква да затихне. Това е важно за пострадалите, както и за спасителните и възстановителни работи.
Афтершоковете не могат да бъдат предотвратени, но благодарение на указаната зависимост, продължителността на тяхната серия може относително точно да бъде предсказана.
Негативните последици от следтрусовете се заключават в техните въздействия, които често доразрушават поразените сгради и съоръжения. Те могат да предизвикат и жертви, ако не се спазва правилото да не се влиза в сградите и съоръженията след силно земетресение.
Фиг. 6. Зависимост между магнитуда на главното земетресение и продължител-ността на афтершоковата серия (а) и магнитуда и разстоянието, на което стават афтершоковете (б) (съгл. Табл. 2.)
Съществуват и т.н. предтрусове - форшокове (от англ. foreshocks), които се наблюдават преди основния трус и често са индикация за приближаването му. Сигурна закономерност относно тяхната проява обаче не съществува, поради което е трудно да се каже, дали дадено земетресение е ôîðøîê на друго по-силно, или самото то представлява главния трус. Това се разбира след относително дълъг интервал от време. .
Например земетресението в Стражица през декември 1986 г. с магнитуд 5.7 е предхождано от предтрус с магнитуд 5.2 през февруари същата година, а силното земетресение с магнитуд 7.8 в района на Кресна на 4 април 1904 година се е предхождало от форшок с магнитуд 7.2 само 20 минути преди това.
Често земетресенията активизират и различни свлачища, срутища, каменопади и лавини. Тези явления са разгледани в следващата тема, защото причина за тяхната активизация не са само земетресенията. Това се отнася и за вълните цунами.
Друго, много характерно явление, свързано изключително с въздействията от земетресения и имащо ярко негативни последици върху сгради и съоръжения е т.нар. “втечняване на грунта”. Получава се най-често при слабо споени пясъци и тини, при високо ниво на подпочвените води, върху наносни тераси край реки, езера и др. Представлява такова поведение на земната основа, върху която са изградени строежите, при което поради нарушаване на сцеплението между частичките на грунта, той преминава в течливо състояние (тиксотропия). Построеното съоръжение върху такава земна основа, започва “да плува” върху нея и бързо рухва (Фиг.7). У нас подобни явления се наблюдават край стари речни корита, езера, блата.
Фиг. 7. Пример за ефекта “втечняване на грунта” при земетресение. В резултат на това явление една част от блоковете в гр. Нидата, Япония, които са построени върху пясъци се накланят до 80о при земетресението през 1994 г с магнитуд 7.4. Тези от сградите, които са построени на здрава основа не търпят поражения.
Земетресението в Мексико през 1985 г. е пример за подобни въздействия Въпреки, че епицентърът на земетресението се намира на над 400 километра от града, в центъра му се срутват няколко сгради, между които и хотели. Това е резултат на няколко неблагоприятни стечения на обстоятелствата. Първо - сгради-те са построени с такава височина, че влизат в резонанс със сеизмичните вълни, които ги “разклащат”. Второ - техните конструкции не са били антисеизмично осигурени. Но най-важен фактор е втечняването на грунта под тях. Това се дължи на факта, че мястото, където се намира столицата, е било съвременно плитко езеро, пълно с тиня, което е отводнено чрез натрупването на камари отпадъци, които след време са се изравнили от “само себе си”. При земетре-сението сляганията и втечнява-нето изиграват решаваща роля за срутването на сградите и човешките жертви от това.
Основният начин за “противопоставяне” на втечняването е дълбокото фундиране. Най-често се използват пилони, които се забиват толкова дълбоко, че да достигнат слоеве, в които тиксотропията е невъзможна. Друг начин е изкуственото създаване на устойчива бетонова “възглавница”. Неблагоприятните грунтови условия на терена, върху който е изградена АЕЦ край Белене (където са наблюдавани ефекти на втечняване по време на земетресението през 1977 г. с епицентър във Вранча - Румъния), са преодолени чрез изгребване на повърхностния слой и неговото заместване с “баластрова възглавница” и последователното й уплътняване с пътно-строителни машини.
ÖРаздел 2. Разкъсване на земната кора при земетресение
$ След прочитането на този раздел ще знаете какво представлява разкъсването на земната кора при земетресение, кога и къде се проявява и има ли начини за борба срещу него.
¸ Прочитането на раздела ще Ви отнеме 10 минути.
Това е едно от най-тежките явления, съпътстващи силните земетресения. Все още няма конструктивна система, която може да издържи на това бедствие. Съществуват страховити разкази за това как земята се е отворила при земетръс и е погълнала хиляди хора. Тези представи са преувеличени, но основания за подобни страхове съществуват. Обикновено повърхностни разкъсвания със значителни размери се наблюдават при земетресения с магнитуд над 6. Поради това, абсолютно е забранено строенето на АЕЦ, където може да се очаква появата на този феномен.
В България съществуват няколко места, където при минали земетресения е било наблюдавано разкъсване на земята. Това са земетресенията през 1858 г. край София, през 1904 г. край Кресна и през 1928 г. при Пловдив-Чирпан. По думите на очевидци след земетресе-нието край София се е отворила пукнатина в подножието на Витоша, между Драгалевци и Бояна - дълга “половин ден път с волска кола” и дълбока - “една минута екот от хвърлен камък в нея”. Много по-гигантски са размерите на повърхностните разкъсвания през 1904 година при земетресе-нието в Кресна, които личат и до днес. Най-добре са измерени и описани резултатите от земе-тресенията през 1928 г. През същата година са били завършени геодезическите измервания за националната триангулачна мрежа. Веднага след земетресенията тези измервания са били повторени, поради което повърхностните разкъсвания и деформации от земетресението са едни от най-добре документираните в света по това време. Били са наблюдавани разкъсвания, дълги около 40 km и с амплитуди до 3 m във вертикална посока.
Не по-малка опасност представляват вторичните явления, предизвикани от земетресенията и свързани с активнаòà човешка дейност. Това са разрушавания на пътища, железопътни релси, електропроводи, газопроводи, телефонни линии или други комуникационни линии, скъсвания на язовирни стени, пожари, изтичане на отровни или запалителни вещества. Най-уязвими при този вид катастрофи са силно урбанизираните центрове - градове, промишлени предприятия, мини, електроцентрали, складове, хранилища и др.