ZEMLJOTRESI

dr Amelija Đorđević, vanr.prof.

EKOLOŠKI RIZIK

Zemljotrese proučava posebna nauka seizmologija.

Interes za stalnim praćenjem i proučavanjem zemljotresa ima veliki humani značaj, pošto zemljotresi spadaju u red najopasnijih prirodnih pojava.

ZEMLJOTRESI

ZEMLJOTRESI

Zemljotresi (potresi, trusovi) su podzemni udari i kolebanja površine Zemlje, izazvani uglavnom tektonskim procesima. Jednostavno se može reći da su zemljotresi iznenadna eksplozivna oslobađanja ogromnih pritisaka koji se nakupljaju u zemljinoj kori.

Spoljni

deo

Zemlje

se sastoji

od

dva

sloja: spoljne ljuske

(litosfere) koja

obuhvata

koru

i kruti

gornji

deo

omotača, ispod

koje

se nalazi

astenosfera.

ZEMLJOTRESI

Astenosfera se ponaša kao superzagrejana i ekstremno viskozna tečnost.

ZEMLJOTRESIAstenosfera

Litosfera

(od

grčke reči - lito

koja

znači

kamenit

i sfera - omotač) predstavlja čvrsti

omotač

planete.

Litosfera

je razlomljena

(izdeljena) na

tzv. litosferne ploče (tektonske

ploče).

ZEMLJOTRESI

Litosfera u suštini pluta po astenosferi i razlomljena je na tektonske ploče. Postoje dve vrste ploča: okeanske ( npr. Tihookeanska) i kontinentalne (npr. Evroazijska).

ZEMLJOTRESI

Kontinenti su se formirali i nestajali, migrirali i povremeno se spajali i formirali superkontinent. Pre oko 750 miliona godina najstariji poznati superkontinent Rodina počeo je da se deli na kontinente, koji su se opet pre oko 600-540 miliona godina prekombinovali i spojili u drugi superkontinent Panotiju, da bi konačno formirali Pangeu koja se raspala pre oko 180 miliona godina na kontinente u obliku koji danas poznajemo.

ZEMLJOTRESI

ZEMLJOTRESI

Pre 300 milona godina

Ime ploče Površina106

km²Kontinent

Tihookeanska ploča 103.3 Tihi okean

Severnoamerička ploča 75.9 Severna Amerika i severoistočni Sibir

Evroazijska ploča 67.8 Evropa i Azija

Afrička ploča 61,3 Afrika

Antarktička ploča 60.9 Antarktik

Indo-australijska ploča 47.2 Australija i Indija

Južnoamerička ploča 43.6 Južna Amerika

Pored navedenih ploča, postoji još

mnogo drugih manjih ploča koje su nastale interakcijom većih. Manje i mikro ploče se nalaze na spojevima većih ploča i predeo čine trusnijim nego inače. Svaki kontinent ima svoje tektonske ploče i manje ploče koje ulaze u sastav većih.

Tektonske ploče

ZEMLJOTRESITektonske ploče su segmenti koji se kreću jedan u odnosu na drugi i pri tome mogu formirati neku od sledećih granica:

1. granicu razmicanja (divergentnu)2. granicu primicanja (konvergentnu) i 3. grancu klizanja (transformnu).

ZEMLJOTRESI

Divergentni dodir (konstruktivni) nastaje na mestima međusobnog razilaženja dvaju ploča. Srednjeokeanske brazde kao npr. Srednjoatlantska, te aktivni tektonski rovovi kao npr. Great Rift dolina u Africi, su primeri divergentnih dodira.

ZEMLJOTRESI

Konvergentni dodir (destruktivni), zvan i aktivni obod, nastaje na mestima gde se dve ploče sudaraju obično praveći subduktivnu zonu (ako jedna ploča podranja pod drugu) ili kontinentalnu koliziju (ako obe ploče sadrže kontinentalne stene). Duboki podmorski rovovi su obično povezani sa subduktivnim zonama. Subduktivna masa sadrži mnoge hidratne minerale. Pri zagrevanju ovi minerali oslobađaju svoju vodu koja onda uzrokuje topljenje omotača. Tako nastaje vulkanizam, npr. planinski venac Andi u Južnoj Americi, i japanski ostrvski luk. .

