Как оценяваме земетресенията?

12 мин.

Интензивността на земeтресението на дадено място на повърхността на земята зависи от магнитуда на земетресението в огнището и разстоянието до хипоцентъра на земетресението. Сградите и съоръженията се осигуряват за сеизмични въздействия за максимални изчислителни ускорения за дадени територии, които са дадени в картите за сеизмично райониране. Съществува и корелационна връзка между интензивност и максимално ускорение.

Силата на земетресенията се оценява в два аспекта:

• Земетресението като природно явление (магнитуд – М);

• Ефектите, или резултатите от земетресението (интензивност – I);

За сеизмичното инженерство основна характеристика на земетресението е неговата интензивност (I), характеризираща предизвиканите на повърхността деформации, повреди и разрушения. Интензивността, диференцирана в степени, се определя на базата на макросеизмични скали при които степента се определя не чрез инструменти, а по макроефектите от земетресенията – по това как хората са усетили земетресението, какви са разрушенията на сградите, ефектите върху почвата и др.

Скала на Рихтер

Скалата на Рихтер е за определяне и сравняване силата на земетресенията. Скалата на Рихтер оценява освободената енергия при земетресението или така нареченият магнитуд. Тя представлява логаритмична ска̀ла на освободената енергия в огнището, измервана с мярка магнитуд :

Описание	Магнитуд по Рихтер	Ефект	Честота	Пример
Микро	По-малко от 2,0	Микроземетресения, не се усещат.	Около 8 000 на ден
Много слаби	2,0–2,9	Обикновено не се усещат, но се отчитат.	Около 1 000 на ден
Слаби	3,0–3,9	Често се усещат, но рядко причиняват щети.	Около 49 000 годишно
Леки	4,0–4,9	Усещат се трусовете. Често причинява щети.	Около 6 200 годишно	28 ноември 2010 София България - 3,8
Средни	5,0–5,9	Може да причини големи щети.	800 годишно	7 декември 1986 Стражица България - 5,7 ; 27 октомври 2004 Вранча Румъния - 5,8 ; 25 април 2009 Вранча Румъния - 5,3; 22 май 2012 Перник България - 5,8
Силни	6,0–6,9	Нанасят сериозни щети в голям радиус.	120 годишно	22 февруари 2010 Тайван - 6 ; 27 декември 2011 Тува , Русия 6,5 ; 16 януари 1995 Кобе Япония - 6,9
Големи	7,0–7,9	Разрушителни в радиус около 100 км.	18 годишно	17 август 1999 Измит Турция - 7,6 ; 12 януари 2010 Порт о Пренс Хаити - 7,3 ; 27 февруари 2010 Окинава Япония - 7,3 ; 4 март 1977 Вранча Румъния - 7,4
Много големи	8,0–8,9	Нанасят сериозни щети в радиус от стотици километри.	1 годишно	19 септември 1985 Михоакан Мексико - 8,5 ; 27 февруари 2010 Консепсион Чили - 8,8
Изключително силни	9,0–9,9	Нанасят огромни щети в радиус от хиляди километри. Възможни са дори мащабни промени в релефа близо до епицентъра.	1 за 5-10 години	11 март 2011 Япония - 9,0 ; 26 декември 2004, Суматра, Индонезия - между 9,1 и 9,3 ; 22 май, 1960, Чили - 9,5 (най-мощното земетресение в историята);
Глобална катастрофа	≥ 10,0	Напълно катастрофални за цели континенти и дори за целия свят.	Изключително рядка 1 за 100-200 години (неизвестна / може и невъзможно)	8 май 1908 Япония - 10,1 (No. 1 в класацията по магнитуд)

Скала на Медведев-Шпонхойер-Карник (MSK64)

Скалата на Медведев-Шпонхоер-Карник (MSK64) е създадена през 1964 г. и се базира на степента на разрушенията, които се развиват в сградите. Поради различната издръжливост на нови и стари сгради са установени отклонения при прилагането на скалата в първоначалния й вид. Затова скалата е ревизирана през 1981 - (MSK81), а през 1998 г. е заменена от Европейската макросеизмична скала (EMS).

Скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник класифицира земетресенията в степени (балове) от 1 до 12 степени, въз основа на три критерия :

Усещанията на хората ;
Въздействие върху сградите ;
Остатъчни деформации в земната основа и изменения в режима подземните води ;
Външните признаци за интензивността на земетресенията и степента на причинените повреди или разрушения по тази скала могат да бъдат резюмирани, както следва :

По тази скала I-ва, II-ра и III-та степени отговарят на незабележими за човека разтърсвания на повърхността ;

Земетресенията от IV-та и V-та степен се усещат от всички хора, при това се разлюляват висящи предмети, мебелите се преместват и стените се пукат ;

При VI-та и VII-ма степени се появяват пукнатини в стените, разрушават се слаби постройки и се напукват азбесто-циментовите тръби за водоснабдяване. Последното води до отклонения в качествените показатели на питейната вода ;

Земетресение от VIII-ма степен предизвиква многобройни повреди, пукнатини, откъртване на мазилка, падане на комини, разрушаване на отделни сгради. Разрушаване на етернитови и бетонови тръби. Скъсване на местата на включване на водоснабдителната мрежа към съоръженията. Възможно е изчезване на води от водоизточниците ;

При VIII-ма, IX-та и X-та степен се срутват и разрушават голяма част от сградите, събарят се кули, чупят се клони и стебла на дърветата. Масово разрушаване на метални водопроводи и съоръжения от водоснабдителните системи. Земетресение от XI-та и XII-та степен представлява катастрофа с огромни разрушения и топографски изменения на местността.

