impact riscuri geologice

157
Universitatea Babes-Bolyai Cluj Napoca Facultatea de Stiinta si Ingineria Mediului Departamentul de Stiinta Mediului Lector dr. Nicoleta BRIŞAN Impactul riscurilor naturale si antropice

Upload: amalia-ianchis

Post on 09-Jul-2016

68 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Impact Riscuri Geologice

Universitatea Babes-Bolyai Cluj Napoca

Facultatea de Stiinta si Ingineria Mediului

Departamentul de Stiinta Mediului

Lector dr. Nicoleta BRIŞAN

Impactul riscurilor naturale si antropice

Page 2: Impact Riscuri Geologice

1. Seismele şi fenomenele de risc asociate

RISCURI ŞI DEZASTRE DE NATURĂ ENDOGENA

2. Managementul riscurilor si dezastrelor de natura seismica

Page 3: Impact Riscuri Geologice

MANAGEMENTUL

RISCULUI SEISMIC

RISCURI ŞI DEZASTRE DE NATURĂ ENDOGENA

Page 4: Impact Riscuri Geologice

probabilitatea ca un cutremur de pământ, de o anumită

magnitudine, să se manifeste într-un teritoriu, într-un interval de timp,

cu consecinţe asupra populaţiei şi a bunurilor materiale create de

aceasta cât şi asupra mediului înconjurător

reprezintă probabilitatea ca efectele sociale sau economice ale

unui cutremur, exprimate în bani sau victime, să egaleze sau să

depăşească valorile aşteptate la un anumit amplasament într-un anumit

interval de timp (Mândrescu, 2000)

produsul dintre “periculozitatea seismică” şi “vulnerabilitatea”

unui teritoriu.

Risc seismic

Page 5: Impact Riscuri Geologice

Risc seismic

O strategie posibila de reducere a riscului seismic se poate referi la un sistem de actiuni corelate care urmaresc:

Reducerea vulnerabilitatii unor categorii de elemente expuse

Reducerea expunerii unor astfel de elemente

Prevenirea producerii unor efecte in lant

Page 6: Impact Riscuri Geologice

generalităţi,

context genetic,

frecvenţă,

magnitudine, intensitate etc.

1. Descrierea fenomenului periculos

Analiza hazardului

Page 7: Impact Riscuri Geologice

1. Ce este un seism?

2. Tipuri genetice de seisme

Tectonice

Vulcanice

De prabusire

3. Elementele unui seism

Generalităţi

Page 8: Impact Riscuri Geologice

Elementele unui seism

Adâncimea focarului:

Cutremure superficiale

(25-70 km) – 70%

Cutremure intermediare (70-300 km) – 25%

Cutremure profunde

(300-700 km) – 5%

Generalităţi

Page 9: Impact Riscuri Geologice

forma de propagare a oscilaţiilor seismice produse de energia mecanică declanşată din hipocentru unde elastice sferice, care se propagă în toate sensurile în

jurul hipocentrului

Unde seismice

Undele seismice Reprezintă:

Page 10: Impact Riscuri Geologice

Au viteză mare (7-13 km/s)

Ajung primele la suprafaţă

Se propagă prin medii lichide, solide şi gazoase

Au caracter de unde longitudinale

Se propagă prin dilatări şi comprimări succesive pe direcţia lor de propagare

Dau primele vibraţii care anunţă cutremurul

Undele primare (P) = de compresiune

Unde de volum Unde seismice

Undele secundare (S) = de forfecare Se propagă prin vibraţii transversale pe direcţia lor de

avansare (unde transversale)

Dau o mişcare de distorsiune

Traversează doar mediile solide

Viteză mai mică de 1,7 ori (4-7 km/s) decât a celor primare

Amplitudine ceva mai mare decât a undelor primare

Page 11: Impact Riscuri Geologice

Sunt vibraţii în pătura superficială a scoarţei rezultate datorita reflexiei, refractiei si interferentei undelor de adancime

La 10 m adâncime nu se mai resimt, iar la 3 m adâncime

amplitudinea lor se reduce cu 30% (amplitudinea lor scade exponenţial cu adâncimea).

Au viteză redusa, aproximativ constantă de 3,4 km/s

Amplitudine mult mai mare decât a undelor P şi S ceea ce le face responsabile de efectele principale ale cutremurelor

Undele longae împreună cu undele de forfecare, declanşează zguduirea simţită de oameni şi căreia îi sunt supuse construcţiile

Undele superficiale (L) = ”Longae”

Unde de suprafaţă Unde seismice

Page 12: Impact Riscuri Geologice

Unde Love

Undele superficiale (L) = ”Longae”

Unde seismice Unde de suprafaţă

Page 13: Impact Riscuri Geologice

Unde Rayleigh

Undele superficiale (L) = ”Longae”

Unde de suprafaţă Unde seismice

Page 14: Impact Riscuri Geologice

Nucleu

Manta

Crusta

N.intern

Fosa Litosfera

Manta

N. extern

Rift Fosa, Zona de subductie

Limită convergentă

Zonă de subducţie

vulcani

Placă continentală Placă oceanică fosă

topire

cutremure

Limită divergentă

litosferă litosferă

astenosferă

magmă

Context genetic

Structura şi dinamica Globului terestru

Page 15: Impact Riscuri Geologice

Înregistrarea undelor produce singurele mărimi obiective cuantificabile care stau la baza calcularii structurilor de rezistenta a constructiilor.

Mişcarea seismică într-un punct fiind mişcare spaţială necesită înregistrări pe 3 direcţii care, prin compunere, descriu mişcarea generală.

Direcţiile pe care se fac aceste înregistrări sunt: verticala amplasamentului şi 2 direcţii pe orizontală (N – S, E – V).

Înregistrarea undelor seismice

Inregistrare si masurare

Page 16: Impact Riscuri Geologice

Înregistrările se fac cu ajutorul a 2 aparate specializate:

Seismometre sau seismografe

seismograma = diagrama de variaţie a deplasării în punctul de înregistrare după o anumită

direcţie;

Accelerometre

accelerograma = diagrama de variaţie a acceleraţiei mişcării în punctul de înregistrare după o anumită direcţie.

Aceste înregistrări reprezintă baza pentru calculul construcţiilor, deci pentru o proiectare antiseismică,

pentru că ele reprezintă încărcări, acţiuni la baza construcţiei.

Înregistrarea undelor seismice

Page 17: Impact Riscuri Geologice

În orice înregistrare se pot pune în evidenţă

prezenţa succesivă a trei faze:

Faza precursoare în care apar oscilaţiile primare şi secundare;

Faza principală în care apar undele principale (L) şi o amplificare a mişcării;

Faza finală în care undele se atenuează prin amortizare.

