Zemtesen zchvvy kmity zemskho povrchu rzn intenzity piny

Zemětřesení záchvěvy (kmity) zemského povrchu různé intenzity příčiny: hromadění napětí na deskových rozhraních i uvnitř litosférických desek (tektonická zemětřesení) – 90%, vulkanická – 7%, kolapsy kalder), indukovaná zemětřesení (důlní otřesy) – způsobena lidskou činností, umělé exploze, vibrace přirozeného nebo umělého původu (jako např. důsledek technologických procesů, pádů bomb, ale i přírodních jevů, skalní řícení (3%) (akustická vlny v atmosféře při výbuchu sopky) v závislosti na jeho intenzitě dochází k poškození infrastruktury, případně ohrožení zdraví a životů, při silných zemětřeseních dochází až k přírodním katastrofám značného rozsahu (viz např. Čína až 500 tis. obětí) zemětřesení známo již ve středověku (Aristoteles klasifikoval zemětřesení do 6 kategorií, první známý přístroj na registraci zemětřesení znám z Číny z roku 132 n. l.

Doprovodné jevy zemětřesení Tsunami (podmořská zemětřesení) sesuvy ztekucení nezpevněných sedimentů, subsidence (záplava pobřežních oblastí v důsledku poklesu – subsidence - náhlá) vznik trhlin a zlomů v zemské kůře

Ztekucení písků, jílů Liquefaction – Ztráta koheze vodou nasycených sedimentů

Důsledky a jevy vyvolané zemětřeseními Ztekucení (liquifikace sedimentů) – sedimenenty (jíly, písky) ztrácejí kohezní vlastnosti Ztekucení sedimentů Mapa rizik oblasti Bay v Kalifornii Pásmo San Andreas Fault

Zemětřesení a jeho projevy Ohniska zemětřesení – především na rozhraní litosférických desek. Denně cca 8000 malých zemětřesení (magnitudo 2 nebo nižší) Ročně cca 7000 – 9000 středně silných zemětřesení (magnitudo 4 a vyšší) cca 18 – 20 silných zemětřesení (magnitudo 6 – 7) alespoň 1 velmi silné zemětřesení (magnitudo 8 a vyšší)

Ohnisko (cca první km 700 km depth) Epicentrum – kolmo nad hypocentrem na povrchu Další parametry, kterými si charakterizujeme zemětřesení: zeměpisné souřadnice, čas vzniku zemětřesení, velikost zemětřesení mělká (méně než 50 km, středně hluboká (50 -400 km), hluboká 400 – 700 k

Ohnisková oblast je oblast, ve které v průběhu zemětřesení dochází k nevratným deformacím. Vně ohniska se zemětřesení projevuje převážně jen seismickými vlnami (tj. kmity, které se šíří zemským tělesem). Každé zemětřesení je třeba charakterizovat geografickými souřadnicemi epicentra, hloubkou ohniska, časem vzniku, velikostí, orientací systému sil působících v ohnisku, převládajícím silovým multipólem, poklesem napětí v důsledku porušení, velikostí nevratné deformace ohniska a jejím časovým průběhem, tvarem a velikostí porušené oblasti i prostorovým rozložením makroseismických projevů zemětřesení,

Dopady (projevy, účinky) zemětřesení v dané lokalitě Závisí na energii otřesu, na vzdálenosti od epicentra zemětřesení na směru od ohniska zemětřesení (stavba zemské kůry a svrchního pláště není homogenní ani izotropní) a na lokální geologické stavbě rezonanční vlastnosti podloží rezonační vlastnosti budov- pokud rezonují s podložím, pak se účinky zesilují

Seismogram blízkého zemětřesení: P – podélné (primární) vlny, S – příčné (sekundární, smykové) vlny, čím větší je vzdálenost místa registrace od epicentra zemětřesení, tím je časový rozestup příchodu obou vln větší, největší riziko představují mělká zemětřesení

Typy seismických vln, rychlosti seismických vln podélné (vyšší rychlosti ) – v kůře do 6 – 7 km/s, u nezpevněných sed. mnohem menší než u krystalických hornin (primární) příčné – nižší rychlosti, větší destruktivní účinky, sekundární (tzv. body waves) povrchové vlny Reyleighovy a Loveho vlny, čím vzdálenější je epicentrum, tím je záznam zemětřesení složitější (různé typy vln, odražené se kombinují). rychlost seismických vln závisí na hustotě a fyzikálních vlastnostech materiálu v němž se šíří nezpevněné sed. např. 1 km/s, zpevněné 23, krystalické horniny – ve spodní kůře – 6 -7 km. v plášti a jádře rychlosti ještě vyšší,

Přístroje na registraci zemětřesení seismografy (měří-li zrychlení akcelerografy a pod. ) záznamy zemětřesení – seismogramy v případě zrychlení akcelogramy Magnitudo – (Richter 1935) M=log (A/T) max + d A-amplituda, T – perioda, d – korekční funkce (závisí na typu vln), epicentrální vzdálenosti a hloubce ohniska