Скалата е развита в следните степени, съобразно ефекта от сеизмичното въздействие върху хората, сградите и геологията на района :

Степен	Описание	Ефект върху хората	Ефект върху сградите	Геологически ефект
I	Микроземетресения	Не се усещат	—	—
II	Много леки	Усещат се случайно	—	—
III	Леки	Усещат се от чувствителни хора	—	—
IV	Умерени	Усещат се в затворено помещение	Прозорците вибрират	—
V	Сравнително силни	Усещат се на открито	Мазилката се напуква; леките мебели се местят; висящите предмети се клатят	—
VI	Силни	Предизвикват страх	Повреди по комините и зидарията	Изолирани пукнатини
VII	Много силни	Хората напускат жилищата си	Комините падат; сериозни повреди по леките постройки	Изолирани свличания
VIII	Разрушителни	Паника	Срутвания на леките постройки; повреди по напоителните канали	промени в дебита на минералните извори; срутвания на камъни
IX	Унищожителни	Обща паника	Сериозни повреди на нестандартните постройки; прекъсване на подземните водопроводи	Пукнатини; пясъчни измятания; големи свличания
X	Опустошителни	Повсеместна паника	Разрушения на тухлените постройки	Изкривявания на жп линиите; срутвания по речните брегове; формиране на нови езера
XI	Катастрофални	—	Малко постройки остават частично здрави	Широкоразпространени дислокации; цунами
XII	Тотални	—	Наземните и подземни постройки са напълно разрушени	Геологически размествания: цунами

Приблизителна взаимовръзка между магнитуда М и интензивността I.

Взаимовръзка между магнитуда, дълбочината на огнището и степента на сеизмичната интензивност в епицентралната зона ( по Корчинский, Бородин ):

Магнитуд (М)	Степен на сеизмичната активност (I) в епицентралната зона в зависимост от дълбочината на огнището
Магнитуд (М)	5 km	15 km	45 km
7,5 < M < 8,5	-	> X	IX-X
6,5 < M < 7,5	> X	IX-X	VII-VIII
5,25 < M < 7,5	IX-X	VII-VIII	V-VII
4,25 < M < 5,25	VII-VIII	V-VII	IV-V
3,25 < M < 4,25	V-VI	IV-V	II-III

Европейска макросеизмична скала

Европейската макросеизмична скала (EMS) е скала за оценка на сеизмичната активност (силата на земетресенията), използвана в страните от Европейския съюз и другаде по света. Създадена е след като Европейската сеизмологична комисия решава да преразгледа и подобри скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник. Бива обнародвана през 1998 г. като подобрение на пробната версия от 1992 г. и затова е известна и със съкращението EMS-98.

Степен	Описание	Ефект върху населението	Ефект върху инфраструктурата
1	Микроземетресения	Не се усещат	—
2	Много слаби	Усещат се случайно	Горните етажи на сградите се клатят
3	Слаби	Усеща се леко люлеене или треперене	Вибрации на прозорците и вратите; висящите предмети се клатят едва забележимо
4	Умерени	Трудно се усещат извън сгради, в сгради се усещат от много хора	Прозорците, вратите и домакинската посуда трака; висящите предмети се клатят
5	Силни	Усещат се извън сгради; спящите се събуждат	Сградите вибрират силно; висящите предмети се клатят силно; някои предмети падат
6	Слаборазрушителни	Хората напускат сградите	Падат леки предмети; слаби повреди по сградите
7	Разрушителни	Хората панически напускат сградите	Местят се мебелите; падат тежки предмети; пукнатини по стените на сградите; леки повреди по комините
8	Силноразрушителни	—	прекатурват се мебели; падат комини; големи пукнатини по стените на сградите; по-нестабилните сгради са частично разрушени
9	Деструктивни	—	Подпорите и колоните се усукват; повечето сгради са частично разрушени, а някои от по-нестабилните са напълно разрушени
10	Унищожителни	—	Разрушени сгради
11	Опустошителни	—	Голяма част от сградите са разрушени
12	Напълно опустошителни	—	Всички сгради намиращи се под или над земната повърхност са разрушени или непоправимо повредени

Инж. Георги Кордов и инж. Артик Мамиян, със съдействието на проф. д-р инж. Петър Сотиров