З'ясовано причини виникнення природних і природно-техногенних катастроф, проаналізовано їх прояви. Наведено результати сейсмічного моніторингу території України в цілому та районів розташування потенційно небезпечних промислових об'єктів зокрема. Зроблено оцінювання сейсмічності та сейсмічної небезпеки території України, розглянуто приклади практичного використання методики аналізу сейсмічного ризику для вибору майданчиків розміщення АЕС. Висвітлено дискусійні геофізичні аспекти Чорнобильської катастрофи. Обгрунтовано методологічні засади геофізичного моніторингу небезпечних геологічних процесів і зниження рівня ризику від загрозливих природних явищ.

Определены причины возникновения природных и природно-техногенных катастроф, проанализированы их проявления. Даны результаты сейсмического мониторинга территории Украины в целом и районов размещения потенциально опасных промышленных объектов в частности. Проведено оценивание сейсмичности и сейсмической опасности территории Украины, рассмотрены примеры практического использования методики анализа сейсмического риска для выбора площадок для размещения АЭС. Освещены дискуссионные геофизические аспекты Чернобыльской катастрофы. Разработаны методологические основы геофизического мониторинга опасных гелогических процессов и снижения уровня риска от потенциально опасных природных явлений.

The problems of investigation, tectonic interpretation and mapping of current crust motion have been defined; regional regularities of manifestation of slow and fast (seismic) motion have been analyzed. The tasks of the control of current tectonic intensification of faults have been substantiated in the context of the solution of seismic risk problems. A new map of current tectonic motion on Ukraine's territory has been worked out.

The method of conducting instrumental seismological researches of buildings is described with the purpose of determining the parameters of natural and man-caused seismic effects. Descriptions of the used seismological equipment, results of regime instrumental seismic observations, the method of processing the obtained results and results of determining the natural and man-caused factors, on the explored territory and on different floors of the building are presented. The interpretation of the obtained results of observations is conducted. As a result, the reasons and parameters of the man-caused influence in the building locality, which may be used for estimating the danger of man-caused influence when conducting the reconstruction works are established.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217.1

Рубрики:

Умови виявлення та проявлення землетрусів. Сейсмогеологія

Шифр НБУВ: Ж24199 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено можливість застосування земноприпливних приладів для реєстрації сейсмічних хвиль від землетрусів та інших геодинамічних подій. Досліджено інерційні і гравітаційні складові сейсмічного сигналу в маятникових сейсмометрах і припливних приладах (сейсмонахиломірах і гравіметрах). Показано, що це тотожні прилади і відрізняються стабільністю вузлів та параметрами елементів фільтрації. Припливні прилади більш чутливі в наддовгоперіодній області, де переважає гравітаційний вклад. Надано приклади записів сейсмічних коливань припливними приладами під час деяких землетрусів.

Предложены методики обработки, комплексного анализа и интерпретации результатов режимных геофизических наблюдений. Проведено испытание методики на материалах комплексных геофизических исследований на Закарпатском геодинамическом полигоне в 1992 - 1997 гг. Построена статистическая модель изменения во времени энергии и количества Закарпатских землетрясений по данным комплексных геофизических наблюдений в 1992 - 1996 гг. Испытания модели на материалах 1997 г. показали, что рассчитанный поток сейсмической энергии хорошо коррелируется с наблюдаемым ранее.

Приведены наиболее важные результаты научных исследований Карпатского отделения Института геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины за 10-летний период его существования (с 1 июля 1991 г.)

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217(45УКР)9

Рубрики:

Сейсмологія

Шифр НБУВ: Ж16489 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На території України існує небезпека місцевих землетрусів і сильних підкорових землетрусів зони Вранча (Румунія). Розглянуто вагомі фундаментальні та прикладні результати, одержані в Інституті геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, у галузі сейсмологічних досліджень з вивчення будови і динаміки земних надр, розвитку методик визначення кількісних характеристик реальної сейсмічної небезпеки, необхідних для захисту населення та економіки країни від землетрусів. Результати цих науково-дослідних робіт використовують при формуванні державних нормативних документів у сфері сейсмології і сейсмостійкого будівництва, при визначенні сейсмостійкості житла, АЕС, ГЕС та інших важливих об'єктів.

На території України існує небезпека від місцевих землетрусів і сильних підкорових землетрусів зони Вранча (Румунія). Інститут геофізики НАН України проводить дослідження з вивчення будови і динаміки земних надр, розвитку методики визначення кількісних характеристик реальної сейсмічної небезпеки, необхідних для захисту населення та економіки країни від землетрусів. Результати науково-дослідних робіт використано під час формування державних нормативних документів у галузі сейсмології та сейсмостійкого будівництва, під час визначення сейсмостійкості житла, АЕС, ГЕС та інших важливих об'єктів.

У доповіді відзначено актуальність проведення наукових сейсмологічних досліджень, результати яких є надзвичайно важливими для запобігання катастрофічним наслідкам землетрусів і життєво необхідними для стабільного розвитку країни.

