Шкала MSK-64 интенсивности землетрясений

Балл	Землетрясение	Параметры движения грунта	Последствия
Ускорение,	Скорость, см/с	Смещение, мм
	Незаметное	0,001-0,002	0,06-0,12	0,03-0,06	Ощущается только приборами.
	Очень слабое	0,002- 0,003	0,12-0,25	0,06-0,12	Ощущается отдельными людьми на верхних этажах домов.
	Слабое	0,003-0,006	0,25-0,5	0,12-0,25	Ощущается некоторыми людьми в помещениях. Слабое покачивание висячих предметов.
	Умеренное	0,006-0,012	0,5-1,0	0,25-0,5	Ощущается в помещениях многими, а вне помещений - немногими людьми. Отмечается вибрация, такая же, как от проходящего мимо грузовика.
	Среднее	0,012-0,025	1-2	0,25-0,5	Общее сотрясение зданий, сдвиги мебели. Трещины в штукатурке, оконных стеклах. Пробуждение спящих.
	Сильное	0,025-0,05	2-4	1-2	Ощущается всеми, многие люди напуганы. Откалываются куски штукатурки, легкие повреждения зданий.

 

 

Продолжение табл. 1.2

Балл	Землетрясение	Параметры движения грунта	Последствия
Ускорение,	Скорость, см/с	Смещение, мм
	Очень сильное	0,05-0,1	4-8	2-4	Повреждаются здания; трещины в стенах каменных домов, выпадают кирпичи, штукатурка. Людям трудно стоять на ногах.
	Разрушительное	0,1-0,2	8-16	4-8	Частичное разрушение плохо построенных зданий; падают дымовые трубы; обрушиваются лестницы и пролеты.
	Опустошительное	0,2-0,4	16-32	8-16	Общая паника. Разрушаются каменные здания. Лопаются подземные трубопроводы. Большие трещины в грунте.
	Уничтожающее	0,4-0,8	32-64	16-32	Общее разрушение зданий. Происходят большие оползни. Серьезные повреждения плотин, набережных.
	Катастрофа	0,8-1,6	64-128	32-64	Катастрофические разрушения. Подземные трубопроводы полностью выходят из строя; рельсы сильно искривляются.

 

 

Окончание табл.1.2

Балл	Землетрясение	Параметры движения грунта	Последствия
Ускорение,	Скорость, см/с	Смещение, мм
	Сильная катастрофа	>1,6	>128	>64	Значительное изменение ландшафта; смещение крупных скальных массивов; многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд, отклонения течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает.

Примечание. 9,8 м/с² – ускорение свободного падения.

Общая качественная картина воздействия землетрясения на различные объекты видна из табл. 1.2, зависимость степени разрушения различных объектов от интенсивности землетрясения приведена в табл. П. 1.

При оценочных расчетах интенсивности землетрясения в баллах по известной магнитуде для расстояний от эпицентра можно пользоваться формулами:

, ,

(1.3)

где – интенсивность землетрясения в эпицентре, балл; – магнитуда; – глубина очага, км; – расстояние до эпицентра, км; – поправка, учитывающая вид грунта: для скального грунта, для песчаников и известняков, для песчаных грунтов и глинистых толщ, для рыхлых насыпных грунтов.

Опасные последствия землетрясений делятся на природные и связанные с деятельностью человека. Природные: сотрясения грунта, нарушение грунта (трещины и смещения), оползни, сели, лавины, цунами. Связанные с деятельностью человека: разрушение зданий, мостов и других сооружений, наводнения при прорывах плотин, пожары при повреждениях газопроводов, хранилищ ГСМ, нарушение электроснабжения, водоснабжения, канализации.

Типовые здания и сооружения без антисейсмической защиты по сейсмостойкости делятся на три группы.

Группа А: здания со стенами из местных строительных материалов – саманные, глинобитные, из сырцового кирпича без фундамента – 4 балла; то же с бетонным фундаментом – 4,5 балла.

Группа Б: здания с деревянным каркасом – 5 баллов, из жженого кирпича с фундаментом – 5,5 балла.

Группа В: деревянные дома, рубленные «в лапу» или «в обло» – 6 баллов; типовые железобетонные, каркасные, крупнопанельные дома – 6,5 балла.

При использовании антисейсмических мероприятий сейсмостойкость зданий и сооружений может быть повышена до 7…9 баллов.

Людские потери при землетрясении могут быть оценены на основе данных о степени разрушения зданий (различают 6 степеней: от отсутствия видимых повреждений до обвала) и вероятности общих и безвозвратных потерь в зависимости от степени разрушения здания.

При отображении на карте или схеме очага поражения при землетрясении наносятся линии равной интенсивности – изосейсты. Обычно очаг поражения ограничен изосейстой баллов, что соответствует слабым разрушениям зданий, сооружений.

Очаг поражения в плане, как правило, представляет собой сложную фигуру, что связано с влиянием местных геологических условий на распространение сейсмических волн, в ряде случаев форма очага приближается к эллипсообразной.

Обвальные землетрясения происходят при разрушении сводов подземных карстовых пустот, заброшенных шахт, рудников, а также обвалах горных пород. Возникающие при этом толчки и колебания земной поверхности относительно слабы.

Наведенные землетрясения вызваны изменением давления в земной коре, обусловленного техногенной деятельностью человека – строительством крупных плотин и водохранилищ, закачкой воды в скважины или, наоборот, при интенсивном отборе воды из скважин.

Вулканические землетрясения возникают при извержении вулканов, обычно охватывают небольшие районы и сопровождаются потоками лавы, выбросами пепла и газов, которые и причиняют основной ущерб.

