Ключевые слова
землетрясение, вранча, магнитуда, интенсивность, затухание, сейсмическая опасность, сейсмический риск
Аннотация
Диссертация посвящена разработке научных основ прогноза сейсмической
опасности и сейсмического риска в специфических условиях очаговой зоны Вранча
и территории Республики Молдова. Рассмотрен ряд вопросов сейсмического
районирования, сейсмического микрорайонирования, оценки сейсмических
воздействий и сейсмического риска, актуальных для исследуемой территории и
призванных обеспечить ее сейсмическую безопасность. При проведении
исследований применен комплекс методов, включающий инструментальные
наблюдения за сейсмическими событиями (землетрясения, специальные взрывы,
микросейсмы), макросейсмические исследования, теоретическое моделирование.
Для каждой из 2-х очаговых зон, представляющих реальную опасность для
территории Республики Молдова (Вранча и Преддобружская), получены новые
значения параметров, характеризующих сейсмическую опасность (максимальная
магнитуда Мwмах, коэффициент Гутенберга-Рихтера b, средняя повторяемость
землетрясений с заданной магнитудой. Предложена модель глубинной сейсмичности
очаговой зоны Вранча. Заново оценена сейсмическая опасность территории
Республики Молдова, основанная на новых данных и современных концепциях.
Исследованы основные параметры, характеризующие региональные
сейсмические воздействия: амплитуда, длительность и спектральный состав
колебаний. Выполнен сравнительный анализ значений сейсмической интенсивности,
оцененной по инструментальным и макросейсмическим данным. Исследованы
спектры реакции вранчеcких землетрясений, разработана и внедрена в практику
сейсмостойкого проектирования на территории Республики Молдова новая кривая
динамичности.
Исследованы закономерности формирования и проявления сейсмического
эффекта на дневной поверхности и усовершенствована методика СМР
применительно к территории РМ.
Выявлены основные факторы, определяющие сейсмический риск на
территории Молдовы. Предложена методика оценки риска на региональном и
локальном уровнях, впервые получена карта распределения относительного
сейсмического риска для территории РМ. Предложены также различные процедуры
оценки сейсмического риска на локальном уровне, позволяющие оценить вероятные
повреждения строений и людские потери при следующих сильных землетрясениях.
Предложенные процедуры подготовки сценариев землетрясений с целью
мониторинга и уменьшения сейсмического риска на территории Республики
Молдова базируются на широком применении ГИС- технологий.
Основные положения диссертации изложены в 4-х монографиях и 30-и статьях.
Диссертация написана на русском языке и содержит 270 страниц, 125 рисунков,
57 таблиц и и списка ссылок из 228 наименований.
Содержание
ГЛАВА 1. Оценка сейсмической опасности и сейсмического риска территории Республики Молдова (состояние проблемы)
- 1.1. Анализ результатов работ по сейсмическому районированию
- 1.2. Эволюция кривой динамичности β для Республики Молдова в период 1951- 2001
- 1.3. Анализ результатов работ по сейсмическому микрорайонированию
- 1.4. Анализ результатов работ по оценке сейсмических воздействий и сейсмического риска
ГЛАВА 2. Региональная сейсмическая опасность
- 2.1. Геологическое строение и основные черты тектоники региона
- 2.2. Сейсмичность Республики Молдова и сопредельных территорий
- 2.2.1. Коровая сейсмичность
- 2.2.2. Подкоровая сейсмичность
- 2.3. Очаговая зона Вранча
- 2.3.1. Каталог землетрясений зоны Вранча
- 2.3.2. Сейсмическая активность зоны Вранча
- 2.3.3. Максимальная возможная магнитуда зоны Вранча
- 2.3.4. Модель глубинной сейсмичности
- 2.4. Преддобружская очаговая зона
- 2.4.1. Каталог землетрясений Преддобружской очаговой зоны
- 2.4.2. Максимальная возможная магнитуда Преддобружской очаговой зоны
- 2.4.3. Сейсмическая активность Преддобружской очаговой зоны
- 2.4.4. Корреляция магнитуда-глубина для Преддобружской очаговой зоны
ГЛАВА 3. Основные параметры сейсмических воздействий землетрясений зоны вранча
- 3.1. Длительность сейсмических колебаний
- 3.1.1. Экспериментальные данные и метод оценки длительности колебаний землетрясений
- 3.1.2. Влияние магнитуды и эпицентрального расстояния на длительность сейсмических колебаний
- 3.2. Амплитудный уровень колебаний
- 3.2.1. Инструментальная интенсивность
- 3.2.2. Макросейсмическая интенсивность
- 3.3. Связь ускорения грунта с макросейсмической интенсивностью вранчских землетрясений.