Inregistrare si masurare

Înregistrarea undelor seismice

Page 18: Impact Riscuri Geologice

Seismograf care inregistreaza semnalul seismic

Digitizor care cu rolul de a converti inregistrarile in date digitale (seismograme digitale)

receptor GPS care ajuta la determinarea coordonatelor geografice ale statiei

hard disk pentru colectarea datelor sau o legatura de internet pentru a accesa datele inregistrate

+ sursa de energie electrica (reteaua de tensiune sau panouri solare)

Inregistrare si masurare

Stație seismică modernă

Page 19: Impact Riscuri Geologice

Marimi definitorii

Magnitudine : cantitatea de energie eliberata din focar

functie logaritmica (la o unitate de magnitudine corespunde o variaţie a amplitudinii de 10 ori şi a energiei de 32 de ori)

Intensitate apreciaza efectele unui cutremur la suprafata

pamantului, asupra oamenilor si a bunurilor materiale

depinde de:

- natura litologică

- nivelul hidrostatic al apelor subterane (aproape de

suprafaţă – măreşte intensitatea)

- calitatea mediului construit

Inregistrare si masurare

Page 20: Impact Riscuri Geologice

Marimi definitorii

Amplitudine reprezinta o masura a energiei undei

caracterizeaza marimea cutremurului şi poate fi folosită ca parametru de bază pentru estimarea magnitudinii cutremurului

Inregistrare si masurare

Page 21: Impact Riscuri Geologice

Magnitudine

Scara Richter (ML) : Scara relativa care ierarhizeaza cutremurele intr-o

maniera comparativa pe baza amplitudinilor maxime reduse la conditii identice

Definita initial pentru sudul Californiei, SUA, cutremure superficiale si distante epicentrale mai mici de 60 km

Caracterizeaza marimea cutremurului numai la sursa, in zona epicentrala

Se exprima printr-o valoare adimensionala determinata prin calcul

Inregistrare si masurare

Page 22: Impact Riscuri Geologice

Intensitate

Scara Mercalli modificata (MM) : imparte cutremurele in functie de efecte in XII trepte

fiecarui grad de intensitate seismica i se asociaza o acceleratie medie orientativa la suprafata pamantului

Folosita in Europa de Vest si SUA

Scara MSK Provine din MM la care, pentru fiecare grad de

intensitate I se adauga un criteriu suplimentar – amplitudinea maxima de oscilatie a unui pendul sferic etalon

Scara japoneza

Are 7 grade de intensitate seismica

Inregistrare si masurare

Page 23: Impact Riscuri Geologice

Intensitatea seismelor şi natura litologică

granite masive

nefracturate

calcare

gresii

M A T E R I A L E

R I G I D E

Ş I

C O M P A C T E

M A T E R I A L E

S L A B

C O M P A C T A T E

pietrişuri

nisipuri uscate

argile uscate

+ UMIDITATE

Inregistrare si masurare

I N T E N S I T A T E A

S E I S M I C A

C R E S T E

Page 24: Impact Riscuri Geologice

Cutremure majore cu M = 7 – 9 (20 / an / glob, din care cu M = 8 sau 9 sunt 1/ an / glob);

Cutremure moderate cu M = 5 –7 (1.200 / an / glob);

Cutremure mici cu M = 3 –5 (50.000 / an / glob);

Microcutremure cu M = 0 –3 (109/ an / glob).

Frecventa

Page 25: Impact Riscuri Geologice

Analiza hazardului

2. Descrierea efectelor induse

De ce depind?

Energia totală eliberată

Distanţa de la hipocentru

Natura materialului din subsol

Timpul total al cutremurului (durata vibraţiilor)

Tipul construcţiilor

Densitatea populaţiei

Nivelul de pregătire al populaţiei etc.

Page 26: Impact Riscuri Geologice

Vibraţia pământului

Tsunami

Incendii si explozii

Distrugeri

în masă Lichefierea solului

Falierea

suprafeţei

pământului

Care sunt?

Page 27: Impact Riscuri Geologice

de ordinul decimetrilor pănă la 1 m

afectează suprafeţe considerabile

Ex. Seism - martie 1964:

linia de ţărm de pe creasta pacifică a peninsulei

Alaska a fost modificată pe aproape 1.000 km

lungime

unele zone sunt submerse, altele exondate

deformarea plajelor şi a fundului marin adiacent

s-a întins pe o suprafaţă de 260.000 km2

Supraînălţări sau prăbuşiri de teren

Page 28: Impact Riscuri Geologice

Când seismele sunt severe

modifică reţeaua hidrografică

destabilizează masivele muntoase (cazul cutremurelor majore care au afectat nordul continentului sud-american la sfârşitul anilor 1990).

Inundatii sau avalanse

Page 29: Impact Riscuri Geologice

3. Evaluarea hazardului seismic Elaborarea hartilor de hazard seismic

Analiza hazardului

Page 30: Impact Riscuri Geologice
Page 31: Impact Riscuri Geologice

Seismicitatea locala si regionala

Paleoseismicitate

Geologie, geomorfologie

Proprietati fizice

Manifestari chimice

Comportamentul animalelor

1. Probabilitate

Analiza riscului

Previziunea

Page 32: Impact Riscuri Geologice

localizare

magnitudine

durata

frecvenţa cutremurelor de pământ recente

distanţa epicentru-focare

vitezele şi condiţiile de propagare a undelor

(raportul dintre viteza undelor P şi S)

Seismicitatea locală şi regională

S T A Ţ I I

S E I S M I C E

Page 33: Impact Riscuri Geologice

Succes moderat

Ex.

Haicheng (China), februarie 1975, seism -

magnitudine 7,3

a distrus jumătate din oraş

seisme precursoare de intensitate crescută au fost

înregistrate în timpul zilelor precedente, ceea ce a

permis evacuarea a peste 1 milion de persoane şi

în acest fel numărul celor decedaţi a fost de

câteva sute.

Seismicitatea locală şi regională

Page 34: Impact Riscuri Geologice

Prelucrarea unor astfel de date vechi pentru coastele

Oceanului Pacific şi interpretarea lor statistică a dus la:

identificarea zonelor de risc seismic ridicat în:

SE Indoneziei

Estul peninsulei Kamceatka

California de Sud – SUA

pe ţărmurile Perului

Paleoseismicitatea

Informaţiile asupra cutremurelor din trecut Eventuală seismicitate Identificarea unor sedii de îndelungate acumulări de energie internă

Page 35: Impact Riscuri Geologice

Observatii si masuratori teren privind: localizarea, densitatea, continuitatea sau discontinuitatea, direcţia, sensul şi

viteza/ritmul de deplasare al faliilor active;

localizarea epicentrelor şi paleoepicentrelor în raport cu aceste falii;

natura rigidă sau mobilă a rocilor, compacte sau fracturate, sănătoase sau alterate, normale sau îmbibate cu apă

Supraveghere satelitară care permite cu precizie compararea de “imagini obţinute succesiv” (= interferograme).

