Современные методы защиты от землетрясений

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

РЕФЕРАТ

По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему:

Современные методы защиты от землетрясений

Москва, 2014г.



Содержание

Введение

1.Основные сведения о землетрясении

2.Источники землетрясений

3.Воздействие землетрясений

4.Современные методы защиты от землетрясений

Заключение

Список использованных источников



Введение

Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой, представляет собой область научных знаний, изучающая опасности угрожающие человеку и разрабатывающие способы защиты от них в любых условиях обитания человека.

Предмет исследования безопасности жизнедеятельности - опасности и их совокупность, а также средства и системы защиты от опасностей.

Природные опасности - это природные объекты, явления природы и стихийные бедствия, которые представляют угрозу для жизни или здоровья человека (землетрясения, оползни, сели, вулканы, наводнения, снежные лавины, штормы, ураганы, ливни, град, туманы, гололедицы, молнии, астероиды, солнечное и космическое излучения, опасные растения, животные, рыбы, насекомые, грибки, бактерии, вирусы, инфекционные болезни животных и растений).

В зависимости от последствий влияния конкретных поражающих факторов на организм человека они подразделяются на вредные и опасные.

Вредные - это факторы жизненной среды, которые приводят к ухудшению самочувствия, снижению трудоспособности, заболеванию и даже к смерти как следствию заболевания.

Опасные - факторы жизненной среды, которые приводят к травмам, ожогам, обморожениям, другим повреждениям организма или отдельных его органов и даже к внезапной смерти.

Рассмотрим подробнее источники, воздействие и современные методы защиты от опасного и вредного техногенного и природного фактора землетрясение.



1.Основные сведения о землетрясении

Природная опасность - состояние определенных частей литосферы, гидросферы, атмосферы или космоса, представляющие угрозу для людей, объектов экономики, техносферы и биотехносферы.

Степень природной опасности зависит от повторяемости и силы опасных природных явлений, пространственных характеристик (площадей развития или зон действия негативных факторов неблагоприятных природных явлений, пространственного распределения очагов возникновения экстремальных природных явлений).

Природные факторы неблагоприятного воздействия на человека:

а)метеорологические:

-аэродинамические (бури, штормы, ураганы, смерчи);

-агрометеорологические (крупный град, сильный ливень, снегопады, сильная жара…)

б)тектонические: землетрясения, моретрясения (цунами), извержение вулканов.

в)топологические: половодье, паводки, ветровые погоны.

г)космические: метеориты, галактические, космические, солнечное излучения и излучение поясов Земли.

К природным ЧС (опасностям) относятся:

-Литосферные опасности: землетрясения, оползни, снежные лавины, селевые потоки, обвалы;

-Атмосферные опасности: ураганы, торнадо (смерчи), пыльные (песчаные) бури, грозы.

-Гидросферные опасности: наводнения, цунами.

Землетрясение - колебание земной поверхности вследствие внезапных смещений и разрывов в земной коре или мантии.

Землетрясения -- подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Классификация землетрясений

По причине возникновения:

· Природные

· Антропогенные

Зона землетрясений, окружающая Тихий океан, называется Тихоокеаническим поясом: здесь происходит около 90% всех землетрясений земного шара. Другой район высокой сейсмичности, включающий 5-6% всех землетрясений, - это Альпийский пояс, протягивающийся от Средиземноморья на восток через Турцию, Иран и Северную Индию. Остальные 4-5% землетрясений происходят вдоль срединно-океанических хребтов или внутри плит.

2.Источники землетрясений

Причины и источники возникновения природных землетрясений.

Природные землетрясения возникают в результате тектонических процессов в коре Земли, при извержении вулканов, сильных обвалах, оползнях, обрушении карстовых пустот, падении метеоритов, столкновении Земли с космическими объектами

Причины и источники возникновения антропогенных землетрясений.

Антропогенные землетрясения возникают в результате деятельности человека и являются следствием взрывов большой мощности, обрушения подземных инженерных сооружений, продавливания верхнего слоя земной поверхности при сооружении искусственных водохранилищ с большим объемом содержания воды, возведения городов с высокой плотностью застройки многоэтажными зданиями

Выяснение причин землетрясений и объяснение их механизма - одна из важнейших задач сейсмологии. Общая картина происходящего представляется следующей.