Velikost zemětřesení klasifikujeme pomocí seismické energie J intenzity zemětřesení MSK-64 (dvanáctistupňová stupnice magnituda bez rozměru (veličina určená pomocí logaritmu poměru maximální amplitudy a periody seismických vln s uvážením epicentrální vzdálenosti a hloubky ohniska; dosahuje maximálně hodnoty 9 – laický název „Richterova stupnice posunutí m rychlosti m. s-1 či zrychlení pohybu podloží m. s-2 poklesu napjatosti v ohnisku zemětřesení MPa a seismického momentu N. m pozor je nutno strovnávat hodnoty odpovídajících si veličin – (např. magnitudo S a P vln se liší) V ČR se magnitudo počítá pomocí vzorce M=0, 63 Io + 0, 5) (Io- intenzita v ohnisku)

Srovnání zeměřesení: Magnitudo (Richterovo) – Založeno na velikosti amplitudy na standardním seismografu 100 km od epicentra zemětřesení

Srovnávání intenzity zemětřesení RICHTEROVA STUPNICE: Magnitudo 1 Zaznamenatelné pouze přístroji Magnitudo 2 Bez přístrojů těžko zaznamenatelé i v blízkosti epicentra Magnitudo 3 V blízkosti epicentra zaznamenatelné, minimální škody Magnitudo 4 Zaznamenatelné do 32 km od epicentra, možnost škod menších rozměrů v malé oblasti Magnitudo 5 Zaznamenatelé do 32 km od epicentra , v malé oblasti zaznamenatelé škody Magnitudo 6 Středně destruktivní Magnitudo 7 Silné zemětřesení Magnitudo 8 Zemětřesná katastrofa

Zemětřesení a deformace Teorie deformace: – Elastická deformace je vratná deformace – Napětí vznik ruptury nebo posun, – Posun na existujícím zlomu - když je napětí větší > tření – Nový zlom > napětí větší než pevnost horniny Pohyb charakterizují zrychlení na ploše a interval, kdy se pohyb opakuje recurrence interval

Mapa seismického ohrožení – vytvořená na základě zemětřesení v San Franciscu, 1906 Modifikovaná Mercaliho stupnice (zemětřesení v San Francisku 1906, 7, 9 M

Distribuce ohnisek různě hlubokých zemětřesení

Oblasti se zvýšeným napětím uvnitř Severoamerické litosféry Kordilléry, Basin and Range Province

Historická zemětřesení v USA a na Aljašce

Mapa epicenter zemětřesení (posledních 800 let)

Vyjádření dopadů zemětřesení v ploše Mapa izoseist zobrazuje rozložení dopadů zemětřesení na zemském povrchu. Mapy izoseist zemětřesení ve střední Evropě jsou shrnuty v Atlasu (Procházková, Kárník 1978), Ohnisková oblast zemětřesení obsahuje existující nebo možná ohniska, ve které jsou zemětřesení, generovaná stejnými tektonickými pohyby. Ohniskové oblasti ve střední Evropě jsou popsány v pracích (Procházková 2002, Procházková, Šimůnek 1998), Seismické ohrožení (seismic hazard) lokality je velikost zemětřesení (měřená intenzitou zemětřesení nebo maximálním zrychlením), kterou lze v daném místě za specifikovaný časový interval očekávat s pravděpodobností rovnou taxativně stanovené hodnotě; obvykle se používá hodnota pravděpodobnosti 0. 95,

Seismická rizika Seismické riziko (seismic risk) je soubor jevů, které nastanou při vzniku zemětřesení. Je určeno jednak seismickým ohrožením dané lokality a jednak zranitelností objektů, technologických zařízení a podloží, To znamená, že v jedné lokalitě s daným seismickým ohrožením jsou seismická rizika různých objektů různá; tj. objekty s rizikovými technologiemi mají vyšší seismické riziko než objekty bez rizikových technologií ve stejném místě, Snižováním seismické zranitelnosti objektů a zařízení pomocí technických prostředků lze snižovat seismické riziko konkrétního technologického celku. Tento cíl mají právní předpisy, normy, technické standardy a pravidla,

Seismická odolnost je schopnost objektů, jejich zařízení a podloží nedosáhnout vlivem seismických kmitů stavu, který vede k jejich kolapsu, porušení celistvosti, tvaru, uspořádání či funkčnosti. Seismická odolnost kritických objektů je schopnost stavebních konstrukcí, technologických systémů a komponent daného objektu zachovat svojí funkční způsobilost, mechanickou pevnost a hermetičnost a příp. jen zabránit jejich porušení v důsledku pohybů vyvolaných seismickými vlnami nebo seizmickými interakcemi, Seismická zranitelnost (seismic vulnerability) je vlastnost objektů, jejich zařízení a podloží dostat se vlivem seismických kmitů do stavu, který vede k porušení jejich celistvosti, tvaru, uspořádání či funkčnosti,