Tensiuni care se crează în adâncime la apropierea seismului, sunt responsabile de: fisurări

influx de apă

dilatări

Ex. V Japoniei (Niigota ), iunie 1964 – seism de magnitudine 7,5

ridicări şi coborâri centimetrice continui, au fost înregistrate de diverse staţii timp de 60 de ani anterior seismului – ridicările fiind sistematice în proximitatea epicentrului

o rărire a mişcărilor s-a manifestat la finele anilor 1950,

o coborâre generalizată a terenurilor a acompaniat mişcarea seismică majoră

Geologie, geomorfologie

deformări de suprafaţă

Page 36: Impact Riscuri Geologice

Proprietăţi fizice

Microfracturarea şi fisurarea rocilor

Creşterea conţinutului şi a presiunii apei

din pori

tendinţa de micşorare a vitezei undelor P,

în raport cu undele S

diminuare progresivă a rezistivităţii electrice

influenţarea susceptibilităţii magnetice la apropierea unui seism

Dilatarea rocilor Ridicare scurta a campului magnetic

Page 37: Impact Riscuri Geologice

Manifestaţii chimice

presiune crescândă

în apropierea seismului

Emanaţii de radon, argon, neon, heliu, xenon

Ex. Taşkent (Uzbekistan), 1966 – seism M: 5,3

precedat, începând cu 1960 de ridicarea de la 5 la 15 x

1015 curie/l radon în apele juvenile dintr-un foraj

profund apropiat, pentru ca apoi să revină la conţinutul

iniţial

Ridicarea nivelului acestor gaze în apele subterane

Page 38: Impact Riscuri Geologice

Tianjin (China), 18. 07. 1969, cutremur de magnitudine

7,4

diverse animale din Gradina Zoologică din Tianjin (China)

aveau un comportament anormal (ţipete de panda, care de

obicei sunt liniştiţi; refuzul lebedelor de a merge în apă şi a

şerpilor de a intra în cuibul lor etc.)

cazuri similare au fost raportate în ţări din Asia, Europa,

America de Nord şi Sud

Comportamentul animalelor

Page 39: Impact Riscuri Geologice

Studiu statistic al deformaţiilor elastice lente şi ale rupturilor instantanee

Luarea în calcul a ansamblului de informaţii geofizice, geologice şi istorice pentru o regiune dată

Studii statistice

Modele probabilistice

Astfel de pronosticuri au fost stabilite în lungul faliei majore San Andreas (California - SUA) unde probabilitatea declanşării de seisme în perioada 1988-2018 a fost cuantificata pentru diverse segmente tectonice

Page 40: Impact Riscuri Geologice

Studii statistice Romania

Perioadele de revenire rezultate din legile privind recurenta magnitudinilor pentru cutremurele de Vrancea (INCERC – Sandi si colab. 1995):

Magnitudini 6 6,5 7 7,2 7,4 7,5 7,6 7,7

Perioada de 6 14 32 46 82 126 235 650

Revenire (ani)

Page 41: Impact Riscuri Geologice

Studii statistice Romania

Utilizandu-se datele privind seismele precedente si o lege de atenuare intr-o abordare probabilistica, perioadele de revenire ale unor intensitati pentru Bucuresti pot fi exprimate astfel:

Intensitati MSK VI VII VIII IX

Perioada de 10 20 50 200

revenire (ani)

Page 42: Impact Riscuri Geologice

Cladiri

Obiective

Retele

Infrastructuri

Populatie

2. Gravitate

Analiza riscului

Elementele supuse riscului Vulnerabilitatea acestora

Page 43: Impact Riscuri Geologice

Romania

260 de orase (57 municipii)

2686 comune

Din acestea, 40 de orase dens populate sunt amplasate in zone cu seismicitate ridicata (peste VII MSK)

35% din totalul populatiei tarii, respectiv peste 66% din populatia urbana a tarii este expusa cutremurelor de Vrancea

Intensitati MSK VI VII VIII IX

Procent locuinte 36 29 34 1 expuse (%)

Page 44: Impact Riscuri Geologice

Risc seismic in Romania

Romania este situată printre primele ţări din Europa, iar

Bucureşti este capitala europeană cunoscută ca fiind cea mai expusă cutremurelor, în principal datorită:

poziţiei sale geografice (aprox. 100-170 km depărtare de epicentru – Vrancea, distanţa care poate fi comparată cu profunzimea punctelor focale din Vrancea)

existenţei, în zona centrală, a unui număr de câteva sute de clădiri înalte, pe stâlpi şi cu grinzi din beton armat, cea mai mare parte dintre acestea fiind construite în 1945

lipsei de informaţie evidentă în perioada realizării acestor construcţii – norme tehnice necesare realizării de structuri din beton armat care să reziste cutremurelor

condiţiilor de teren, caracterizate de manifestarea perioadelor lungi de mişcări de teren, cu magnitudini medii şi mari.

Page 45: Impact Riscuri Geologice

Romania

Vulnerabilitatea constructiilor

Mediul rural este relativ mai putin vulnerabil (potential redus de prabusire,, etc.)

Potential ridicat de concentrare a bunurilor in mediul urban

Structuri de beton armat inalte predominante in mediul urban

!!! Cele mai vulnerabile sunt cladirile inalte (7-12 niveluri), cu schelet de beton armat, construite inainte de 1940 fara protectie antiseismica

Vulnerabilitatea populatiei

Distributia acesteia in zone de intensitate seismica ridicata

Page 46: Impact Riscuri Geologice

Romania

Expunerea populatiei in cladiri in functie de:

Regimul de inaltime

Perioada de constructie

Materialul de constructie

Experienta proprie la unul sau mai multe seisme majore

35% din totalul populatiei tarii, respectiv peste 66% din populatia urbana a tarii este expusa cutremurelor de Vrancea

(importanta recensamantului!!!) vulnerabilitatea

Page 47: Impact Riscuri Geologice

Harti de macrozonare seismica

Harti de microzonare seismica

Harti de risc seismic

Elaborarea hartilor de risc

Evaluarea riscului

Page 48: Impact Riscuri Geologice

Acceptarea riscului sau aplicarea unor masuri de diminuare a

efectelor

Tratarea riscului

Prevenire Pregatire

Page 49: Impact Riscuri Geologice

Acorduri si strategii privind reducerea riscului seismic

2007-2009, Japonia = initiator si coordonator

Prevenirea riscului seismic

Platforma Globala pentru reducerea riscului Dezastrelor

Page 50: Impact Riscuri Geologice

Constituirea unei baze de date internationale referitoare la sistemele de control al cladirilor, coduri de proiectare seismica, situatii ale cladirilor existente etc.

Instituirea unui sistem pentru investigatii pe teren in urma unui seism

Instituirea unei baze de date despre materiale educationale pentru dobandirea cunostintelor prin intermediul internetului etc. cu privire la reducerea dezastrelor produse de seisme asupra cladirilor si locuintelor

Promovarea cercetarii internationale in comun

Specializarea prin intermediul IISEE (International Institut of Seismology and Earthquake Engeneering)

Instaurarea siturilor web portale pentru membrii IPRED

Publicarea “Seriei de cursuri UNESCO-IISEE”

Participari sau contributii la evenimente internationale/regionale referitoare la seismologie sau la ingineria seismica

Prevenirea riscului seismic

Platforma Globala pentru reducerea riscului Dezastrelor (IPRED)

Page 51: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind

reducerea riscului seismic In cadrul IDNDR a fost aprobat in 1992 pentru 5 ani un

prpoiect international aplicativ “Programul Global de Evaluare a Hazardului Seismic (GSHAP) care include multe din strategiile IDNDR

Comisia Seismologica Europeana a pornit de la datele GSHAP privind regiunea Euro-Mediteraneana (1999), utilizand si dezvoltarile din Programul International de Corelatie Geologica – Proiectul 382 SESAME (2000) si a elaborat primul model integrat al surselor seismice si cartarea omogena a hazardului seismic in regiunea Euro-Mediteraneana, pe baza unor metode de calcul si legi de atenuare omogene.