ZEMLJOTRESI

Transformni dodir (konzervacijski) nastaje na mestima međusobnog proklizavanja ploča duž

transformnih

raseda. Relativno kretanje dvaju ploča može biti sinistralno (leva strana prema posmatraču) ili dekstralno (desna strana prema posmatraču). San Andreas rased u Kaliforniji i Sarajevski rased su primeri transformnog dodira s dekstralnim kretanjem.

ZEMLJOTRESI

ZEMLJOTRESITektonske ploče se stalno ali vrlo polako pomiču. Pomaknu se za oko 5 cm godišnje zbog procesa koji se odvijaju u samom omotaču. Pomicanje ploča stvara veliki pritisak duž

njihovih

rubnih delova i svako mesto na kojima se sastaju ploče može predstavlja centar potresa.

S vremenom rubo- vi gde se tekto- nske ploče suda- raju deformišu se i

pucaju stvarajući pukotine –

prekide

sloja

ZEMLJOTRESIKlizanjem ploča i njihovim trenjem formiraju se vibracije čiji se talas prenosi i dovodi do podrhtavanja tla. Što je veća dodirna površina ploča koje su u kontaktu to je i energija trenja veća, a samim tim i dolazi do formiranja jačeg potresa.Tačka na zemljinoj površini iznad mesta novonastale deformacije i pucanja, predstavlja epicentar zemljotresa. Kada se zemljotres formira putuje duž

čitave linije prekida sloja i

oslobađa se pritisak između ploča. Što je prekid sloja duži, potres je većeg inzentiteta.

ZEMLJOTRESI

Tačka na zemljinoj površini iznad mesta novonastale deformacije i pucanja, predstavlja epicentar zemljotresa. Kada se zemljotres formira putuje duž

čitave linije prekida sloja i

oslobađa se pritisak između ploča. Što je prekid sloja duži, potres je većeg inzentiteta.

ZEMLJOTRESI

Način oscilovanja čestica sredine u kojoj je započeo lom i kroz koju se talas prostire, je vrlo kompleksan, ali se može podeliti na dva dela, odnosno seizmički talas se može razlikovati kao zapreminski, koji se prostiru kroz celu zemljinu unutrašnjost i povrsinski, koji se prostiru samo po slobodnoj

zemljinoj površi.

ZEMLJOTRESIZapreminski talasi se dele na dve podvrste:

• longitudinalni (P) i

• transverzalni (S).

Za

vrijeme

prolaženja

longitudinalnih

talasa

čestice

sredine osciluju

u pravcu

prostiranja

talasa, analogno

akustičnim

oscilacijama. U slučaju

nailaska

transverzalnih

talasa, čestice sredine

osciluju

u ravni

upravnoj

na

pravac

prostiranja

talasa,

analogno

prostiranju

svjetlosti

ili

elektromagnetnim

talasima. Zahvaljujući

ovim

osobinama, longitudinalni

talasi

prilikom

prostiranja

kroz

materiju

mijenjaju

njen

oblik

i zapreminu, a time i gustinu, dok

prilikom

prolaska

transverzalnih

talasa

ne

dolazi

do promjene

zapremine

materije, već

se jedino

menja njen

oblik.

Od brojnih prekursora zemljotresa, najznačajniji

i najčešće osmotrene u praksi

su:

•

Promena brzine seizmičkih talasa u zemljinoj kori•

Smanjenje električne otpornosti tla

•

Fluktuacija gravitacionog i geomagnetskog polja u regionu •

Pojava "rojeva" manjih i većih zemljotresa u periodu od nekoliko dana pre glavnog zemljotresa,

•

Emisija elektromagnetskih zračenja u širokom dijapazonu frekvencija u široj zoni žarišta budućeg velikog zemljotresa,

•

Pojava impulsivnih tokova podzemnih (tzv. telurskih) električnih struja u tlu,

•

Pojava spontanog naelektrisanja i pražnjenja elektriciteta iz tla u obliku svetlosnog isijavanja (vidljivog tokom noći),

•

Povećana emanacija (oslobađanje) gasa radona iz tla i vode,

•

Nagle promjene nivoa podzemne vode (oscilovanje vode u bunarima, promena izdašnosti izvora i sl.),

•

Lagano izdizanje ili spuštanje delova tla u zoni budućeg raseda (epicentralno područje), male promene nagiba terena, Povećana emanacija (oslobađanje) gasa radona iz tla i vode,