Розглянуто дослідні роботи з вивчення сейсмостійкості Великої лаврської дзвіниці Києво-Печерського заповідника, дослідження її реакції на зовнішні сейсмічні впливи різного походження. Наведено результати спектрального аналізу записів сейсмічних коливань. Визначено власні частоти коливань дзвіниці. Проаналізовано експериментальні дані сейсмічних спостережень і виконано порівняння з теоретичною моделлю коливань дзвіниці. Сейсмічні коливання виміряно за допомогою акселерометра ZET 048C і велосиметра GURALP CMG-40T на чотирьох рівнях дзвіниці та на відстані 10 м від неї. Точки спостережень розташовано у прорізах зовнішніх несівних стін для виключення фонових впливів від коливань другорядних елементів конструкції дзвіниці. Одержано трикомпонентні записи реакції дзвіниці на зовнішній мікросейсмічний шум. Визначено амплітуди спостережених коливань і проведено спектральний аналіз швидкості та прискорення їх поширення. Результати натурних спостережень збіглися в інженерному діапазоні частот із значеннями параметрів коливань, розрахованих для математичної моделі дзвіниці. Встановлено, що за збільшення висоти встановлення пунктів спостережень над земною поверхнею значення усереднених амплітуд прискорення не підвищуються, а усереднених амплітуд швидкості зростають за експоненційним законом. Розроблено методику періодичного дослідження технічного стану дзвіниці шляхом перевірки стабільності частотного складу та амплітуд коливань, зареєстрованих у визначених точках дзвіниці. Методика не потребує проведення довготривалих технічних обстежень споруди.

Розглянуто особливості застосування двох базових реологічних моделей геологічного середовища - Кельвіна - Фойхта і стандартної - для розрахунку коливань у сейсмо-геологічних моделях грунтової товщі, побудованих за даними інженерно-геологічних досліджень. Показано переваги використання стандартної моделі, які полягають у простоті аналітичного опису сейсмічних коливань за допомогою точних формул і повнішому врахуванні повзучості деформацій і релаксації напружень.

Мета роботи - створення методики моделювання сейсмічних хвильових полів для широкого класу вертикально- та горизонтально-неоднорідних шаруватих середовищ. Моделювання надасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час дослідження передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами. Моделювання в області інженерної сейсміки потребує використовувати широкий частотний діапазон (у межах частот від 0 до 200 Гц) для дослідження всіх можливих впливів на інженерні споруди. Для розв'язання прямої задачі необхідно використовувати математичні методи моделювання, які надають змогу враховувати різні види і форми неоднорідностей, та складну будову осадового шару. Дослідження проведено через розв'язання прямої динамічної задачі сейсміки за допомогою методу скінченних елементів. Цей метод математичного моделювання надає можливість проводити розрахунки для моделей, які є складними за своєю будовою. Під час розв'язання прямої динамічної задачі сейсміки вказаним методом коливання середовища розраховуються для кожного моменту часу, тому не втрачається можливість урахування різних обмінних ефектів всередині моделі, а також розраховуються моделі з різною складною геометричною будовою середовища та різноманітними включеннями. Для моделювання використано наявні двовимірні моделі середовища. Під час завдання сигналу у вигляді, близькому до дельта-імпульсу, одержано відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткового оброблення вихідних результатів. Створено програмний пакет для математичного моделювання сейсмічного хвильового поля. Результатом моделювання є одержане поле переміщень, швидкостей переміщень, прискорення, а також відповідні частотні характеристики для цієї моделі. Одержаний у результаті досліджень програмний пакет надає змогу в інтерактивному режимі досліджувати динамічні характеристики та резонансні частоти осадового шару.

Розглянуто можливість використання двох нелінійних феноменологічних моделей механіки матеріалів: неогукової і Муні - Рівліна - для врахування впливу грунтової товщі при визначенні сейсмічної небезпеки будівельних майданчиків. Показано відповідність цих моделей наявним експериментальним даним у випадку нелінійного деформування грунтів. Запропоновано замінювати існуючі емпіричні та напівемпіричні моделі нелінійного деформування грунтової товщі на феноменологічні.

Застосовано прямий метод механіки в дослідженні проходження та відбиття зсувної хвилі у разі її поширення через скінченну кількість грунтових шарів із різними товщинами та реологічними властивостями. Механічні властивості грунтових шарів описано гуковою та стандартною реологічною моделями. Отримано явні формули для обчислення хвильового числа і коефіцієнта затухання гармонічної SH-хвилі. Затухання хвилі вивчено за двома варіантами: затухання за просторовою координатою та затухання з часом. Отримані результати можна вважати певним продовженням класичних робіт проф. Саваренського (Росія) в області пружних сейсмічних хвиль і проф. Степанишина (США) в області в'язкопружних сейсмічних хвиль.