Prevenirea riscului seismic

Page 52: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic

Realizarea la nivel UE in domeniul ingineriei a:

Standardelor Europene SREN

EUROCODURILE

pentru structuri din diferite materiale (zidarie, otel, etc.) pentru geotehnica etc. si in special

Codul european pentru proiectarea antiseismica in zone seismice, Eurocode 8 – EC8 (1998, perfectionat pana in ultimii ani)

Page 53: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic

Codul european pentru proiectarea antiseismica in zone seismice, Eurocode 8 – EC8

(1998, perfectionat pana in ultimii ani)

Scop:

Inglobarea si armonizarea experientei tarilor europene, pentru posibilitatea ca fiecare tara sa selecteze principalii factori pentru proiectare, in corelatie cu conditiile locale si nivelul riscului

Romania a introdus aceste documente si va elabora o anexa nationala, cu particularitatile impuse de mediul local

Page 54: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic

Realizarea unui document (31.10.2005, Lisabona) in

urma unor dezbateri care au avut loc incepand cu anul 2000 de catre:

Asociatia Europeana de Inginerie seismica (EAEE) in colaborare cu:

Parlamentari europeni

Comisia Europeana

Asociatii din unele tari

Ce cuprinde politici coerente de reducere a riscului seismic

Page 55: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic Idei directoare ale EAEE:

In politica UE nu se reflectau cunostintele legate de amploarea zonelor seismice din Europa si a efectelor dezastruoase precedente (bazate pe studii probabilistice si harti de zonare GSHAP (http://www.seismo.ethz.ch/static/GSHAP/) si SESAME (http://sesame-fp5.obs.ujf-grenoble.fr/index.htm)

Desi in fiecare stat UE exista entitati care se ocupa cu hazardurile naturale (cutremure in acest caz), in majoritatea statelor nu exista o succesiune organizata de preluare a responsabilitatii care sa se ocupe de toate componentele riscului seismic

Cai de actiune:

Aplicarea codurilor ingineresti

Evaluarea si consolidarea cladirilor existente

Asigurarea calitatii cladirilor noi, a industriilor-cheie si a retelelor vitale

Reabilitarea si conservarea monumentelor etc.

Page 56: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic Idei directoare ale EAEE:

Rolul protectiei civile sa primeze pe langa interventie si in educarea populatiei pentru a reduce la minim ranirile in cladirile care nu sunt avariate

Multe dezastre naturale, cum sunt si cele provocate de seismele din Vrancea, au si o dmensiune transfrontaliera, rezulta:

Necesitatea aplicarii Eurocodurilor dar si a

Fondurilor de solidariate

UE a ramas in urma SUA-California, Noii Zeelande si Japoniei in privinta politicilor de reducere a riscului seismic, rezulta ca dezvoltarea Europei poate fi puternic afectata de seismele viitoare.

Page 57: Impact Riscuri Geologice

Studii, decizii si realizari ale institutiilor UE privind reducerea

riscului seismic

S-a propus:

Emiterea de directive si recomandari catre statele membre

Defalcarea fondurilor UE pentru reducerea riscului seismic pe actiuni specifice si urmarirea acestora:

O baza de date seismologica fundamental imbunatatita si retele instrumentale (regionale si locale pentru cladiri specifice) pentru monitorizarea seismelor

O zonare imbunatatita a hazardurilor

Evaluarea vulnerabilitatii cladirilor, retelelor vitale, infrastructurilor etc; protejarea cladirilor si a centrelor istorice

Standarde comune de protejare a cladirilor publice existente, autostrazilor si a altor infrastructuri

Metode imbunatatite de interventie

Proiectarea mai adecvata a structurilor si a fundatiilor

Intelegerea comportamentului uman in cazul unui cutremur si raspunsul public la risc

Page 58: Impact Riscuri Geologice

Romania Hazard, risc si management seismic

Seismicitatea pe teritoriul României

România face parte din aliniamentul seismic mediteraneean

Pe teritoriul Romaniei se manifesta mai multe categorii de cutremure:

Superficiale (H<5 km)

Crustale (normale) (H=5-30 km)

Intermediare (H=60-220 km)

Zona epicentrala majora a Romaniei este zona Vrancea

Prezinta interes major datorita particularitatilor specifice

Izolare

Concentrare

Regularitati in modul de producere

Page 59: Impact Riscuri Geologice

Zona epicentrala Vrancea

Predominante sunt cutremurele de tip intermediar

Context geologic reprezentat printr-un proces relict de coliziune intre Platforma Est-Europeana si blocul intra-Carpatic (activ cu circa 16 MA in urma si incheiat de aproape 10 MA)

La originea cutremurelor sta fragmentarea, falierea pe contur si/sau scufundarea unui bloc litosferic inert, orientat oblic in planul vertical care ipotetic ar fi ultima parte din coliziune ramasa suspendata in adancime in contact cu mantaua inferioara

Page 60: Impact Riscuri Geologice

Regiunea Vrancea – context geologic

Page 61: Impact Riscuri Geologice

Categorii de cutremure

Page 62: Impact Riscuri Geologice

Cutremure din istoria României

Page 63: Impact Riscuri Geologice

Cutremure din istoria României

Page 64: Impact Riscuri Geologice

= metode de diminuare a consecinţelor seismelor prin strategii defensive

Identificarea ariilor susceptibile cutremurelor de pământ

+ istoria seismica si supozitii rezonabile

Elaborarea hărţilor de hazard seismic (bazate

pe istoria seismică şi supoziţii rezonabile) – prognoza

Prevenirea riscului seismic

Page 65: Impact Riscuri Geologice

Presupune identificarea ariilor expuse seismelor, la nivelul unor tari sau regiuni, potrivit unor criterii faptice (istorice, geologice, geofizice) cu reprezentarea marimii miscarii terenului in corelatie cu reprezentarea geografica, potrivit unor parametri seismologici sau de inginerie seismica (intensitati, acceleratii, viteze, deplasari)

Zonarea seismica

Page 66: Impact Riscuri Geologice

Pana in 1991, hartile de macrozonare seismica erau exprimate direct in

intensitati (aprobate ca STAS-uri) – utilizate si in normativele romanesti de proiectare

Zonarea seismica

STAS 2923-52,

Macrozonarea teritoriului R. P. Romane

Harta de zonare a intensitatii seismice

STAS 2923-63,

Macrozonarea teritoriului R. P. Romane

Harta de zonare a intensitatii seismice

STAS 11100/1-77,

Macrozonarea seismica a teritoriului Romaniei

Harta de zonare a intensitatii seismice

Page 67: Impact Riscuri Geologice

Normativul P.100-92 este normativul care reglementeaza atat proiectarea antiseismica a cladirilor cat si prevederile referitoare la evaluarea nivelului de protectie a constructiilor existente si masurile de interventie asupra acestor constructii

Zonarea seismica

Page 68: Impact Riscuri Geologice

Zonarea seismica a teritoriului Romaniei – intensitati pe scara MSK , conform SR 11100–1:93 Zonarea seismica.