•

Nagle promjene nivoa podzemne vode (oscilovanje vode u bunarima, promena izdašnosti izvora i sl.),

Sve pomenute prekursore zemljotresa možemo svrstati u dve osnovne grupe:

1. seizmički fenomeni

- “Roj" slabijih zemljotresa

- Promene brzine zapreminskih seizmičkih talasa

2. fenomeni promene fizičkih polja (geofizičkli i geološki).-

Promena

prirodnog električnog toka u tlu (telurska

struja) -

Variranja geomagnetskog i gravitacionog polja u širem regionu žarišta zemljotresa

- Emitovanje

elektromagnetnih

talasa

Prognoza zemljotresa

1. Krtkoročnav prognozavrime, mesto i jačinu (magnitudu) budućeg zemljotresa

vrime.

Mesto i

jačinu (magnitudu) budućeg zemljotresa

treba da bude definsano sa tačnošću reda veličine jednog dana.

2. Srednjeročna prognozavezana za manje teritorije -

kao što su zone tektonskih raseda u

kojima

se očekuje pojava velikih zemljotresa, a vreme prognoziranog zemljotresa se izražava sa tačnošću reda veličine godine (ili decenije).

3. Dugoročnom prognozomdefiniše potencijalna oblast i povratni period (statistički period

ponovnog događanja) jačih, razornih i katastrofalnih zemljotresa u većem regionu. Ovaj oblik prognoze se najčesće izražava seizmološkim kartama koje prikazuju zone različitog stepena intenziteta zemljotresa, koji će se u narednom periodu vremena (obično od 50, 100 i više godina) dogoditi na tom prostoru, sa određenom dozom verovatnoće realizacije te prognoze (obično 70

%).

ZEMLJOTRESI

Intenzitet zemljotresa (I)

odražava rušilački efekat zemljotresa na površini Zemlje; da bi se numerički izrazio površinski efekat zemljotresa, danas se u svetu koristi nekoliko skala (podela na stepene):

• kineska skala od 12 stepeni;

• japanska skala od 7 stepeni;

•

nova seizmička MSK –

64 skala; kod nas je u upotrebi MSC skala (Merkali –

Kankani –

Zibergova skala) od 12 stepeni (skraćeno: Merkalijeva skala od 1 –

120).

Obavljajući grafičku i numeričku obradu podataka o seriji zemljotresa u Kaliforniji, Richter je uočio međusobnu korelaciju funkcionalne zavisnosti maksimalnih amplituda transverzalnih seizmičkih talasa registrovanih kod različitih zemljotresa. Richter je tzv. lokalnu magnitudu (ML

) zemljotresa (za lokalne i bliske zemljotrese) izrazio preko maksimalne registrovane amplitude seizmičkog talasa (A) na Wood–

Andersonovom

seizmografu, koja je normirana ekvivalentnom (kalibracionom) amplitudom (A0

), a koju bi proizveo zemljotres nulte magnitude (ML

=0) na istom epicentralnom rastojanju

(1)

Naime, A0

je generalizovana funkcionalna zavisnost amplitude od epicentralnog rastojanja, koja je izvedena tako da za epicentralno rastojanje od 100 km, tzv. zemljotres nulte magnitude rezultira ekvivalentnom maksimalnom amplitudom od 1µm na Wood –

Andersonovom standardnom seizmografu.

ZEMLJOTRESI

0

logAAM L

Dakle, magnituda je definisana kao relativna mera oslobođene energije u žarištu zemljotresa i predstavlja neimenovan broj. Izražava se magnitudnom skalom Rihtera (od 1935. godine) koja ima deset stepeni (Rihterova skala). Svakim narednim brojem jačina se povećava 10 puta. Npr. jačina od 5,5 stepeni snažnija je od jačine nuklearne bombe bačene na Hirošimu.