Мета роботи - дослідити вплив фільтрувальних властивостей осадової товщі на сейсмічні коливання будівельних або експлуатаційних майданчиків розміщених на території України. Проаналізовано вплив фізико-механічних властивостей осадової товщі на сейсмічний ефект на поверхні в межах території Ташлицької гідроакумулювальної електростанції (ГАЕС) за можливих сейсмічних впливів із різними максимальними піковими прискореннями, які з імовірністю 99 % не будуть перевищені за найближчі 50 років. Перевірено твердження, згідно з яким зменшення товщини осадового шару завжди покращує сейсмічні умови будівництва. Результати отримано за допомогою моделювання реакції грунтової товщі на сейсмічні впливи з використанням програмного продукту ProShake. Під час моделювання поведінка кожного шару сейсмогеологічної моделі грунтової товщі задавалася моделлю Кельвіна - Фойгта (в'язко-пружною). Кожний шар сейсмогеологічної моделі грунтової товщі характеризувався такими параметрами, як: товщина шару, густина, швидкості поздовжніх і поперечних хвиль, нелінійними залежностями модуля зсуву та коефіцієнта поглинання від зсувної деформації. Використання під час розрахунків залежностей модуля зсуву і коефіцієнта поглинання від зсувної деформації надають змогу врахувати нелінійну реакцію грунтової товщі на сейсмічні впливи. Показано, що зменшення товщини осадового шару під будівельним майданчиком, не завжди зменшує значення параметрів сейсмічних впливів. Рентабельність з усунення верхнього пухкого осадового шару слід оцінювати у кожному конкретному випадку. Проектувальникам слід враховувати інформацію про фільтрувальні властивості грунтової товщі під будівельним майданчиком, вибираючи параметри проектованих споруд такими, що забезпечують їх максимальну стійкість за сейсмічних впливів. Зміна параметрів грунтових умов на будівельному майданчику може істотно вплинути на сейсмічний ефект на його поверхні. Отримані дані про фільтрувальні властивості грунтової товщі на кожній із ділянок досліджуваної території, для якої визначають кількісні характеристики сейсмічної небезпеки, надають змогу одночасно забезпечити стійкість проектованих об'єктів та істотно зменшити вартість сейсмостійкого будівництва за рахунок уникнення резонансного підсилення осадовою товщею сейсмічних коливань на власних періодах проектованих споруд.

Згідно із сучасними дослідженнями, сейсмічні ризики руйнування будівель і споруд залежать не тільки від близькості їх розташування до епіцентрів землетрусів, а також від реакції грунтових масивів, які під ними залягають. Особливо важливим є співмірність набору резонансних частот грунтового масиву та власних частот розташованих на ньому об'єктів. Відомо, що грунти є реологічно складними середовищами, які неможливо описати в межах простих математичних моделей, тому виникає необхідність розробки нових чи модифікації вже відомих моделей. Для опису динаміки неоднорідного грунтового масиву застосовано модель, яка є просторово нелокальним загальненням лінійної математичної моделі Кельвіна - Фойгта. Мета роботи - оцінювання реакції прошарку грунту на зсувне деформування, коли грунтовий масив суттєво неоднорідний. На основі розв'язку крайової задачі для грунтового прошарку у формі стоячих хвиль побудовано залежність коефіцієнта підсилення амплітуди хвилі на поверхні прошарку від частоти гармонічного збурення, прикладеного до підошви масиву. Показано, що модель описує затухання коливань на високих частотах та зсув резонансних частот у низькочастотну область. Для оцінювання цих ефектів на основі методів асимптотичного аналізу досліджено довжину частотного інтервалу, який містить основну частину спектра. Висновки щодо впливу неоднорідності грунту на його резонансні властивості сформульовано шляхом аналізу результатів, одержаних у рамках класичної моделі Кельвіна - Фойгта та її нелокального узагальнення. Запропонований підхід аналізу відгуку прошарку грунту є перспективним для практичного використання в інженерній справі, під час проведення робіт із сеймічного мікрорайонування.

Наведено результати моделювання реакції грунтів території Києва на сейсмічне навантаження під час землетрусів. Аналіз реакції грунту на сейсмічне навантаження спрямований на визначення впливу місцевих грунтових умов на підсилення сейсмічних коливань і, отже, оцінку спектрів реакції грунту для майбутніх цілей сейсмостійкого проєктування. У межах території Києва виділено відносно однорідні інженерно-геологічні ділянки (таксонометричні зони), на яких сейсмічний ефект може істотно відрізнятися. Для кожної таксонометричної зони розраховано інтегральні коефіцієнти спектрального підсилення сейсмічних коливань за рахунок впливу місцевих грунтових умов. Побудовано карту розподілу відхилення інтегрального коефіцієнта підсилення грунтами сейсмічних коливань від середнього значення для території Києва. Запропоновану карту можна використовувати для внесення поправок у разі застосування спектрального методу розрахунку на аварійне сполучення навантажень з урахуванням сейсмічного впливу для встановлення значення розрахункового відносного прискорення грунту досліджуваного будівельного майданчика.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217.9(45УКР)

Рубрики:

Регіональна сейсмологія

Шифр НБУВ: Ж22412:а Пошук видання у каталогах НБУВ