Macrozonarea teritoriului Romaniei

Zonarea seismica

Page 69: Impact Riscuri Geologice

Harta de zonare macroseismica a Romaniei

Zonarea seismica

Page 70: Impact Riscuri Geologice

Harta de microzonare seismica a Bucurestiului

Zonarea seismica

Page 71: Impact Riscuri Geologice

= metode de diminuare a consecinţelor seismelor prin strategii defensive

Monitorizarea continua a activitatii seismice

Controlul calităţii mediului construit

Identificarea structurilor vulnerabile distrugerii în urma zguduirii

Întocmirea unor planuri de administrare a stocului de clădiri

Prevenirea riscului seismic

Page 72: Impact Riscuri Geologice

Evolutia codurilor ingineresti in Romania

Proiectarea antiseismica din Romania a fost legal instituita dupa cutremurul din 10 noiembrie 1940 pentru cladirile publice

1942 – introducerea primei zonari seismice simplificata a teritoriului

1945 – “Instructiuni pentru prevenirea deteriorarii constructiilor din cauza cutremurelor”

Normative de proiectare antiseismica: P.13 – 1963, 1973

Normativul de proiectare antiseismica de dupa cutremurul din 4 martie 1977 – aduce modificari precedentelor prin experienta data de seismul produs – P.100 - 1978

Normative de proiectare antiseismica P.100 – 1981, 1992

Cod de proiectare antiseismica P.100 (P.100.1/2004)

Elaborat de UTCB, aparut in Buletinul Constructiilor din aprilie 2004, intrat in vigoare in 2005

Corespunde Eurocodului 8 (PrEN 1998)

Page 73: Impact Riscuri Geologice

Date de intrare

Miscari seismice cu perioada de revenire de 50 ani (I=VIII MSK)

Cladiri pre-1940 cu P+7E…P+12E cu elemente de beton armat si zidarie

Rezultate = probabilitati de prabusire

Durata de expunere 10 ani: 20-25%

Durata de expunere 20 ani: 35-40%

Durata de expunere 50 ani:70-80%

Pierderi posibile si scenarii de cutremur Bucuresti

Evaluarea riscului

Page 74: Impact Riscuri Geologice

Scenariu condensat la nivel national (1995)

Cutremur de scenariu corespunzator hartilor actuale de zonare (I=VI-IX MSK) cu perioada de revenire de 100 ani

Evaluare locuinte pornind de la date statistice privind distributia lor pe zone

Vulnerabilitatea apreciata in termeni monetari

Rezultate

Pierderi economice estimate: 7,45-17 mld. US$ (datorate predominantei cladirilor din zidarie)

Pierderi vieti omenesti: 2855 morti, 5858 raniti (nivel urbal)

350 morti, 2000 raniti (nivel rural)

Efectele evaluate confera cutremurului simulat caracterul de DEZASTRU seismic major de interes national

Pierderi posibile si scenarii de cutremur

Evaluarea riscului

Page 75: Impact Riscuri Geologice

Scenariu condensat la nivel urban – Municipiul Bucuresti (1998) Conditiile geografice, geologice, geotehnice si urbanistice au fost

exprimate descriptiv, fara a fi explicit introduse in algoritmele de calcul

Cutremur de scenariu corespunzator nivelului actual al normativului P.100-92 (I=VIII MSK) cu perioada de revenire de 100 ani

Fondul construit divers ca tipologie, materiale, inaltime, perioada de constructie etc.

Grupare pe categorii de vulnerabilitatea (pornind de la vulnerabilitatea primara evaluata dupa datele din 1977 si completata cu date rezultate din constatarile din teren si efectul cumulativ al seismelor precedente

Vulnerabilitatea secundara (populatie) calculata pe baza densitatii si a ratei de mortalitate cuprinsain ATC-13/1985 (

Rezultate

Pierderi posibile si scenarii de cutremur Bucuresti

Evaluarea riscului

Page 76: Impact Riscuri Geologice

Rezultate

Nr. cladiri de locuit care ar suferi avarii semnificative: 23.000

50% cladiri de P…P+1 din materiale de slaba calitate

>40% cladiri P…P+4 din zidarie cu elente de beton armat, lemn, etc.

Cca 10% cladiri inalte, din beton armat si zidarie

Colaps total sau partial: cca 1.000 cladiri (10% sunt inalte)

Avarii la nivel de condamnare: 4.100 cladiri (9% sunt inalte)

In scenariul de cutremur pe timp de noapte (ora 21): peste 450.000 locuitori se pot afla in cladiri construite pana in 1977

Captivi in cladiri: 95.000 persoane (54% in cladiri inalte)

6.500 pierderi de vieti omenesti, peste 16.000 raniti grav, cca 10.500 spitalizati, 13.000 raniti usor

In scenariu pe timp de zi: pierderi reduse cu 54%

Pierderi posibile si scenarii de cutremur Bucuresti

Evaluarea riscului

Page 77: Impact Riscuri Geologice

= protecţia şi pregătirea antiseismică individuală şi de grup a populaţiei prin:

educare

informare

antrenare periodică pentru o reacţie raţională în caz de cutremur

prin măsuri de intervenţie preseismică si post-seismică (reparaţii, consolidări, reabilitare urbană etc.)

evitarea pierderilor de vieţi omeneşti sau a rănirii

menţinerea continuităţii vieţii socio-economice după cutremur

evitarea distrugerii sau degradării unor bunuri culturale şi artistice de mare valoare

evitarea degajării unor substanţe toxice sau radioactive

limitarea pagubelor materiale.

S

C

O

P

Protectia si pregatirea antiseismica a populatiei

= proiectarea antiseismică a structurilor de construcţii, ansamblurilor construite şi

localităţilor Sunt cuprinse in norme de stat si trebuie respectate

Page 78: Impact Riscuri Geologice

Programul national de educare antiseismica a populatiei

Coordonat de MLPAT (ulterior MLPTL / MDLPL/MDRT)

Inceput in 1990

Pus in aplicare prin:

Programe de educare generala a populatiei

Programe de educatie specifica a unor categorii socio-profesionale si de varsta ale populatiei

Page 79: Impact Riscuri Geologice

Totusi…… Deşi M.D.R.T. a finanţat şi elaborat numeroase materiale de educare antiseismică a

populaţiei (cele mai recente fiind ediţia 2007 cu patru seturi de manuale privind „Educaţia şi protecţia elevilor în caz de cutremur”), implementarea acestor materiale în sistemul de învăţământ este greoaie.

În ciuda faptului că există ordinul comun între cele trei ministere, iar broşurile elaborate de MDRT-INCERC au fost postate pe situri MDRT şi INCERC, inspectoratele şi unităţile şcolare nu le recomandă şi nu le utilizează ca bază de informare în şcoli;

Pe de altă parte, Sistemul I.G.S.U. de instruire a unor funcţionari publici şi a personalului propriu se referă la aspecte legislative generale şi la necesităţile proprii ale personalului de prevenţie şi intervenţie şi nu poate intra în detalii la nivelul înţelegerii unui mare număr de persoane fără pregătire de specialitate. Se constată că desi exista un numărul deosebit de elevi şi cetăţeni din zone seismice instruirile acestora nu sunt suficiente.