ZEMLJOTRESI

Richterove

magnitude

Opis

potresa Efekti

djelovanja

potresa Učestalost

pojave

Ispod

2.0 Mikro Mikropotresi, ne osećaju

se. Oko

8.000 po

danu2.0-2.9

ManjiNe osete se, ali beleže ga seizmografi. Oko

1.000 po

danu

3.0-3.9 Često se osete, ali retko uzrokuju štetu. 49.000 godišnje

(procjena)

4.0-4.9 Lagani Osetna

podrhtavanja

u kućama, zvuci

trešenje. Značajnija

oštećenja

su

retka.6.200 godišnje

(procena)

5.0-5.9 UmereniUzrokuje

štetu

na

slabijim

građevinama

u ruralnim

regijama, moguća manja

šteta

kod

modernih

zgrada.800 godišnje

6.0-6.9 Jaki Može

izazvati

štete

u naseljenim

područjima

160 km od

epicentra. 120 godišnje

7.0-7.9 Veliki Uzrokuje ozbiljnu štetu na velikom području. 18 godišnje

8.0-8.9Razaraj

ući

Može prouzrokovati veliku štetu i na hiljadu kilometara od epicetra. 1 godišnje

9.0-9.9Katastrofalni potres koji uništava većinu

objekata u krugu od nekoliko hiljada kilometara.

1 u 20 godina

10.0+ Epski Nikada

nisu

zabeleženi. Ekstremno

retki

(nepoznati)

Merkalijeva skala Naziv Kratak

opis

karakteristika

1. Neprimetan

potres Beleže

ga

jedino

seizmografi.2. Jedva

osetan

potres Oseti

se samo

na

gornjim

spratovima

visokih

zgrada.3. Lagan potres Tlo

podrhtava

kao

kad

ulicom

prođe

automobil.

4. Umeren

potres Prozorska

okna

i stakleni

predmeti

zveče

kao

da

je prošao

težak

teretni

automobil.5. Prilično

jak

potres Ljuljaju se slike na zidu. Samo pojedinci beže na ulicu.

6. Jak

potres Slike padaju sa zida, ormari se pomeraju i prevrću. Ljudi

beže

na

ulicu.

7. Vrlo

jak

potres Ruše

se dimnjaci, crepovi

padaju

sa

krova, kućni

zidovi

pucaju.

8. Razorni

potres Slabije

građene

kuće

se ruše, a jače građene

oštećuju. Tlo

puca.

9. Pustošni

potres Kuće

se teško

oštećuju

i ruše. Nastaju velike pukotine, klizišta i odroni zemlje.

10. Uništavajući

potres Većina

se kuća

ruši

do temelja, ruše

se mostovi

i brane. Izbija

podzemna

voda.

11. Katastrofalan

potres Srušena je velika većina zgrada i drugih građevina. Kidaju se i ruše stene.

12. Veliki

katastrofalan

potres

Do temelja

se ruši

sve

što

je čovek

izgradio. Menja

se izgled

reljefa, reke

menjaju

korito, jezera

nestaju

ili

nastaju.

Prema podacima, u novijoj eri je bilo desetine razornih potresa, neki od

njih

karakteristični su:

•

u Kini, u provinciji Šensi, 23. januara 1556. godine, sa epicentrom u gradu Sian poginulo je oko 830000 ljudi. Grad se nalazio u dolini reke Vejhe (pritoke Huajhea) usečenoj u rastresitim nanosima (pesak, mulj i les). Po kazivanju preživelih, Sian i druga naselja tonuli su u zemlju rastresenu od zemljotresa, a staništa iskopana u lesu srušila su se za nekoliko sekundi, pokopavši ljude u tim staništima. Zemljotres se dogodio u zoru, oko 5.00 sati, i većina porodica bila je u kućama, pa se tako objašnjava veliki broj žrtava;

ZEMLJOTRESI

U Kini, dogodio se 28. jula 1976. godine sa epicentrom u industrijskom gradu Tanšan (magnituda 8.2), 160 kilometara jugoistočno od Pekinga. Razmere rušenja i broj ljudskih žrtava bio je bez presedana u novijoj istoriji. Cio grad je sravnjen sa zemljom, neki njegovi dijelovi su se spustili, a pojavio se veliki broj ogromnih pukotina. Kina nije nikada objavila zvanične podatke o ovoj katastrofi, a po podacima hongkonške štampe poginulo je 655 237 ljudi.

ZEMLJOTRESI

•

u Lisabonu, 1755. godine, poslije prvog potresa, na

obalu se sručio talas visok 26 m i odneo sa sobom oko 20000 ljudi;

•

najstrašniji potres u Indiji, 1737. godine, u blizini današnje Kalkute je odnio oko 300000 života;

•

U San Francisku, aprila 1906. godine, u razornom udaru koji je trajao 3.5 minuta uništeno je oko 28000 kuća;

•

1. septembra 1923. godine zadesio je Japan jedan od najsnažnijih zemljotresa, i to gradove Tokio i Jokahamu; potpuno je uništeno 576000 zgrada i poginulo je 247000 ljudi.