Seismické zatížení je přídavné napětí, vyvolané seismickými vlnami, Seismický resp. zemětřesný režim je souhrn vztahů všech zemětřesení uvnitř jisté ohniskové oblasti, zkoumaných v prostoru a čase. Jedním ze základních vztahů je empirická funkce, která popisuje rozdělení počtu zemětřesení podle velikosti (vyjádřené intenzitou či magnitudem), tj. četnostní vztah, Seismoaktivní (seismogenní) zlom – zlom, na kterém některé tektonické pohyby jsou doprovázeny zemětřeseními,

Seismická odolnost Projektové zemětřesení pro určité místo je zemětřesení, jehož velikost je určená jako horní hranice velikosti otřesů na základě historických pozorování, V technických normách je to obvykle velikost zemětřesení, které se vyskytne jedenkrát za sto let s pravděpodobností rovnou 0. 05. Průkaz seismické odolnosti jsou výpočty, testy, analogie, úsudky, kterými lze s jistou spolehlivostí stanovit, že sledované zařízení či jeho části jsou seismicky odolné až do specifikované úrovně zemětřesení,

Hodnocení seismických rizik Role bezpečnostních systémů kritického zařízení je zmírnit důsledky poškození, které nastaly dopadem zemětřesení (např. mechanických poškození), tj. zabránit vzniku a rozvinutí řetězců (scénářů) nežádoucích jevů, které mohou narušit funkci systému kritického objektu. Pravděpodobnost porušení komponent se odvozuje z jejich seismické křehkosti. Podrobněji je problematika pro jaderné elektrárny rozpracována ve standardech NUREG/CR-2300 a NUREG/CR-2815, Seismická PSA (PSA – probabilistic safety assessment; pravděpodobnostní hodnocení bezpečnosti objektu s ohledem na zemětřesení) je stanovení rizika kritických objektů s ohledem na zemětřesení, aplikací pravděpodobnostního přístupu se provádí zvážení seismického ohrožení dané lokality a zranitelnosti kritického objektu s ohledem na velikost zemětřesení a na jeho charakter.

Makroseismická stupnice Intensita zemětřesení se posuzuje podle dopadů zemětřesení a označuje se stupni podle makroseismické stupnice, dříve to byla MCS (Mercall-Cancani-Sieberg). Od r. 1964 se používá na doporučení UNESCO a ESC (European Seismological Commission) stupnice MSK-64. V řadě západních zemí, především v USA, se používá stupnice MM (Modified Mercalli). Všechny tři uvedené verze mají dvanáct stupňů; každému stupni přísluší seznam zemětřesných dopadů, které jsou pro daný stupeň charakteristické; udává se i orientační hodnota zrychlení příslušná jednotlivým stupňům. Stupnice MSK-64 uvádí přesnější definice pojmů, jako jsou: typ budovy, počet pozorování i oklasifikování škod na budovách.

Stupnice pro hodnocení dopadů zemětřesení U intenzit I 6 MSK-64 jsou rozlišeny dopady otřesu na budovy dle typu budov (A, B, C), což zpřesňuje odhad příslušného stupně. Stupně se buď označují arabskými nebo římskými číslicemi, sama intenzita pak obvykle symbolem I, takže píšeme I = 6 MSK-64 nebo I = VI MCS. Používané zkratky stupnice jsou MCS (Mercalli, Cancani, Sieberg), MM (Modified Mercalli), MSK-64 (Medvedev, Sponheuer, Karník, verze 1964), RF (Rossi, Forell), JMA (Japan Meterological Agency). Pokusy o zavedení jednotné stupnice byly zatím bezvýsledné, i když se v podstatě nejvíce používané stupnice MM, MCS, MSK-64 liší jen v detailech. V oboru 5 -10 stupnice MSK-64 jsou jednotlivým stupňům přiřazeny hodnoty zrychlení. Obor zrychlení je pro jednotlivé stupně stupnice MCS a MSK-64 poměrně široký, vzhledem k velikému rozptylu naměřených hodnot. Zrychlení, která jsou přiřazena stupňům MSK-64 stupnice jsou přibližně 4 x - 5 x větší než zrychlení, která jsou přiřazena příslušným stupňům MCS stupnice. V poslední době se navrhuje další zvýšení hodnot zrychlení na základě nových měření.

Makroseismická stupnice Ke klasifikaci makroseismických projevů (dopadů) se nejčastěji používá popisná makroseismická stupnice MSK-64 (Medvedev, Sponheuer, Kárník – verze z r. 1964, doporučená organizací UNESCO) mající 12 stupňů. Škody na budovách se vyskytují až pro intenzity 6 MSK-64 a více. Makroseismická intenzita zemětřesení I je míra velikosti pozorovaných dopadů zemětřesení v daném místě. Tyto dopady byly empiricky seřazeny do skupin a těmto skupinám byly přiřazeny stupně: nejnižší otřesům slabým a nejvyšší otřesům katastrofálním. Hodnoty intenzity lze určit s přesností na půl stupně.