Nu există o bază legală care să recomande sursele de informare la care să se apeleze oficial în educarea antiseismică a populaţiei, iar mass-media vehiculează multe informaţii eronate.

Programul national de educare antiseismica a populatiei

Page 80: Impact Riscuri Geologice

2007-prin Ordinul Ministrului Dezvoltarii, Lucrarilor Publice si Locuintelor

Metodologia privind investigarea de urgenta a sigurantei post-seism a cladirilor si stabilirea solutiilor cadru de interventie

Elaborata de INCERC Bucuresti

UTCB

CNRRS

Page 81: Impact Riscuri Geologice

Managementul operational Regulament din 18/11/2005

Publicat in Monitorul Oficial, Partea I nr. 207bis din 07/03/2006

privind prevenirea şi gestionarea situaţiilor de urgenţă specifice riscului la cutremure şi/sau alunecări de teren

CAPITOLUL I Dispoziţii generale

CAPITOLUL II

Acţiuni şi măsuri preventive:

Acţiuni şi măsuri organizatorice

Planurile de apărare

Organizarea sistemului informaţional-decizional

Logistica intervenţiei

CAPITOLUL III Acţiuni şi măsuri de intervenţie operativă

CAPITOLUL IV

Acţiuni şi măsuri pentru recuperare şi reabilitare etc.

Page 82: Impact Riscuri Geologice

Actori implicaţi în procesul de management al riscului seismic în România

1. Centrul National de Reducere a Riscului Seismic si INCERC

2. Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului

Page 83: Impact Riscuri Geologice

1. Centrul National de Reducere a Riscului Seismic

Activităţi: adaptarea si dezvoltarea de noi tehnologii de reabilitare

seismica a cladirilor;

contributia la elaborarea noilor coduri de proiectare antiseismica;

elaborarea de materiale pentru educatia populatiei privind comportarea la cutremur;

asigurarea dezvoltarii nivelului de cunostinte tehnice prin stagii de pregatire, studii si documentatie, seminarii, cursuri si prelegeri in Romania si in strainatate;

promovarea cooperarii internationale in domeniul managementului riscului seismic;

publicarea de studii specifice;

Page 84: Impact Riscuri Geologice

Centrul National de Reducere

a Riscului Seismic

Reabilitarea seismică

clădirilor şi coduri de

proiectare

Reţea seismică şi

vibraţii ambientale

Diseminarea

cunoştinţelor şi

pregătirea inginerilor

Experimente pentru

terenuri şi elemente

structurale

Page 85: Impact Riscuri Geologice

2. Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului realizează cercetări în scopul reducerii riscului seismic

Proiecte

amplasamentul seismic pentru Centrala Nucleară Electrică Cernavodă

clădirea Parlamentului României

reevaluarea seismică a unor baraje (Vidraru şi Bicaz)

realizarea Sistemului de Avertizare Seismică în timp real pentru Municipiul Bucureşti.

Hărţi de microzonare pentru: Bucureşti, Iaşi, Bacău, Buzău, Craiova şi harta de hazard seismic a României

Page 86: Impact Riscuri Geologice

Sistemului de Avertizare Seismică în timp real pentru Municipiul Bucureşti (SAS)

Timpul de avertizare - 25-30 de secunde

Oferă timpul necesar pentru întreruperea :

activităţilor cu grad ridicat de pericol (reactoare

nucleare, apă grea, combinate chimice etc.)

distribuiţiaei de utilităţi: gaz, electricitate, apa

etc

alimentării cu energie electrică în cazul

trenurilor şi metrourilor

Page 87: Impact Riscuri Geologice

Staţie seismică auxiliară în sistemul Internaţional de Monitorizare Seismică

Înregistrează permanent mişcările solului şi transmite datele în timp real la Centrul Interaţional de Date din Viena şi la Centrul Naţional de Date din Bucureşti

Participă la testarea sistemului global de verificare a experienţelor nucleare prin mijloace seismologice

Page 88: Impact Riscuri Geologice

Managementul dezastrelor seismice

Implica stabilirea tacticilor specifice pentru:

Aplicarea unei strategii generale de aparare bazata pe planificare

Anticiparea efectelor/avarierilor si pierderilor si pregatirea planurilor pentru a le face fata

Elaborarea unor metode si masuri pentru controlul, limitarea si inregistrarea efectelor, precum si evaluarea marimii ariei afectate

Page 89: Impact Riscuri Geologice

apar cel mai des în Oceanul Pacific şi în Indiile

de Est

Unul dintre cele mai mari tsunami:

În Oceanul Atlantic, în urma cutremurului din 1

noiembrie 1755 care a afectat Lisabona

Valul a atins o înălţime de 7 metri faţă de nivelul

normal, afectând inclusiv zona de coastă a Olandei

Tsunami

Page 90: Impact Riscuri Geologice

Managementul riscului la tsunami

norme de utilizare a terenurilor din zonele de coastă pe baza analizelor şi a evaluarilor riscului la tsunami

perceperea riscului de către populaţie

sistemele de avertizare – la scară globală:

sistemul internaţional de avertizare pentru tsunami

sistemul regional de avertizare

Page 91: Impact Riscuri Geologice

Centrul de avertizare împotriva tsunami din Pacific

-Avertizare cu 3-14 ore înaintea atingerii ţărmului

Page 92: Impact Riscuri Geologice

Sistemele de avertizare pentru tsunami

studiază datele seismice produse în zonele cu pericol de tsunami pentru a determina posibilitatea apariţiei unui astfel de eveniment

capabile să emită avertizări în mai puţin de 15 minute

au o perioadă de timp mai lungă pentru alarmare datorită vitezei mai mici de deplasare a valurilor, în comparaţie cu SAS

Marea Negră se încadrează la sistemul regional de avertizare aferent Mării Mediterane

Page 93: Impact Riscuri Geologice

Metode de diminuare a riscului la tsunami

Monitorizare

Procesul se bazează pe o tehnologie foarte performantă, fapt care presupune costuri foarte mari, mai ales pentru zonele slab dezvoltate

Page 94: Impact Riscuri Geologice

Resticţionarea zonelor predispuse riscului

Zona din Hawaii, care a fost distrusă de tsunami-urile din 1946 şi 1960 a fost reconstruită pe un teren mai elevat iar în locul acesteia s-a construit un parc

Metode de diminuare a riscului

Page 95: Impact Riscuri Geologice

Realizarea unor diguri în largul mării

Produc spargerea preventivă a valurilor

Previn invazia apelor în zonele urbane

Metode de diminuare a riscului la tsunami

Page 96: Impact Riscuri Geologice

Educarea populaţiei

Sisteme de avertizare

Planuri de evacuare

Înţelegerea pericolului implicat de tsunami

Percepţia riscului de către populaţia din Papua Noua Guinee (1998)

Metode de diminuare a riscului la tsunami

Pedeapsă de la Dumnezeu

45%

Fenomen natural 35%

Atac cu bomba 20%

Page 97: Impact Riscuri Geologice

Zona seismică Vrancea şi cutremurele în Bucureşti

"Nicăieri în lume nu există un centru populat

atât de expus seismelor provenite

repetat din aceeaşi origine". Charles Richter

(într-o scrisoare din 15 martie 1977, adresată guvernului României)