- 3.4. Сравнительный анализ значений сейсмической интенсивности, оцененной по инструментальным и макросейсмическим данным
- 3.4.1. Сейсмическая интенсивность, оцененная по инструментальным данным
- 3.4.2. Оценка сейсмической интенсивности по макросейсмическим данным (собранным в окрестностях пунктов инструментальной регистрации)
- 3.4.3. Корреляция значений сейсмической интенсивности, оцененных по инструментальным и макросейсмическим данным
- 3.5. Частотный состав колебаний землетрясений зоны Вранча
- 3.5.1. Детерминистский подход
- 3.5.2. Стохастический подход
- 3.6. Исследование спектров реакции вранчских землетрясений
ГЛАВА 4. Сейсмическая опасность территории Республики Молдова, обусловленная грунтовыми условиями
- 4.1. Инженерно-геологические условия
- 4.2. Упругие характеристики грунтов
- 4.3. Влияние грунтовых условий на параметры сейсмических колебаний
- 4.3.1. Характеристика фактического материала и методики исследований
- 4.3.2. Экспериментальные данные влияния грунтовых условий на параметры сейсмических колебаний вранчских землетрясений и специальных взрывов
- 4.4. Влияние грунтовых условий на макросейсмическое поле
- 4.4.1. Характеристика фактического материала и методики исследований
- 4.4.2. Экспериментальные данные влияния грунтовых условий на макросейсмическое поле
- 4.4.3. Корреляция степени повреждений зданий с коэффициентом усиления сейсмических колебаний грунтов
- 4.5. Исследование сейсмических свойств грунтов с помощью численного моделирования
- 4.5.1. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных о колебаниях грунтов на примере типичных разрезов
- 4.5.2. Геолого-геофизическое моделирование типичного разреза территории РМ
- 4.5.3. Влияние рельефа местности на сейсмический эффект
- 4.6. Анализ эффективности учета грунтовых условий при оценке приращения сейсмической интенсивности на базе норматива СНиП II-7-81
- 4.7. Классификация грунтов по сейсмическим свойствам
- 4.8. Усовершенствование методики сейсмического микрорайонирования (СМР) применительно к условиям Республики Молдова
- 4.8.1. Состав и объем работ по СМР на территории РМ
- 4.8.2. Метод слабых землетрясений
- 4.8.3. Метод специальных взрывов
- 4.8.3.1. Общие положения и модификация метода
- 4.8.3.2. Методика постановки специальных взрывов
- 4.8.3.3. Техника проведения экспериментов (взрывов)
- 4.8.4. Макросейсмический метод в сейсмическом микрорайонировании
- 4.8.5. Метод микросейсм
ГЛАВА 5. Методические основы оценки сейсмического риска на территории Республики Молдова
- 5.1. Последствия сильных землетрясений на территории республики Молдова
- 5.1.1. Землетрясение 10 ноября 1940 года
- 5.1.2. Землетрясение 4 марта 1977 г
- 5.1.3. Землетрясение 30 августа 1986
- 5.1.4. Землетрясение 30 мая 1990
- 5.2. Основные понятия сейсмического риска
- 5.3. Основные элементы, которые определяют сейсмический риск на территории Республики Молдова
- 5.3.1. Сейсмическая (первичная) опасность
- 5.3.1.1. Региональная сейсмическая опасность
- 5.3.1.2. Усилительные качества грунтов Республики Молдова
- 5.3.1.3. Топографический фактор
- 5.3.1.4. Гидрогеологический фактор
- 5.3.2. Геологическая (вторичная) опасность
- 5.3.2.1. Оползни
- 5.3.2.2. Просадочность грунтов
- 5.3.2.3. Разрывы в грунтах
- 5.3.2.4. Разжижение грунтов
- 5.3.3. Уязвимость строений
- 5.3.4. Социальный фактор
- 5.3.5. Экономический фактор
- 5.4. Основные этапы оценки регионального (относительного) сейсмического риска
- 5.5. Основные этапы и инструментарий оценки локального сейсмического риска
- 5.5.1. Задание сейсмических воздействий
- 5.5.1.1. Задание сейсмических воздействий посредством спектров реакции
- 5.5.1.2. Задание сейсмических воздействий посредством макросейсмической интенсивности
- 5.5.2. Оценка уязвимости зданий
- 5.5.2.1. Оценка уязвимости посредством спектров реакции
- 5.5.2.2. Оценка уязвимости посредством макросейсмической интенсивности
- 5.5.3. Оценка эффективности предложенных алгоритмов
- 5.6. Применение геоинформационных систем (ГИС) для оценки сейсмического риска
- 5.7. Основные элементы концепции минимизации сейсмического риска на территории РМ
ГЛАВА 6. Прогноз сейсмической опасности и сеймического риска территории Республики Молдова
- 6.1. Новая оценка сейсмической опасности территории Республики Молдова
- 6.2. Кривые динамичности для Республики Молдова
- 6.3. Сейсмическое микрорайонирование населенных пунктов и ответственных стройплощадок
- 6.3.1. Сейсмическое микрорайонирование г. Кишинева
- 6.3.2. Эффективность сейсмического микрорайонирования г. Кишинева
- 6.4. Оценка относительного сейсмического риска территории РМ
- 6.5. Предварительная оценка сейсмического риска территории г. Кишинева
- 6.5.1. Исходные данные
- 6.5.2. Моделирование потерь