В очаге происходят разрывы и интенсивные неупругие деформации среды, приводящие к землетрясению. Деформации в самом очаге носят необратимый характер, а в области, внешней к очагу, являются сплошными, упругими и преимущественно обратимыми. Именно в этой области распространяются сейсмические волны. Очаг может либо выходить на поверхность, как при некоторых сильных землетрясениях, либо находиться под ней, как во всех случаях слабых землетрясений.

Путем непосредственных измерений были получены до сих пор довольно немногочисленные данные о величине подвижек и видимых на поверхности разрывов при катастрофических землетрясениях. Для слабых землетрясений непосредственные измерения невозможны. Наиболее полные измерения разрыва и подвижек на поверхности были проведены для землетрясения 1906 г. в Сан-Франциско. На основании этих измерений Дж. Рейд в 1910 г. выдвинул гипотезу упругой отдачи. Она явилась отправной точкой для разработки различных теорий механизма землетрясений. Основные положения теории Рейда следующие:

1.Разрыв сплошности горных пород, вызывающий землетрясение, наступает в результате накопления упругих деформаций выше предела, который может выдержать горная порода. Деформации возникают при перемещении блоков земной коры друг относительно друга.

2.Относительные перемещения блоков нарастают постепенно.

3.Движение в момент землетрясения является только упругой отдачей: резкое смещение сторон разрыва в положение, в котором отсутствуют упругие деформации.

4.Сейсмические волны возникают на поверхности разрыва - сначала на ограниченном участке, затем площадь поверхности, с которой излучаются волны, растет, но скорость ее роста не превосходит скорости распространения сейсмических волн.

5.Энергия, освобожденная во время землетрясения, перед ним была энергией упругой деформации горных пород.

В настоящее время общепринятыми являются две качественные модели подготовки землетрясений, которые объясняют возникновение предвестниковых явлений. В одной из них развитие очага землетрясения объясняется дилатансией, в основе которой лежит зависимость объемных деформаций от касательных усилий. В водонасыщенной пористой породе, как показали опыты, это явление наблюдается при напряжениях выше предела упругости. Возрастание дилатансии приводит к падению скоростей сейсмических волн и подъему земной поверхности в окрестности эпицентра. Затем в результате диффузии воды в очаговую зону происходит увеличение скоростей волн.

Согласно модели лавиноустойчивого трещинообразования явления предвестников могут быть объяснены без предположения о диффузии воды в очаговую зону. Изменение скоростей сейсмических волн можно объяснить развитием ориентированной системы трещин, которые взаимодействуют между собой и по мере роста нагрузок начинают сливаться. Процесс приобретает лавинный характер. На этой стадии материал неустойчив, происходит локализация растущих трещин в узких зонах, вне которых трещины закрываются. Эффективная жесткость среды возрастает, что приводит к увеличению скоростей сейсмических волн. Изучение явления показало, что отношение скоростей продольных и поперечных волн перед землетрясением сначала уменьшается, а затем возрастает, и эта зависимость может являться одним из предвестников землетрясений.



3. Воздействие землетрясений

Поражающие факторы землетрясений

1.Продольные (волны сжатия).

Вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

2.Поперечные (волны сдвига).

Заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны). Скорость распространения поперечных волн - в среднем 5 км/c

3.Поверхностные (длинные L-волны).

Именно они вызывают самые сильные разрушения. Скорость распространения поверхностных волн - в среднем 2 км/c.

4.Колебания почвы или гигантские приливные волны (цунами), возникающие при сейсмических смещениях на морском дне.

5.Разрушения зданий и сооружений.

В результате воздействия поражающих факторов образуются зоны, опасные для безопасности жизнедеятельности людей и оказывающие влияние на устойчивость функционирования объектов жизнедеятельности. На территории зоны могут возникать очаги поражения. Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести.

Интенсивность землетрясения - на поверхности земли измеряется в баллах. В нашей стране принята международная М8К-64 (шкала Медведева, Шпонхойтера, Карника), в соответствии с которой землетрясения подразделяются по силе толчков на поверхности земли на 12 баллов. Условно их можно разделить на слабые (1-4 балла), сильные (5-8 баллов) и сильнейшие, или разрушительные (8 баллов и выше).