Typy budov z hlediska hodnocení seismické odolnosti Typ budov: A - budovy z nezpracovaného kamene, z nepálených cihel a hlíny, venkovské stavby, B - normální stavby z cihel, prefabrikované a polodřevěné stavby, stavby z opracovaného kamene, C - zesílení stavby se zřetelem k otřesům, dřevěné stavby.

Poškození budov 1) lehké škody – jemné trhlinky v omítce, opadávání malých kusů omítky, 2) mírné škody – malé trhlinky ve zdivu, opadávání větších kusů omítky, padání střešní krytiny, trhliny na komínech a částečné zřícení komínového zdiva, 3) silné škody – velké a hluboké trhliny ve zdivu, zřícení komínů, 4) rozrušení – otevřené trhliny ve zdivu, může dojít k částečnému zřícení zdí, zřícení příček a výplní ve skeletových stavbách, části budov ztrácejí vzájemnou vazbu, 5) úplné zřícení budov.

Popis dopadů: 1 MCS - a = 2. 5 mm. s-2 Člověk otřes nepozoruje, lze zaznamenat jen přístroji. 2 MCS - a =2. 5 - 5 mm. s-2 Pocítěn ojediněle u lidí velmi citlivých, kteří se nacházejí v naprostém klidu, zejména ve vyšších patrech domů. 3 MCS a = 5 -10 mm. s-2 Lehké zemětřesení I v krajině hustě zalidněné je pocítěno jen malou částí obyvatelstva jako chvění či otřes při rychlém přejetí vozu nebo jako nezvyklý pocit změny rovnováhy; slabé praskavé zvuky ve stropě a v podlaze.

Popis dopadů 4 MCS - a = 10 – 25 mm. s-2 Mírné zemětřesení Uvnitř domu je zemětřesení pociťováno mnoha lidmi podle chvějících se nebo lehce kolísavých pohybů nábytku, jejichž následkem sklenice a nádobí blízko stojící na sebe naráží a řinčí, jako když jede těžký nákladní vůz po hrbolaté dlažbě. Okna řinčí, dveře, trámy a podlaha praští. Tekutiny v otevřených nádobách se lehce pohybují. Tyto pohyby vyvolávají strach u nervózních dětí; ojediněle jsou probuzeni spící. V denním ruchu se však v budovách někdy přehlédne. Lehké zavěšené předměty se kývají.

Popis dopadů 5 MCS - a = 25 - 50 mm. s-2 , MSK-64 - a = 120 - 250 mm. s-2 Dosti silné zemětřesení Je pociťováno mnoha lidmi i při plném denním ruchu, a to vně i uvnitř budov; uvnitř je pozorováno ve všech bytech, lidé mají pocit jakoby v domě spadl nějaký těžký předmět (pytel nebo nábytek), člověk i s židlí, lůžkem, atd. se potácí jako na lodi při vzdutém moři. Rostliny, větve a slabé haluze keřů a stromů se viditelně pohybují jako při mírném větru. Volně visící předměty jako záclony, visací lampy a ne příliš těžké lustry jsou uvedeny do kývavého pohybu, zvonky se rozezvučí, kyvadlové hodiny se zastaví nebo kývají ve větším oblouku, podle toho, zda směr nárazu je kolmo nebo ve směru kývání; stojící kyvadlové hodiny se mohou uvést do pohybu, hodinová péra zvučí, elektrické světlo přerývaně svítí nebo zhasíná následkem dotyku drátů vedení, obrazy klepou o stěny nebo se posunují, z nádob po okraj naplněných se vylévá voda, drobné stojící ozdoby mohou upadnouti; předměty o zeď opřené a lehčí náčiní může být posunuto z místa nebo převrhnuto; nábytek praští, dveře a okenice se otevírají a zavírají, okenní tabule praskají. Všichni spící se probudí. Ojedinělí obyvatelé utíkají pod širé nebe, neboť vzniká úlek. Zvířata jsou neklidná.

Popis dopadů 6 MCS - a = 50 - 100 mm. s-2, MSK-64 - a = 250 - 500 mm. s-2 Silné zemětřesení Vzbuzuje strach, mnozí utíkají na volné prostranství, někteří se domnívají, že upadnou; tekutiny v nádobách se silně pohybují, obrazy padají ze stěn, knihy ze stojanů, na stěnách stojících ve směru nárazu však zůstávají stát, většina nádobí se rozbije, pevně stojící domácí nářadí i ojediněle stojící kusy nábytku jsou z místa posunovány nebo padají, menší zvonky v kaplích a kostelech zvučí, věžní hodiny bijí. Na ojediněle stojících domech (i na solidních stavbách) se objevují jemné trhliny v omítce, která se může místy odloučit od stropu nebo od zdi. Ve špatně stavěných domech jsou poškození větší, ale vždy jen mírného rázu. Zemský povrch kolísá tak, že je někdy těžké udržet rovnováhu. Neupevněné předměty padají z polic.