Page 98: Impact Riscuri Geologice

Strategie de protectie antiseismica

Deciziile implicate in domeniul riscului seismic sunt de natura strategica

Privesc intreaga societate

Trebuie gandite pe termen lung

Reprezinta un ansamblu de masuri, de diferite naturi, definit in termeni calitativi si cantitativi, avand drept scop limitarea riscului seismic la un nivel considerat acceptabil (Sandi, 1998)

Page 99: Impact Riscuri Geologice

Strategie de protectie antiseismica

O strategie posibila de reducere a riscului seismic se poate referi la un sistem de actiuni corelate care urmaresc:

Reducerea vulnerabilitatii unor categorii de elemente expuse

Reducerea expunerii unor astfel de elemente

Prevenirea producerii unor efecte in lant

Page 100: Impact Riscuri Geologice

Strategie de protectie antiseismica

Elaborarea strategie necesita date de baza privind: Contextul general, economic si social, numarul si

distributia diferitelor categorii de elemente si activitati ce pot fi afectate de cutremur, cu impact sever la nivelul societatii

Riscul seismic asupra diferitelor categorii de elemente expuse in situatia actuala (cutremure precedente, scenarii de cutremur, analize de risc propriu zise)

Definirea caracteristicilor si implicatiile unor strategii posibile de reducere a riscului seismic, rezultate scontate, resurse necesare, interconditionari

Page 101: Impact Riscuri Geologice

Vulcanii şi fenomenele

de risc asociate

RISCURI ŞI DEZASTRE DE NATURĂ ENDOGENA

Page 102: Impact Riscuri Geologice

Riscul vulcanic

Aparate

vulcanice

recente

1400 Susceptibili

de a intra

în erupţie 10.000

50-70 erupţii/an

=

Sursa unor posibile

catastrofe

720 Activitati în

domeniul

continental

media

600 victime/an

Page 103: Impact Riscuri Geologice

Formaţiuni naturale, care pun în relaţie suprafaţa terestră cu zonele interne, prin care materialul topit din profunzimi iese la suprafaţă.

VULCANII

Page 104: Impact Riscuri Geologice

Zonele de expansiune (rift) (80% din întreaga activitate vulcani

Zonele convergente ale plăcilor (subducţie) (10% din întreaga activitate vulcanică)

Zona arcurilor tectonice

1. Unde se desfăşoară activitatea vulcanică?

Zona de rifturi suboceanice şi a apendicelor sale intracontinentale

Punctele fierbinţi (Hot Spots) (10% din întreaga activitate vulcanică)

Page 105: Impact Riscuri Geologice

1. Unde se desfăşoară activitatea vulcanică?

Page 106: Impact Riscuri Geologice

Riscul vulcanic

Depinde de:

- tipul eruptiei

-vascozitatea magmei

– Compoziţia magmei (conţinutul în silice)

Conţinut ridicat de silice – vâscozitate mare

Conţinut scăzut de silice – lave fluide

– Temperatura magmei Magmele mai fierbinţi sunt mai puţin vâscoase

– Cantitatea de gaze conţinute în magmă Produc forţa de extrudere a lavei

Violenţa unei erupţii = uşurinţa cu care se elimină

gazele

Page 107: Impact Riscuri Geologice

Tip de magma Bazalt Andezit Riolit

Conţinut în SiO2 45-55% 55-65% 65-75%

Temperatura

magmei 1000 – 1400ºC 800 – 1000 ºC 600-900 ºC

Vâscozitate Scăzută Ridicată

Extruderea gazelor

din magma

Uşoară Dificilă

Tipul de erupţie Liniştită Explozivă

creştere

creştere

creştere

Tipuri de magma – tipuri de eruptii

Page 108: Impact Riscuri Geologice

Trapp-uri de bazalte

vit. de curgere: 3m/s – 1m/zi

Edificiile din arhipelagul Hawaii

Risc limitat pentru viaţa oamenilor însă

pagube importante

în bunuri materiale

Tip de rocă Bazalt Andezit Riolit

Conţinut în

SiO2 45-55% 55-65% 65-75%

Temperatura

magmei 1000 – 1400ºC 800 – 1000 ºC 600-900 ºC

Vâscozitate Scăzută Ridicată

Extruderea

gazelor din

magma

Uşoară

Dificilă

Tipul de

erupţie

Liniştită Explozivă

Erupţiile vulcanice

creştere

creştere

creştere

Compoziţia magmatică şi mecanismul erupţiei

Page 109: Impact Riscuri Geologice

Tip de rocă Bazalt Andezit Riolit

Conţinut în

SiO2 45-55% 55-65% 65-75%

Temperatura

magmei 1000 – 1400ºC 800 – 1000 ºC 600-900 ºC

Vâscozitate Scăzută Ridicată

Extruderea

gazelor din

magma

Uşoară

Dificilă

Tipul de

erupţie

Liniştită Explozivă

Emisii explozive sau curgeri piroclastice Provin din aparate

vulcanice intra-continentale

Valea celor 10.000 de fumuri”, Alaska,

Noua Zeelandă ş.a

Risc important dar

limitat prin raritatea manifestărilor actuale

Erupţiile vulcanice

creştere

creştere

creştere

Compoziţia magmatică şi

mecanismul erupţiei

Page 110: Impact Riscuri Geologice

Tip de rocă Bazalt Andezit Riolit

Conţinut în

SiO2 45-55% 55-65% 65-75%

Temperatura

magmei 1000 – 1400ºC 800 – 1000 ºC 600-900 ºC

Vâscozitate Scăzută Ridicată

Extruderea

gazelor din

magma

Uşoară

Dificilă

Tipul de

erupţie

Liniştită Explozivă

Erupţii de tip exploziv Caracteristice zonelor de

subducţie (“linia andezitică circumpacifică”)

Risc major

Erupţiile vulcanice

creştere

creştere

creştere

Compoziţia magmatică şi

mecanismul erupţiei

Page 111: Impact Riscuri Geologice

Vulcanii

Principalele evenimente

asociate erupţiilor vulcanice.

Principalele riscuri şi efecte

asociate cu distanţa faţă de

centrul vulcanului

Page 112: Impact Riscuri Geologice

Hazarde vulcanice – produse ale vulcanismului

Produse primare

Emisii de lave

Emisiile de gaze fumaroliene

Emisii de produse piroclastice

Produse secundare:

Laharurile

Page 113: Impact Riscuri Geologice

Curgeri de lavă

lungimea limbilor de lavă

câţiva km

cea mai lungă curgere a fost

de 53 km la Mauna Loua

(Hawaii), când a ajuns până la

ocean.

cel mai mare torent de lavă

din perioada istorică s-a

format în Islanda la vulcanul

Lakagigar (1783),

12 km3

a acoperit o suprafaţă de

peste 550 km2

Produse primare

Page 114: Impact Riscuri Geologice

Emanaţiile gazoase (fumarole)

= vapori de apă 60 – 90% +

gaze de diferite naturi (CO2, H2S, Cl2, NH4, HC4, HCl, HF, H2, O2) supraîncălzite

Gaze fumaroliene

Produse primare

Page 115: Impact Riscuri Geologice

Emisii de gaze nocive

Fluorul este unul din elementele transportate des prin intermediul cenuşei.