Таблица 1 - Сейсмическая шкала

Балл	Название землетрясения	Краткая характеристика
1	Незаметное	Отмечается только сейсмическими приборами.
2	Очень слабое	Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя.
3	Слабое	Ощущается лишь небольшой частью населения.
4	Умеренное	Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен.
5	Довольно сильное	Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих.
6	Сильное	Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий.
7	Очень сильное	Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми.
8	Разрушительное	Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются.
9	Опустошительное	Сильное повреждение и разрушение каменных домов.
10	Уничтожающее	Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Разрушение каменных построек. Искривление ж.-д. рельсов.
11	Катастрофа	Широкие трещины в земле. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются.
12	Сильная катастрофа	Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает.

Признаки готовящегося землетрясения

Прежде всего, особый интерес сейсмологов привлекают предвестниковые изменения скорости продольных сейсмических, волн, поскольку сейсмологические станции специально сконструированы так, чтобы точно отмечать время прихода волн.

Второй из параметров, которые могут быть использованы для прогноза, - это изменение уровня земной поверхности, например наклон поверхности грунта в сейсмических районах. землетрясение защита

Третий параметр - выделение инертного газа радона в атмосферу вдоль зон активных разломов, особенно из глубоких скважин.

Четвертый параметр, привлекающий большое внимание, электропроводимость пород в зоне подготовки землетрясения. Из лабораторных экспериментов, проведенных на образцах горных пород, известно, что электрическое сопротивление водонасыщенной породы, например, гранита, резко меняется перед тем, как порода начинает разрушаться под действием высокого давления.

Пятый параметр - вариации уровня сейсмической активности. По этому параметру имеется больше сведений, чем по четырем другим, но полученные до сих пор результаты не позволяют сделать определенных выводов. Регистрируются сильные изменения нормального фона сейсмической активности - обычно это увеличение частоты слабых землетрясений.

Рассмотрим эти пять стадий. Первая стадия состоит в медленном накоплении упругой деформации благодаря действию главных тектонических сил. В течение этого периода все сейсмические параметры характеризуются нормальными значениями. На второй стадии в коровых породах зон разлома развиваются трещины что приводит к общему возрастанию объема - к дилатансии. Когда открываются трещины, скорость продольных волн, проходящих через такую раздувающуюся область, падает, дневная поверхность при этом воздымается, выделяется газ радон, уменьшается электрическое сопротивление может измениться частота микроземлетрясений, отмечаемых на данной площади. На третьей стадии происходит диффузия воды из окружающих пород в поры и микротрещины, что создаете условия неустойчивости. По мере заполнения трещин водой скорость проходящих через данный район Р-волн начинает снова возрастать, поднятие поверхности грунта прекращается, выделение радона из свежих трещин затухает, а электрическое сопротивление продолжает уменьшаться. Четвертая стадия соответствует моменту самого землетрясения, после чего сразу наступает пятая стадия.

Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы. Землетрясение, как правило, сопровождается множеством звуков различной интенсивности в зависимости от расстояния до источника его возникновения. Вблизи источника землетрясения слышны резкие звуки, на некотором удалении они напоминают раскаты грома или гул взрыва. В горах возможны обвалы и лавины. Если землетрясение происходит под водой, возникают огромные волны-цунами, вызывающие страшные разрушения на суше. Последствия сильных землетрясений в некоторой степени похожи на последствия ядерного взрыва. К экологическим последствиям землетрясений (собственно сейсмических явлений и сопутствующих им процессов) будем относить физические (в том числе и механические) воздействия на живые организмы и человека, прямые и косвенные нарушения формы, свойств, качества окружающей (природной и антропогенной) среды во всех взаимосвязанных геосферах и долговременно происходящих в них процессов.

4. Современные методы защиты от землетрясений

Меры защиты при землетрясении

До землетрясения Дома

Заведите в доме батарейный радиоприемник, карманный фонарь и аптечку первой помощи. Каждый должен знать, где они находятся. Держите электрические батарейки под рукой.

Научитесь оказывать первую помощь.

Узнайте расположение магистральных газовых и водопроводных кранов и электрических предохранительных пробок. Обеспечьте, чтобы все сознательные члены вашей семьи знали, как перекрыть газ и воду, отключить электричество.

Не ставьте тяжелые предметы на высокие полки.

Надежно закрепите тяжелое оборудование на полу, а тяжелую мебель, например буфеты, прикрепите к стенам.