Popis dopadů 7 MCS - a = 100 - 250 mm. s-2, MSK-64 - a = 500 - 1000 mm. s-2 Velmi silné zemětřesení Na zařízení bytů je způsobena značná škoda pádem a rozbitím těžkých předmětů. Větší kostelní zvony znějí, vodní toky, rybníky a jezera se vlní a zakalují následkem pohnuvšího se bahna; ojediněle se sesunou nepevné části břehů; studny mění stav vody. Četné domy (Evropa) jsou přes dobrou konstrukci mírně poškozeny, objevují se slabé trhliny ve zdech, otevřené trhliny v příčkách a komínech, odpadnutí větších částí omítky a štukových ozdob, cihel, rozpojení a sesunutí částí střech. Komíny jsou poškozeny trhlinami, svržením krycí desky a vypadáváním kamenů; komíny se lámou až u střechy, kterou pádem poškozují. Z věží a vysokých budov padají špatně upevněné ozdoby, tašky. Na přepážkách jsou škody na omítce a výplních trámů ještě větší než u nosných zdí. Některé špatně stavěné nebo zchátralé budovy se zřítí. Stodoly, kůlny, staré ohrady, chatrče a především stavby z neopracovaného kamene, na sucho provedené, i staré kostely mohou být značně poškozeny. Lidé vybíhají ven, vládne strach a panika.

Popis dopadů 8 MCS - a = 250 - 500 mm. s-2, MSK-64 - a = 1000 - 2000 mm. s -2 Bořivé zemětřesení Kmeny stromů se kymácejí nebo dokonce lámou; i nejtěžší kusy nábytku jsou buď daleko posunuty z místa nebo jsou převráceny; sochy, pomníky s náhrobky se pootočí na stojanech nebo padají. Pevně postavené budovy jsou rozpukány; vypadávají výplně u přepážek, dochází ke zřícení říms a štítů, trhliny ve zdivu na domech (Evropa) dobré konstrukce; většina komínů se zřítí, padají i kostelní věže a tovární komíny, zvlášť dobře konstruované tovární komíny jsou v hořejší části roztrženy, dřevěné domy praskají ve spárách. Mezi lidmi panuje všeobecná panika a zděšení. V podloží se objevují menší trhliny a na strmých svazích se podloží sesouvá, hlavně tam, kde je vlhký jílovitý podklad. Ojediněle vystupuje z podzemí bahno nebo písek v malém množství na povrch s podzemní vodou.

Popis dopadů 9 MCS - a = 500 - 1000 mm. s-2, MSK-64 - a = 2000 - 4000 mm. s-2 Pustošivé zemětřesení Dobré kamenné domy evropského typu jsou silně poškozeny tak, že velký počet z nich je neobyvatelný; některé se zřítí docela nebo z větší části; některé budovy jsou posunuty po kamenném spodním základu, dřevěné budovy mají trhliny a pukliny a staré dřevěné budovy se naklánějí. Dochází k sesuvu svahů

Popis dopadů 10 MCS - a = 1000 - 2500 mm. s-2, MSK-64 - a = 4000 - 8000 mm. s-2 Ničivé zemětřesení Většina kamenných staveb je i se základy zničena, dobře konstruované dřevěné budovy jsou těžce poškozeny, jednotlivé se zboří. Náspy a hráze jsou poškozeny; mosty bývají poškozeny nebo zničeny; kolejnice jsou slabě zohýbány, potrubí v zemi (plynové, vodní, kanalizační) roztrženo nebo zohýbáno. V dlažbě, ve vrstvě asfaltu vznikají vlnovité deformace, trhliny někdy až 1 m široké, ve vrstvě rovnoběžné s vodními toky jsou trhliny až 2 m široké. Někdy se sesune svah nebo se zřítí skalní masív; poškozeny jsou i regulace vodních toků a nábřeží, z řek, kanálů, jezer, atd. je voda vržena na břeh; vznikají nová jezera; části říčních břehů a příkrých pobřežních úseků se odlamují a na pobřeží dochází k posuvům písku a jílu, přičemž reliéf půdy se někdy podstatně změní.