•

Potres jačine 9,5 Rihterove skale potresao je južni Čile 1960. godine uzrokujući veliko pomicanje pri čemu je stradalo preko 2000 ljudi,

ZEMLJOTRESI

Zabeleženi potresi novijeg doba sa velikim razaranjima i brojem žrtava su:

•

Nikaragva, 23. decembar 1972. god., oko 10000 mrtvih; •

Gvatemala, 4. februar 1976. god., oko 26000 mrtvih;

•

Meksiko, 19. septembar 1985. god., od 5000 –

35000 mrtvih;

•

Jermenija, 7. decembar 1988. godine, oko 25000 mrtvih;•

Pakistan i Avganistan, 1. februar 1991. godine, blizu 1500 mrtvih;

•

Indija, 20. oktobar 1991. god., 768 mrtvih; 30. septembar 1993. god., 7601 mrtav;

ZEMLJOTRESI

•

Japan, 17. januar 1995. god., 6424 mrtva;•

Avganistan, 4. februar 1988. godine, oko 4000 mrtvih; 30. maj 1998. godine, oko 5000 mrtvih; Iran, 21. jun 1990. god., preko 40000 mrtvih; 10. maj 1997. god., 1613 mrtvih;

•

Turska, 17. avgust 1999. god., oko 20000 mrtvih;•

Salvador, 13. januar 2001. god., 500 –

1000 mrtvih;

•

Indonezija, Malezija, Tajland, Šri Lanka, Indija, 26. decembar 2004. godine, sa preko 200000 mrtvih i nestalih; snažan podvodni zemljotres s epicentrom 300 kilometara zapadno od Sumatre, jačine 9.1 stepeni po Rihterovoj skali,

ZEMLJOTRESI

ZEMLJOTRESI

Na geografskom prostoru balkana, na prostoru Srbije i njene neposredne okoline zemljotresi imaju dug period (redovnog) pojavljivanja. Po J. Mihailoviću (1947), na navedenom geografskom prostoru izdvojeno je šest glavnih trusnih oblasti: Savska, Dinarska, Alpska, Karpatsko -

balkanska, Rodopska i Pindsko -

šarska. Najveću učestalost potresa ima Dinarska oblast –

33%, zatim

Savska –

24%, Rodopska –

19% itd. Od poznatijih trusnih katastrofa treba navesti: Skoplje 1518. god i 1963. god., Dubrovnik, 6. april 1667. god., Valandovo 1931. god., a dva zemljotresa u dva dana (27. i 28. oktobra 1969. godine) prvi intenziteta 70

MCS, a drugi 8,50

MCS potresli su grad Banjaluku.

ZEMLJOTRESI

Zemljotresi, vulkanske erupcije, klizišta zemlje i udari velikih meteorita mogu da prouzrokuju cunami. Posledice cunamija se kreću od neprimetnih do katastrofalnih. Termin cunami potiče iz japanskog jezika gde cu

(tsu) predstavlja

luku a nami

znači talas.Cunami nije podvodna pojava. Najčešći uzroci cunamija su podvodni zemljotresi. Zemljotres koji je previše mali da stvori cunami može da stvori klizišta koja su i te kako moćni tvorci cunamija. U okeanskom prostoru, nakon pomeranja okeanskog dna, dolazi do obrazovanja kružnih talasa koji se proširuju u svim smerovima i formiraju takozvane cunami talase.

CUNAMI TALASI

Cunami može da bude stvoren kada se okeansko dno

naglo deformise i vertikalno podigne velike vodene

mase. Deformaciju okeanskog dna može da izazove sudara tektonskih ploča prilikom čega nastaju zemljotresi koji su vrlo moćni u stvaranju cunamija.Podvodna klizišta zemlje kao i vulkanske erupcije takodje mogu da uznemire površinu vode odronjavanjem sedimenata morskih stena. Na sličan način i podvodni vulkani uzdižu površinu vode i formiraju cunamije.