Разработайте план сбора семьи после землетрясения на случай, если все окажутся в разных местах дома.

В школе

Добейтесь, чтобы руководство вашей школы и учителя обсудили меры безопасности на случай землетрясения.

На работе

Выясните, существует ли на вашем предприятии или в учреждении план экстренных мероприятий. Несете ли вы какую-либо ответственность в случае чрезвычайного положения? Предусмотрены ли какие-либо особые действия, которые вы должны предпринять?

Во время землетрясения

Сохраняйте спокойствие. Если вы в помещении, оставайтесь в помещении; если на улице - оставайтесь на улице. Много несчастных случаев происходит тогда, когда люди стремятся войти в здание или покинуть его.

Если вы находитесь в помещении, стойте у стены, ближайшей к центру здания, или встаньте в дверной проем. Держитесь дальше от окон и выходных дверей.

Если вы на улице, стремитесь на открытое пространство. Держитесь в стороне от нависающих проводов и всего того, что может упасть (например, от парапетов и карнизов зданий).

Не пользуйтесь свечами, спичками или другим открытым огнем.

Если вы едете в машине, остановитесь, но не выходите, пока толчки не кончатся.

На работе

Заберитесь под письменный стол или под прочную мебель. Держитесь дальше от окон.

В высотном здании найдите защиту под прочной мебелью или встаньте у опорной колонны.

Покиньте здание, если вам скажут сделать это. Пользуйтесь лестницами, а не лифтом.

В школе

Заберитесь под парты, стоящие на расстоянии от окон. Если вы во дворе, держитесь дальше от здания. Если вы едите в школьном автобусе, оставайтесь на месте, пока водитель не остановит автобус.

После землетрясения

Осмотрите себя и находящихся рядом с вами людей: нет ли раненых. При необходимости окажите первую помощь.

Проверьте водопровод, газ, электричество. Если имеются повреждения. Отключите соответствующую линию. Утечку газа проверяйте только по запаху. Если заметили ее, откроете все окна и двери, немедленно покиньте помещение и сообщите властям.

Включите радио и ждите экстренных указаний. Не занимайте телефон - он понадобится для передачи первоочередных сообщений.

Не спускайте воду в туалете, пока не проверена канализационная система. Держитесь дальше от поврежденных зданий.

Ходите в обуви, чтобы не повредить ноги битым стеклом и другими обломками. Будьте осторожны. Подходя к дымоходам.

В школе или на работе

Следуйте плану чрезвычайных мероприятий или указаниям уполномоченных лиц.

Держитесь подальше от пляжей и набережных, на которые может обрушиться цунами даже спустя долгое время после окончания землетрясения.

Не входите в подвергшийся землетрясению район, пока не получите на это разрешение. В ряде случаев после землетрясений объявлялось осадное положение и против мародеров и грабителей использовались законы военного времени. Ждите афтершоков: они могут вызвать дополнительные разрушения. Главнейшая из мер защиты при землетрясении - не поддаваться панике!

Меры уменьшения опасности в жилых домах

Чтобы свести к минимуму ущерб, причиняемый землетрясениями, владельцы домов должны выполнять основные требования сейсмостойкого строительства и вводить определенные усовершенствования, например:

*Внешней обшивкой должна быть водостойкая фанера толщиной не меньше 1 см, надлежащим образом прибитая к стенам. Поскольку двери гаража и широкие окна ослабляют жесткость конструкции дома, надо использовать дополнительные крепления, например с помощью обшивки фанерой.

*Внутреннее осветительное и другое оборудование (водонагреватели, холодильники, кухонные плиты) должно быть прикреплено к элементам конструкции дома так прочно, чтобы оно могло выдержать большие ускорения грунта.

*Кирпичные дымоходы должны быть надлежащим образом армированы и прикреплены к элементам конструкции, чтобы не возникло обрушение в жилую часть дома. Если дымоход не армирован, то вытяжные трубы должны быть легкими. В зонах большого сейсмического риска армирование только четырьмя вертикальными стальными стержнями не обеспечивает необходимой безопасности.

*Каркас дома и нижние брусья необходимо периодически осматривать, проверяя, не повреждены ли термитами или грибком деревянные элементы конструкции, обеспечивающие сопротивление боковым нагрузкам и связь с бетонным фундаментом.