Падение космических тел и инициирование ими землетрясений представляют редкие явления.

Основным способом снижения потерь и ущерба при землетрясениях является строительство сейсмостойких зданий и сооружений.

 

Наводнения

Наводнение – это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, прибрежном районе моря. В России наводнения занимают первое место среди других стихийных бедствий по площади распространения, повторяемости и суммарному среднему годовому ущербу.

Начиная с конца ХХ века, в возникновении наводнений все большее значение приобретают антропогенные факторы. Основные среди них –– вырубка лесов и нерациональное ведение сельского хозяйства. Исчезновение лесов приводит к росту максимального поверхностного стока в 2,5…3 раза. Использование тяжелой техники ведет к переуплотнению почвы полей и, следовательно, к снижению инфильтрационных свойств почвы и увеличению поверхностного стока. К этому же ведет и неправильная распашка полей.

Примерно в 3 раза увеличился ущерб от паводков на урбанизированных территориях, так как при этом растет площадь водонепроницаемых покрытий и застроек. Хозяйственное освоение пойм рек также ведет к нарушению природного регулирования водостока.

В России эти факторы усугубляются негативными последствиями процесса перестройки хозяйственной деятельности: резким старением основных фондов водного хозяйства из – за невложения средств, несогласованностью деятельности различных хозяйствующих субъектов на территориях, подверженных наводнениям, изменением размещения хозяйственных объектов и жилья людей на паводкоопасных территориях.

В зависимости от причины, вызвавшей подъем уровня воды, различают следующие виды наводнений: половодье, паводок, подпорное, нагонное, при действии подводного источника большой энергии, прорыва.

Первые пять видов явлений – это источники ЧС природного характера. Половодье, паводок и подпорное наводнение возникают на реках, нагонное – в прибрежных районах заливов морей, устьях рек. Подводные землетрясения и извержения вулканов могут сопровождаться образованием волн цунами, которые затапливают прибрежную местность.

Наводнение прорыва – источник техногенной ЧС, обусловлено гидродинамической аварией.

Наводнения в большей или меньшей степени периодически наблюдаются на большинстве рек России.

По размерам затапливаемой территории и наносимому материальному ущербу наводнения подразделяют на 4 группы:

– низкие (малые) – случаются раз в 5…10 лет и затапливается менее 10 % сельскохозяйственных угодий:

– высокие – существенно нарушают хозяйственную деятельность, нередко вызывают необходимость частичной эвакуации населения:

– выдающиеся – повторяются примерно раз в 50…100 лет, сопровождаются большим материальным ущербом, необходима массовая эвакуация населения;

– катастрофические – не чаще раза в 100…200 лет и реже, полностью парализуется хозяйственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения, сопровождаются гибелью людей.

Половодье и паводок связаны с прохождением большего, чем обычно, объема воды по руслу реки.

Половодье – ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение расхода воды (весеннее таяние снега, продолжительные дожди). Длится половодье от 15…20 дней до 2…3 месяцев, подъем воды до 2…5 метров на малых реках, до 10…20 метров – на больших.

Один из основных параметров течения реки – расход – это объем воды , проходящий через поперечное сечение русла в единицу времени:

,

(1.4)

где – средняя скорость потока в рассматриваемом поперечном сечении, м/с; – площадь этого сечения, м².

Средняя скорость потока находится по формуле Шези:

,

(1.5)

где – коэффициент Шези; – гидравлический радиус, м; – уклон дна реки. Для широких русел можно принять , где – глубина потока, м. Величина для открытых русел оценивается с помощью выражения , где – коэффициент шероховатости русла. Тогда средняя скорость потока:

.

(1.6)

Значения уклона дна реки:

– равнинные реки = (5·10^-5…5·10^-4);

– предгорные реки = (5·10^-4…5·10^-3);

– горные реки > 5·10^-3.

Средние значения коэффициента шероховатости для естественных русел зависят от засоренности русла, неправильности в рельефе дна, извилистости русла:

– = 0,025 для чистых прямых русел;

– = 0,033 для русел больших и средних рек равнинного типа в благоприятных условиях состояния ложа;

– = 0,040 для сравнительно чистых русел равнинных рек в обычных условиях;

– = 0,050 для русел больших и средних рек, значительно засоренных, извилистых и частично заросших;

– = 0,067 для значительно заросших, неровных русел с заводями;

– = 0,133 для рек болотистого типа.

Изменение расхода воды во времени (гидрограф) в период половодья показано на рис. 1.4, где – бытовой (обычный) расход, – максимальный расход. При половодье имеет место относительно медленное изменение параметров потока.

Наибольший подъем уровня воды в реке при половодье определяется максимальным расходом , который зависит от ряда факторов: запасов снежной массы в бассейне реки, температуры воздуха и скорости ее повышения, выпадения осадков, ускоряющих сход снежного покрова. Максимальный подъем уровня воды может быть рассчитан по формуле:

,

(1.7)

где – бытовой расход; , , – соответственно площадь сечения, скорость потока, уровень воды в реке при бытовом расходе; – параметр, характеризующий форму русла. Для частных случаев (рис. 1.5): прямоугольное русло – , треугольное русло – , трапецеидальное русло – .

Скорость потока при максимальном подъеме уровня воды () рассчитывается по формуле (1.6):

.

(1.8)

Размеры зоны затопления зависят от подъема уровня воды в реке и топографических особенностей прилегающей к руслу местности (табл.1.3).

Т а б л и ц а 1.3