CUNAMI TALASI

Zemljotresi nastali na dnu mora, mogu prouzrokovati razlamanje stena čime se formira veće vertikalno pomeranje (denivelacija) morskog dna, obično nekoliko metara, pa čak i preko 10m kod snažnih zemljotresa. Ova nagla promena položaja dela morskog dna u zoni epicentra, kao posledicu stvara nagli skok nivoa vode

iznad mesta hipocentra zemljotresa.

CUNAMI TALASI

Energija talasa cunamija se neznatno gubi pri prostiranju na otvorenom okeanu jer su oni formirani kao velika vodena masa koja se kreće pod uticajem zemljine teže i zapljuskuje kontinentalne obale.

Može se reći da je cunami izdignuta,

novostvorena, viša površina vode čija vodeća ivica iznenada raste i pod uticajem pritiska okeana cunami talasa se potiskuje i dobija snagu.

CUNAMI TALASI

Na otvorenom moru, cunami ima period putovanja (vreme potrebno da vrh sledećeg talasa dostigne tačku predhodnog) koji traje od nekoliko minuta do nekoliko sati i izražen je dužinom talasa koja se kreće i do nekoliko stotina kilometara. Ovo je dosta različito od

vetrom

stvorenih talasa koji imaju period od desetak sekundi i dužinu talasa od 150m.

CUNAMI TALASI

Talas preko okeana putuje brzinom od 500 do 1000 km/h. Kako se približava obali postaje sve brži. Ttalas može da dostigne visinu od 30 ili više metara približavajući se obali.

CUNAMI TALASI

Kada u priobalnom delu talas dopre do plitkih delova, nastaje cunami efekat koji se manifestuje naglim smanjenjem brzine kretanja talasa, ali i naglim narastanjem njegove visine, čak do nekoliko desetina metara.

CUNAMI TALASI

Za razliku od zemalja oko Indijskog okeana, 26 država Pacifika štiti Tsunami Warning System, sistem seizmičkog i morskih detektora. Zbog velike brzine cunamija precizna detekcija je presudna. Senzori su usidreni (ankerisani) tegom od 325 kg na okeanskom dnu i prate pritisak vode. Ovi senzori (otkrivaju varijacije do jednog centimetra), šalju signal na površinu morske vode na plutajuću platformu (plutaču) koja ima GPS antenu i koja prosljeđuje signal na geostacionarni satelit (GOES). Zadatak ovog satelita je da predaje podatke osmatračkim stanicama na obali koje preduzimaju preventivne mjere. Zahvaljujući ovom sistemu zaštite i prvavovremenom obaveštavanju, cunami visok 30 metara koji se 1993. godine razbio o obalu Japana odneo je samo 300 života.

CUNAMI TALASI

CUNAMI TALASI-ČILE

CUNAMI TALASI-ALJASKA 1964

•

Sumatra, Indonesia –

26.

Decembar 2004

-

9.1 (350000)•

Severna pacifička obala Japana-11.Mart 2011-9.0 (18000),

•

Lisabon, Portugal –

1.

Novembar 1755 -8.5 (60000),•

Krakatau, Indonezija –

27.

Avgust 1883

–(40000),

•

Enshunada

Sea, Japan-20.

Septembar 1498

-

8.3 (31000),

•

Nankaido, Japan –

28.

Octobar 1707 -8.4 (30000),•

Sanriku, Japan –

15.

Jun 1896 -7.6 (22000),

•

Northern Chile –

13.

Avgust 1868 -8.5 (25000),•

Ryuku

ostrvo, Japan –

24.

April 1771 -7.4 (12000) i

•

Ise

Bay, Japan –

18.

Januar

1586 -8.2 (8000)

CUNAMI TALASI

CUNAMI TALASI

PRORAČUN SEIZMIČKOG HAZARDA

Kada

se očekuje

da

će teren

pod uticajem

dinamičkog opterećenja

nastalog

zemljotresom

biti

u stanju

elastičnosti

u tom slučaju

govorimo

o seizmičkom hazardu. No, kada

se očekuju

deformacije

terena

tada

pored seizmičkog

hazarda

govorimo

i o seizmičkom riziku

terena.

PRORAČUN SEIZMIČKOG HAZARDA

Evropska norma (EN) 1998-1 primjenjuje se za proračun i konstruisanje zgrada i inženjerskih građevina u potresnim područjima kako bi se:

•

zaštitili ljudski životi,•

ograničila oštećenja,

•

zadržala upotrebljivost konstrukcija važnih za život ljudi.

