Численное моделирование медленных движений земной поверхности, предваряющих землетрясения

• Автор: Вавелюк, Юрий Павлович
• Шифр специальности: 04.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 99 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Обзор данных по наблюдениям деформационных предвестников землетрясений
1.2. Модели процесса подготовки землетрясения
1.3. Модели, предлагавшиеся для объяснения существования деформационных предвестников
Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2 1. Модель среды
2.1.1. Сведения о сяроеяии ионосферы
2.1.2. Обзор реологических моделей
2.2. Модель процесса подготовки землетрясения
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
3.1. Движение под действием вертикальной силы
3.2. Горизонтальные движения
3.3. Движения блоков с наклонными границами
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
4.1. Моделирование движений под действием вертикальной силы
4.2. Моделирование горизонтальных движений
4.3. Моделирование движения блоков с наклонными границами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы:
В современных условиях, при стремительном росте промышленности и урбанизации, становятся все более ощутимыми последствия внезапных сейсмических катастроф. Почти половина населения Земли живет в сейсмоопаснвгх районах, в них сооружаются различные производственные объекты со всей необходимой инфраструктурой, включая опасные химические производства и атомные станции. Человеческая деятельность увеличиваем экологическую опасность последствий землетрясений :з сама кож»-2? становиться причиной катастроф. Избавить человечество ос страха и множества бедствий, порождаемых внезапными змлетрясеа;,1ями не г,но, решив проблему их г."? > снова. Очевидно, что эту проблему невозможно решить без понимания природы процессов приводящих к землетрясению.
Цель работы:
Землетрясения возникают в процессе динамического взаимодействия литосферных блоков. Очаг землетрясения представляет собой разрыв, движение бортов которого приводит к излучению сейсмических волн. Они, достигая земной поверхности, и вызывают землетрясения. Как известно, подготовка очага землетрясения является в основном закономерным процессом накопления упругих напряжений (деформаций). Поэтому для научно обоснованного прогноза землетрясения необходимо понимание природы и хода деформационных процессов, создающих его очаг. Это позволило бы понять причины возникновения аномалий в
поведении различных геофизических параметров, обычно эмпирически используемых для прогноза землетрясений.
Основной целью представленной работы было создание модели возникновения деформационных предвестников землетрясений в процессе движения литосферных блоков, и сопоставление полученных модельных результатов с наблюдениями предвестников реальных землетрясений.

Научная новизна:
Природа деформационных предвестников землетрясений до сих пор остаётся окончательно не выясненной. В большинстве случаев, предвестники связывали с характерными особенностями геологического строения
региона и чисто эмпирически использовали для прогноза ЗеМЛеГ!ф.®е?;.#5Й
Отсутствие в настоящее время каких-либо выявленных пространственно-временных закономерностей появления подобных предвестников, является одним из главных факторов затрудняющим их исследование. Причиной этого является малое количество геодезических полигонов,
сложность и высокая стоимость работ на них. Преодолеть это препятствие можно лишь на пути увеличения количества и размеров геодезических полигонов (особенно в
сейсмоопасных зонах), а также развития методов космической геодезии.
В даной работе представлена модель, описывающая сам процесс образования деформационных предвестников и причины их возникновения. Предлагаемая модель основана на двух основных положениях: модели структуры литосферы и
модели процесса подготовки землетрясения. Этот подход
2.1.2 Обзор реологических моделей
Реология - наука о деформации и течении реальных сплошных сред. Реология рассматривает процессы, связанные с необратимыми остаточными деформациями вещества (релаксацию напряжений, упругое последействие, ползучесть материалов и т.п.). В основе реологии лежат основные законы гидромеханики, теории упругости и пластичности.
Реология может рассматриваться как часть механики сплошных сред. В реологии устанавливают зависимости между действующими на тело механическими напряжениями, вызываемыми ими деформациями и их изменениями во времени. При обычных в механике сплошных сред допущениях об однородности и сплошности материала в теоретической реологии решают краевые задачи деформирования твердых и жидких тел. Основное внимание обращается на сложное реологическое поведение вещества (например, когда одновременно проявляются свойства вязкие и упругие или вязкие и пластические).
Реология решает задачи, предполагая для каждого рода материала реологическое уравнение состояния или реологическое уравнение связи между тензором напряжений, тензором деформации и их производными по времени (их производные по координатам не фигурируют в реологических уравнениях). Тензор деформации определяется через три компоненты вектора перемещений или вектора скоростей. Форма реологического уравнения устанавливается экспериментально.' Реологическое уравнение описывает свойства идеального