Popis dopadů 11 MCS - a = 2500 - 5000 mm. s-2 Zemětřesná katastrofa Neodolá žádná stavba běžného typu, ojediněle vydrží dobré dřevěné a poddajné stavby; roztrhají se mosty, pilíře se zlomí, dřevěné mosty jsou postiženy méně; roztržení hrází, zprohýbání kolejnic, přetržení potrubí, široké trhliny v podloží, dochází ke zřícení skal, sesuvům, zdvihům a poklesům ker a ke změnám v řečištích vodních toků. 12 MCS - a 5000 mm. s-2 Velká zemětřesná katastrofa Nevydrží žádné lidské dílo ani na povrchu ani pod zemí, v pevné skále dlouhé trhliny a rozsedliny, pukání a zřícení skal, rozsáhlé sesuvy podloží, zřícení úseků pobřeží, vznik vodopádů, jezer, změna toků řek, tvářnost krajiny se úplně změní, horizontální a vertikální posuny ker v délce mnoha desítek až několik set km.

Popis dopadů Povrchový projev zemětřesení závisí na stavbě a uspořádání svrchních partií podloží. Resonanční efekty nastanou jen tehdy, když jsou splněny podmínky resonance. K resonančním efektům dochází, když: podloží je tvořeno sedimentární vrstvou na skalním podloží, mocnost této sedimentární vrstvy (která určuje její resonanční periodu) má určitou hodnotu, která jistým způsobem koreluje s velikostí zemětřesení a s hypocentrální vzdáleností, tj. v daném místě se anomální efekty mohou projevit jen za určitých podmínek. Jestliže tyto podmínky nemohou nastat v určitém konkrétním případě, tak vznik anomálních efektů je nepravděpodobný. Proto také anomálie v rozložení intenzit zemětřesení pozorujeme jen v některých případech.

Popis dopadů Hodnota intenzity je funkcí místa (nejvyšší hodnota je v epicentru; s rostoucí vzdáleností od epicentra hodnoty klesají); místně se projevuje vliv lokální geologické stavby. Dynamické parametry pohybu podloží, které jsou exaktní mírou velikosti pohybů vyvolaných zemětřesením v daném místě, jsou posunutí, rychlost a zrychlení částic. Podobně jako intenzita zemětřesení jsou jejich hodnoty funkcí místa a jsou závislé na lokální geologické stavbě. Ve výpočtech v seismickém inženýrství se dopady (projevy) zemětřesení klasifikují hodnotami zrychlení pohybu podloží (jeho velikost se většinou srovnává s tíhovým zrychlením, které označujeme písmenem g). Vztah mezi intenzitou zemětřesení a zrychlením pohybu podloží není jednoduchý, je regionálně závislý a je předmětem mnoha diskusí.

Ohniska zemětřesení v Alpách a ČR

Isoseisty změtřesení v ČR Typické izoseisty – tvar izoseist závisí na ohniskové oblasti a hloubce ohniska

Mapa maximálních intenzit (seismických zón)

Datové soubory o zemětřeseních v České republice Katalog zemětřesení, atlas map izoseist zemětřesení a atlas seismogramů zemětřesení v hierarchickém smyslu uspořádání dat tvoří primární soubory údajů o zemětřeseních. Pro území České republiky jsou k dispozici základní zdroje seismologických dat: - katalogy zemětřesení (Kárník, Michal, Molnár 1957, Kárník, Procházková, Brouček 1984, Procházková 1993 b, Procházková, Šimůnek 1998, Procházková 2002), atlas seismologických map (Kárník, Procházková, Schenková 1981), obsahující mapy ohnisek zemětřesení a mapy maximálních pozorovaných intenzit zemětřesení, - atlas map izoseist zemětřesení (Procházková, Kárník 1978

Datové soubory o zemětřeseních v České republice mapa seismického rajónování (Kárník et al. 1988), regionální seismotektonický model (Procházková, Roth 1993, 1996), charakteristika ohniskových oblastí a seismoaktivních zlomů (Procházková et al. 1986, Procházková, Šimůnek 1998, Procházková 2002), makroseismický archiv v elektronické formě (Procházková 2000 b).

Seismické stanice na území ČR Na území ČR registrují seismické stanice, které jsou napojené na mezinárodní seismickou sít a jsou spravovány Geofyzikálním ústavem České akademie věd a Masarykovou univerzitou. Hlavní seismické stanice jsou v Kašperských Horách, Průhonicích a ve Vranově. Z těchto stanic jsou k dispozici roční seismické bulletiny (roční seismické bulletiny jsou v ČR od r. 1960). Kromě těchto seismických stanic registrují lokální sítě, které mají speciální zaměření, jsou v západních Čechách (sleduje se oblast silného zemětřesného roje, který postihl Západní Čechy na přelomu let 1985 a 1986), na Ostravsku (důlní otřesy), v okolí jaderných elektráren Dukovany a Temelín (podmínka Mezinárodní agentury pro atomovou energii) aj. Nejstarší stanice – Hurbanovo 1909, MFF KU – na Karlově

Způsoby používané ke snížení zranitelnosti vůči zemětřesení (seismické inženýrství) Seismické inženýrství vychází z poznání, že zemětřesení uvádí stavby a jejich zařízení do vynucených pohybů. Velikost pohybů závisí na velikosti kmitů, na vazbě mezi podložím a dotyčným objektem a na vzájemných vazbách jednotlivých částí objektů. Jde-li o objekt schopný vlastních kmitů, jsou mu zvláště nebezpečné kmity podloží, které mají shodné frekvence s jeho vlastní frekvencí. Stavby se chovají jako heterogenní soustavy, které jsou složené z velkého počtu součástí, u nichž pevnost vzájemných vazeb kolísá v širokých mezích a během zemětřesení se mění.