Prema odredbama EN 1998, teritoriju države treba podeliti, prema prijedlogu stručnjaka, u seizmička područja zavisno o mesnom hazardu (opasnosti). Pri tome se pretpostavlja da je on konstantan unutar svakog područja. Hazard se obično opisuje jednim parametrom, a prema eurokodu određuje se vršnim ubrzanjem tla, agR

, vrste A. Svaka zemlja određuje ga u svom Nacionalnom dodatku u obliku karte ubrzanja tla.

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

Vrste i svojstva tlaVrste tla A, B, C, D i E, opisane su na osnovi profila tla i prikazane su u tabeli, mogu se primeniti za procenu uticaja lokalnog tla na seizmičko delovanje. Podaci iz tabele mogu se takođe uzeti pri proceni uticaja "dubinske geologije" na seizmičko delovanje.Razredi tla i prihvaćena dubinska geologija, uključujući parametre S, TB

, TC

i TD

, koji su potrebni za određivanje elastičnog spektra odziva, navode se u Nacionalnom dodatku (ND).

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

Vrste i svojstva tla

Vrste tla Opis slojeva tla VS

,30(m/s)

NSPT S/30 (širenje)

cu* (kPa)

A Stena ili formacija slične stene, uključujući najviše 5m slabog materijala na površini

>800 - -

BNaslaga vrlo gustog peska, šljunka ili vrlo krute gline, kod najmanje nekoliko desetina

metara u dubinu ima svojstvo stepenovanog povećanja mehaničkih svojstava s dubinom

360-800 >50 >250

C Duboka naslaga gustog ili srednje gustog peska, šljunka ili guste gline s debljinom od nekoliko desetina

do više stotina metara180-360 15-50 70-250

DNaslaga rastresitog do srednje kohezivnog tla (sa ili bez nešto mekih kohezivnih slojeva) ili pretežno

mekog do čvrstog kohezivnog tla

<180 <15 <70

ESlojevi tla koji sadrže površinski sloj nanosa

vrednosti vs

za vrstu C ili D, debljine između -

5 m i 20 m, pokriven

čvrstim materijalom s vs

>800m/s

S1

Naslage koje se sastoje ili sadrže slojeve od najmanje 10 m debljine, meke gline/ mulja s visokim indeksom plastifikacije (PI>40) i visokim udelom vode

<100 (indikativno) ‐ 10-20

S2Naslaga likvefakcijskog tla, osetljive gline, ili drugog tla koji nije uključen u vrste A-E ili S,

Tlo treba biti svrstano u skladu s vrednostima za srednju brzinu poprečnog talasa vs, 30 ako se njome raspolaže, u protivnom treba primeniti vrednost za NSPT

širenja talasa (s/30cm). Srednja brzina poprečnog talasa vs, 30 može se proračunati prema izrazu:

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

USLOVI TLA I SEIZMIČKO DJELOVANJE, EN 1998-1

•

Vrste i svojstva tlagde je:•

hi -

debljina i-tog sloja u metrima,

•

vi

-

brzina poprečnog talasa (kod visine poprečne deformacije od 10-5 ili manje),

•

N -

ukupni broj slojeva u postojećoj visini od 30m.•

Za mesta s uslovima tla, uporediva s jednom od vrsta S1, i S2, potrebna je posebna studija za određivanje seizmičkog delovanja. Za te vrste, a posebno za S2, treba uzeti u obzir mogućnost sloma tla pod seizmičkim opterećenjem.

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

USLOVI TLA I SEIZMIČKO DJELOVANJE, EN 1998-1

•

Vrste i svojstva tlagde je:•

hi -

debljina i-tog sloja u metrima,

•

vi

-

brzina poprečnog vala (kod visine poprečne deformacije od 10-5 ili manje),

•

N -

ukupni broj slojeva u postojećoj visini od 30m.•

Za mesta s uslovima tla, uporediva s jednom od vrsta S1, i S2, potrebna je posebna studija za određivanje seizmičkog delovanja. Za te vrste, a posebno za S2, treba uzeti u obzir mogućnost sloma tla pod seizmičkim opterećenjem.