*Поскольку стены из бетонных блоков при сейсмических колебаниях часто обрушиваются, необходимо, чтобы все такие стены были связаны с хорошими опорами.

*Крыши и потолки должны быть как можно более легкими, насколько это позволяет климат.

*В тех зонах большого сейсмического риска, где грунты основания подвижны, необходимо предусмотреть гибкие соединения между внутренними трубами (особенно трубопроводными) и магистральными трубопроводами.

*Стенные шкафы и тяжелая мебель должны быть прочно прикреплены или привязаны к стенным стойкам, особенно если их смещение представляет опасность или если в них содержится ценное имущество.



Заключение

В заключении хочется привести самые значительные землетрясения XX века. За последнее столетие произошло очень много землетрясений на всем земном шаре, повлекших за собой многочисленные жертвы и разрушения, в этой главе мне бы хотелось перечислить наиболее крупные землетрясения XX века на территории России и зарубежных стран. 7 декабря 1988 года в Армении произошло мощное землетрясение, названное Спитакским по наименованию города, полностью стертого с лица Земли. Тогда за несколько секунд погибло более 25 тысяч человек, а несколько сот тысяч получили ранения. Ашхабадское землетрясение в ночь с 5-6 октября 1948гю унесло более 100 тысяч жизней. В Китае в 1920 году погибло 200 тысяч человек, в 1923 году в Японии - более 100 тысяч. Примеров катастрофических землетрясений повлекших за собой большие жертвы, очень много. Например, в 1906 году в Сан-Франциско, в 1908 году в Сицилии, в 1950 году в Гималаях, в 1957 году в Западной Монголии и в 1960 голу в Чили. В 1967 году 250 тысяч человек стали жертвами очень сильного Тяньшаньского землетрясения в Китае. 3100 человек погибли при землетрясении в 1980 году в Италии, 2500 - в 1981 году в Иране. В 1993 году - сильное землетрясение обрушилось на японский город Кобе, вызвав пожары, опустошившие целые кварталы и повлекшие человеческие жертвы. В 1994 году - мощные подземные толчки сотрясали Сан-Франциско, обрушив автомобильные эстакады. Трагедией обернулось землетрясение на севере Сахалина в 1995 году в Нефтегорске, когда рухнули несколько зданий, под обломками которых погибли 2 тысячи человек. 28 февраля 1997 года в городе Ардебиль (северо-запад Ирана) 1100 погибших. 10 мая 1997 года провинция Хорасан, северо-восток Ирана, погибли 1570 человек. Зимой 1998 года мощное землетрясение обрушилось на Афганистан, погибли более 4500 человек. 29 августа 1999 года 14095 человек погибли, 27234 человека считаются пострадавшими, в результате землетрясения в Турции (эпицентр в городе Измит на побережье Мраморного моря в 80 км от Стамбула). Этот список можно продолжать бесконечно, т.к. землетрясения разной силы и в различных районах земного шара происходят постоянно, нанося огромный материальный ущерб и приводя к многочисленным жертвам. Итак, раньше, в древние времена, люди считали, что землетрясения посланы им Богами за грехи. В настоящее время уже изучены почти все аспекты возникновения, прохождения и последствия землетрясений. Теперь каждому человеку нужно лишь знать о том, как вести себя во время этого стихийного бедствия и что делать в первую очередь.

Таблица 2 - Частота ежегодных землетрясений различной интенсивности (за период 1900-2000 годы)

Вид землетрясений	Магнитуда	Количество землетрясений в год
Крупнейшие	8 и выше	1-2
Большие	7-7.9	15-25
Сильные	6-6.9	100-120
Средние	5-5.9	600-800
Незначительные	4-4.9	6 200 (оценочно)
Маленькие	3-3.9	50 000 (оценочно)
Очень маленькие	< 3.0	порядка 100-200 в день



Список использованных источников

1. Процессы подготовки землетрясения. Мячкин В.И. - М.: Наука, 1998. - 232 с.

2. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. Юнга С.Л. - М.: Наука, 2000. - 191 с.

3. Предвестники землетрясений. Сидорин А.Я. -М.: Наука, 1992. -192 с.

4. Безопасность жизнедеятельности : Учебник для ВУЗов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.: Под общ.ред. С.В. Белова - 8-изд., стер. - Высш.шк,2008 - 616с.

Размещено на Allbest.ru

...