Seismické inženýrství Úkolem seismického (zemětřesného) inženýrství je projekce antiseismických staveb, které odolají zemětřesení až do určité velikosti, což v praxi znamená zajistit, aby příspěvek od dopadu zemětřesení k celkovému riziku civilního či technologického objektu byl zanedbatelný. Inženýrská činnost začíná výběrem a oceněním staveniště, pro které se zjišťuje a posuzuje velikost zemětřesného ohrožení, určuje charakter očekávaných silných zemětřesných pohybů podloží včetně určení případných nestabilit podloží, které mohou vést ke ztekucení podloží, k sesuvům a podobným jevům, a tím ke zvýšení seismického rizika. projektování, stavba a provoz objektů, a proto seismické inženýrství má mnoho oborů, které jsou více či méně svázány

Význam seismického inženýrství Na základě poznatků o ničivých dopadech silných zemětřesení a měření dynamické odezvy staveb na uměle vyvolané kmity byly vytvořeny speciální normy, které určují výběr stavebních materiálů, technologií i použití antiseismických konstrukčních prvků. Velký význam má seismické inženýrství při projektování přehrad, jaderných elektráren, průmyslových a vojenských komplexů, dolů, výškových budov, apod. Zcela speciální obor se vyvinul v souvislosti s výstavbou technologických komplexů (jaderných elektráren, chemických továren, skladů a úložišť rizikových materiálů a odpadů aj. ), protože zde nejde jen o ochranu staveb, ale také o zachování funkčnosti technologických zařízení, která zajistí např. bezpečné odstavení elektrárny či jiného provozu, když zemětřesení dosáhne určitou velikost.

Snižování dopadů účinků zemětřesení technická, tj. vhodný způsob výstavby objektů, který zajišťuje seismickou odolnost objektu při zemětřeseních ( výběru materiálů, konstrukcí, speciálních ochranných zařízení (např. izolátory, tlumiče kmitů, zálohování důležitých částí technologie včetně jejich prostorového rozmístění) a v aplikaci provozních předpisů (zabezpečení seismické odolnosti proti seismickým kmitům) jsou technicky i ekonomicky velmi náročná a musí jim předcházet vymezení ohniskových oblastí, stanovení jejich charakteristik i znalost způsobu šíření seismických kmitů z těchto ohniskových oblastí do sledovaného místa,

Technická opatření na snížení dopadů zemětřesení V závislosti na velikosti ohrožení zemětřesením v dané lokalitě technická opatření znamenají: 1. výběr vhodných stavebních prvků, konstrukčních materiálů a konstrukčních přístupů, 2. volbu vhodných konstrukčních řešení, 3. použití různých podpor, závěsů, omezovačů a kotvení, 4. použití ochranných bariér, 5. u elektrických vedení pak použití různých zábran pro případ výskytu neočekávaných efektů, 6. u řídících elementů pak také použití vhodného software, které obsahuje instrukce pro zásahy při výskytu poruch, které jsou možné při zemětřeseních. V České republice u běžných důležitých staveb jsou adekvátní opatření 1 – 2. Pouze u jaderných zařízení se u vybraných částí musí provádět opatření další.

Snižování dopadů účinků zemětřesení organizační, tj. zajištění připravenosti na dopad zemětřesení lidí, právní, tj. kodifikace nezbytných technických a organizačních opatření, závazná, a tudíž v praxi vynutitelná, výchovná, jejichž cílem je jednak zabránit panice, jež zaviní zpravidla více ztrát na lidských životech než přímé dopady zemětřesení a jednak směrovat lidi k takovému chování, které by snížilo následné dopady zemětřesení jako jsou požáry, úniky plynu a toxických látek.

Poznatky získané studiem zemětřesení Protažení izoseist zemětřesení v epicentrální oblasti je závislé na soustavě zlomů v ohniskové oblasti a na mechanismu zemětřesení, jímž je tato soustava uvedena v pohyb (rozložení napětí v zemské kůře nebo plášti), Ve vzdálenější zóně je rozložení intenzit určeno především vlastnostmi prostředí, jímž se šíří seismické vlny. Rozhraní mezi blízkou a vzdálenou zónou v makroseismickém poli je zhruba tvořeno izoseistou, jejíž střední poloměr je r 2. 5 h , kde h je hloubka ohniska zemětřesení v km. Velikost ploch jednotlivých izoseist i celého makroseismického pole závisí přímoúměrně na velikosti otřesu a na hloubce ohniska a nepřímoúměrně na koeficientu útlumu intenzit.