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

Predviđanja

potresa

i seizmičko

zoniranjeZa

predviđanje

potresa

potrebno

je znati:

• mesto

odnosno

epicentar

potresa,• vreme

kada

se potres

može

dogoditi

i

• intenzitet

odnosno

jačinu

potresa.

Zbog

toga se potresi

se ne mogu

predvideti kratkoročno, ali

mogu

dugoročno.

•

Jedan

od

osnovnih činilaca

tačnosti

definisanja

seizmičkog

hazarda

je kvalitet

kataloga

zemljotresa•

Prvi

katalog

sastavljen

za

prostor

Balkana

pa i teritorije

Srbije

je Katalog

zemljotresa

načinjen

u toku UNDP/UNESKO projekta

1970. godine. U katalogu

je za

zemljotrese

pre 1940.godine magnituda

zemljotresa računata

iz

procenjenog

intenziteta

a on je pak

procenjivan

na

osnovu

različitih

makroseizmičkih

skala. Pri proceni intenziteta je dolazilo do nedovoljno precizne primene skale pa su za neke zemljotrese intenziteti precenjeni.

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

•

Moderne

metode

baziraju

se na

analizi

seizmičkog rizika, gde

se povezuje

tektonska

građa I seizmičnosti

(seizmotektonika). Na temelju

toga se procenjuje seizmički

rizik

i sprovodi

seizmičko

zoniranje.

•

Seizmičko

zoniranje

(mikrozoniranje) je procena očekivanog

intenziteta. Određuje

se osnovni

stepen

za

etalonsko

tlo

i daje

prirast

seizmičnost

za nepovoljne

uslove. Rezultat

zoniranja

je karta

seizmičkog

zoniranja.•

Seizmički

neopasne

su

u pravilu

čvrste

stene, a

seimički

opasne

su

rastresita

tla. Nepovoljni

uslovi su

visok

nivo

podzemnih

voda

i nestabilni

delovi

terena.•

U sitnozrnastom pesku

zasićenom vodom

u

određenim

slučajevima

može

se kod

potresa dogoditi

pojava

likvefakcije

kada

tlo

odnosno

sediment trenutno

izgubi

čvrstoću

pa se ponaša poput

tečnosti.

PRORAČUN SEIZMIČKOG RIZIKA

Analiza seizmičkog

rizika

može

se

definisati

verovatnoćom

pojave

potresa određenog

intenziteta

i očekivanih

posledica

njegovog

delovanja.

SEIZMIČKI RIZIK

SEIZMIČKI RIZIK

•

Rizik od prirodnih hazarda uopšte, predstavlja nivo očekivanih gubitaka ili šteta, koji se predviđa kao posledica realizacije nekog prirodnog hazarda na određenom mestu i u određenom vremenu.

U užem smislu, pod pojmom seizmički rizik obično se podrazumeva nivo mogućih gubitaka materijalnih dobara u slučaju pojave zemljotresa određenog intenziteta na određenom području. Obično se izražava relativnim brojevima (u odnosu na maksimalno mogući gubitak). Seizmički rizik (R) se matematički definiše kao konvolucija seizmičkog hazarda (H) i funkcije

povredljivosti

(vulnerabiliteta) objekta (V) pri dejstvu zemljotresa:

R = H ·

V

Vulnerabilitet (povredljivost) objekta predstavlja zavisnost stepena štete na objektu od nivoa očekivanog seizmičkog dejstva.

•

Seizmički

rizik

-

Predstavlja

stepen

mogućih

gubitaka ljudskih

života

i materijalnih

dobara

u slučaju

pojave

zemljotresa

određenog

intenziteta

na

određenom

području

i obično

se izražava

relativnim

brojevima

(u odnosu

na

maksimalno

mogući

gubitak). Matematički

se definiše

kao konvolucija

seizmičkog

hazarda

i funkcije

povredljivosti

objekta

(kvaliteta

ili

seizmičke

otpornosti

objekta).

•

Seizmički

hazard

-

Predstavlja

vjerovatnoću

pojavljivanja zemljotresa

odgovarajućih

karakteristika, u okviru

određenog

perioda

vremena

i na

određenom

mjestu, koji

će

se na

određeni način

manifestovati

na

toj

lokaciji. Seizmički

hazard se

izražava

sa

tri međusobno

zavisna

elementa: amplitudom kretanja

tla, povratnim

periodom

vremena

i verovatnoćom

realizacije

takvog

događaja.