Poznatky získané studiem zemětřesení Rozbor numerických hodnot ohniskových parametrů jako je seismický moment, rozměr ohniska, pokles napětí a relativní posunutí bloků podél zlomu ukázal, že zemětřesení není možno vzájemně porovnávat jen podle magnituda či podle seismického momentu; je třeba použít dvou parametrů, neboť jsou zemětřesení, která mají téměř stejné magnitudo, ale velmi rozdílný rozměr ohniska. Po takto rozdílných zemětřeseních pozorujeme i velké rozdíly v charakteru následné zemětřesné činnosti, tj. v případě relativně malého poklesu napětí při otřesu pozorujeme velké množství dotřesů a obráceně.

Četnost zemětřesení Benioffovy grafy ukazují, že tektonická napětí se uvolňují zpravidla po delším období klidu, a to buď ve formě jednoho silnějšího otřesu a nebo skupiny několika silnějších otřesů, mnohdy i srovnatelné velikosti. V jedné ohniskové oblasti často pozorujeme obě uvedené formy. Aktivní období nejsou ve všech ohniskových oblastech stejně dlouhá (např. v oblasti Východních Alp trvají aktivní i klidné periody několik století). Nenastávají současně ani v případě sousedních ohniskových oblastí.

Typy seismických otřesů zemětřesné roje, které reprezentují skupiny slabých i silnějších otřesů, ve kterých se nevyskytují žádné, velikostí převládající otřesy. V zájmové oblasti jsou typické pro oblast Opavy, oblast Aš - Skalná - Kraslice, skupina hlavní otřes a dotřesy. Reprezentuje skupinu otřesů, ve které první otřes výrazně převyšuje velikostí otřesy následné. Vyskytují se např. v oblasti Hronov - Poříčí. Pouze v některých případech se vyskytují tzv. předtřesy, tj. slabé otřesy před hlavním otřesem. V

Snížení dopadů zemětřesení To znamená, že pro zajištění připravenosti je třeba znát seismické ohrožení sledované lokality i její seismická rizika. Pro určení seismického ohrožení konkrétní lokality a následně potom seismického rizika musíme znát geologickou, tektonickou, seismickou a geomechanickou charakteristiku lokality. Pro stanovení seismického rizika pak ještě stavby, systémy a komponenty technologických celků a jejich určující vazby.

Prevence a snížení dopadu zemětřesení vzniku paniky mezi lidmi a s ní spojeným zbytečným ztrátám na lidských životech a zbytečným poškozením zdraví lidí, vzniku technologických havárií, vzniku sekundárních dopadů jako jsou požáry, zamoření životního prostředí chemickými a toxickými látkami apod. , a tím zbytečným škodám na majetku a životním prostředí, kolapsu budov s velkým počtem lidí, a to tím, že: - budou připraveny organizační plány, technické síly a prostředky na pomoc lidem v ohrožených místech a na likvidaci škod, které dopad zemětřesení způsobí, - pracovníci technologických objektů i občané budou znát zásady, jak ochránit sebe a své blízké při dopadu zemětřesení a pokyny místních úřadů pro případ dopadu zemětřesení (tj. příslušný obsah nouzových plánů pro případ dopadu zemětřesení).

Analýza rizik Provádí se určení možných dopadů a jejich pravděpodobnosti výskytu s ohledem na velikost ohrožení v daném místě a místní zranitelnost. Je prvním a zcela zásadním krokem v komplexním zabezpečení prevence zemětřesení a přípravy schopnosti dopady zemětřesení zvládnout a nebo alespoň zmírnit. Je neopominutelnou součástí řízení bezpečnosti, nouzového a krizového plánování. Vhodné metody – What – If, HAZOP, QRA, PSA aj.

Určení seismického ohrožení Rozložení ročního počtu silných zemětřesení v čase v oblasti Aš – Skalná - Kraslice

Stanovení četnostního grafu ve tvaru log Nc = a - b Io, kde Nc je kumulativní četnost, Io je velikost zemětřesení, a i b jsou numerické parametry.

KATEGORIE NOUZOVÝCH SITUACÍ VYVOLANÝCH ZEMĚTŘESENÍM kategorie 0 – vyvolaná intensitami zemětřesení 1 - 2 MSK-64, kategorie 1 - vyvolaná intensitami zemětřesení 3 - 4 MSK-64, kategorie 2 - vyvolaná intensitami zemětřesení 5 MSK 64 v určitém území s ojedinělými místy s intensitou 6 MSK-64, kategorie 3 - vyvolaná intensitami zemětřesení 6 MSK 64 v určitém území s ojedinělými místy s intensitou 6. 5 MSK-64, kategorie 4 - vyvolaná intensitami zemětřesení 7 MSK 64 v určitém území, kategorie 5 - vyvolaná intensitami zemětřesení 8 MSK 64 a vyšších v určitém území.