Erupţia vulcanului Hekla din 1693 (Islanda) a răspândit cenuşa pe 22000 km 2, efectele fluorului simţindu-se şi peste un an până la peste 120 km, în special asupra celor cărora le cădeau dinţii.

erupţia din 1970, care a răspândit şi fluor, a dus la otrăvirea păşunilor şi la moartea a circa 7500 animale. Boala provocată se numeşte fluoroză şi produce osteoscleroză, respectiv îngroşarea oaselor şi deteriorarea smalţului dinţilor

Page 116: Impact Riscuri Geologice

Emisii de gaze nocive

Sulful apare obişnuit ca hidrogen sulfurat (H2S).

Uneori se dizolvă în apă, ca de exemplu la erupţiile de sub gheaţă din Islanda.

Efectul dăunător constă în iritarea nasului, faringelui şi a ochilor,

În concentraţii mai mari produce şi dureri de cap, ameţeli, iritaţii nervoase (până la concentraţii de 6-10%), reduce simţul mirosului, cel afectat nedându-şi seama de pericol, putându-se asfixia.

Cele mai multe efecte au fost analizate la erupţiile din Islanda.

Page 117: Impact Riscuri Geologice

Emisii de gaze nocive

Carbonul se prezintă ca monoxid sau dioxid. Inhalarea acestora conduce la sufocare.

Dioxidul de carbon - acumulare în arealele joase, in conditii meteo stagnante (fara vânt).

moartea animalelor mici localizate la sol

La erupţia din 1948 a vulcanului Hekla, CO2 s-a cantonat pe văi şi în depresiuni, formând bazine de până la 6000 km 2 pline cu gaz. Animalele surprinse s-au asfixiat. La erupţia din 1973 a vulcanului Eldfell (Islanda), CO2 s-a cantonat în pivniţele locuinţelor din jur. Lacul Nyos (Camerun), 26 august 1986 - s-au produs asfixieri de oameni şi alte vietăţi, pe văi şi suprafeţe joase, încorporând un areal de 30 km2 şi până la 15 km distanţă de lac.

Page 118: Impact Riscuri Geologice

Emisii de gaze nocive

Carbonul se prezintă ca monoxid sau dioxid. Inhalarea acestora conduce la sufocare.

Monoxidul de carbon este mult mai periculos şi anume, începând cu concentratii de 0,4 %.

Observaţiile făcute la acelaşi vulcan Eldfell au indicat şi unele

concentrări reduse de CO în pivniţe.

Page 119: Impact Riscuri Geologice

Alte urmări ale emisiilor

Formare de ploi acide

Producerea de flăcări şi fulgere

Impact asupra climei, paleoclimei

erupţia din 1883 a lui Krakatoa

erupţia lui Katmai (1912)

erupţia lui Tambora (insula Sumbawa), 1915

erupţia lui Toba (Sumatra) în urmă cu 73.500 ani, probabil cel mai violent din tot Cuaternarul

explozia vulcanului Pinatubo (Filipine) din 1991

Page 120: Impact Riscuri Geologice

Pinatubo, Filipine, 1991 Photograph by E. Wolfe on 24 June 1991

Emisii de produse piroclastice

Explozia a antrenat emisia a peste 8 km3 de piroclastite fine + gaze cu S (SO2, H2S), ceea ce a determinat formarea de aerosoli până la 31.000 m altitudine. Această erupţie poate să stea la originea creşterii căldurii medii termice anuale cu 0,5oC, care s-a constatat în următorii 2 ani (1992, 1993).

Produse primare

Page 121: Impact Riscuri Geologice

Norii de cenuşă şi circulaţia aeriană

Page 122: Impact Riscuri Geologice

Emisii dirijate, alcătuite din amestecuri de gaze supraîncălzite şi particule solide (cenuşi, lapilli, bombe, blocuri vulcanice etc) declanşate de explozii dirijate lateral, faţă de aparatul vulcanic

Temperaturi ridicate (până la 5000C) şi viteze mari (până la 300 km/h).

Mt. Pelee în 1902 (30.000 victime, distrugeri pe o rază de 20 km)

Sec. XX, statisticile pun pe seama unor astfel de catastrofe aproape 37.000 victime (circa 46% din numărul total).

Norii arzători Produse primare

Page 123: Impact Riscuri Geologice

Nori arzători

Page 124: Impact Riscuri Geologice

Avalanşele de debrite

Curgeri vulcano-clastice declanşate în urma prăbuşirii unui flanc a aparatului vulcanic

La St. Helens o treime din vulcan s-a prăbuşit în mai puţin de 13 secunde!

Page 125: Impact Riscuri Geologice

Laharurile

- curgeri rapide de

noroi, rezultate din amestecul cenuşii vulcanice cu apă, provenită din precipitaţii, topiri de gheaţă sau din lacul de

crater

Lahar produs de vulcanul St. Helens

debite de laharuri: 48.000 m3/s

Produse secundare

Page 126: Impact Riscuri Geologice

Vulcanul Nevada del Ruiz, 1985

Cea mai mare catastrofă vulcanică din istoria Americii de Sud! 25000 morţi

Produse secundare

Page 127: Impact Riscuri Geologice

Vulcanul Soufriere

Exemplu...

Page 128: Impact Riscuri Geologice

Vulcanul Soufriere

Exemplu...

Vulcanul a revenit la viată in iulie, 1995.

Page 129: Impact Riscuri Geologice

RAW

Exemplu...

Page 130: Impact Riscuri Geologice

Norii arzători …

Bob Senior photo, 1997.

Exemplu...

Page 131: Impact Riscuri Geologice

“The North”

Căile de

curgere ale

laharurilor

Airport

Plymouth

St. Patrick’s

Tar

River

http://mni.ms/pflowmap/index.shtml

Exemplu...

Page 132: Impact Riscuri Geologice

Plymouth, Montserrat, pre-1995

Exemplu...

Page 133: Impact Riscuri Geologice

Montserrat 1997

Exemplu...

Plymouth, Montserrat 1997

Page 134: Impact Riscuri Geologice

Exemplu...

Zona Centrală a oraşului Plymouth

Inainte...

După...

Page 135: Impact Riscuri Geologice

Repartiţia areală a vulcanismului actual

Sursa: Enciclopedia Universalis

Mt. Rainier, Mt. Baker

St. Helen Merapi Mauna Loa

Kilauea Pinatubo

Nyiragongo Nevado del Ruiz

Augustin

Page 136: Impact Riscuri Geologice

Krakatau, Indonesia, 1883

Erupţii catastrofale

Santorini, 1450 î.e.n

Page 137: Impact Riscuri Geologice

Impactul negativ al fenomenului vulcanic

Schimbarea chimismului şi/sau a compoziţiei elementelor de mediu

poluări ale solurilor

poluarea chimică a apelor subterane

afectarea vegetaţiei, vieţuitoarelor

Alterarea stratului de ozon

Modificări (reduceri) ale radiaţiei solare

Inundaţii cu efecte distrugatoare (erupţiile de sub gheaţă din Islanda)

Page 138: Impact Riscuri Geologice

Impactul pozitiv al fenomenului vulcanic

Revitalizarea solurilor

elemente chimice (K, P, Fe…)- nutrienţi

Exploatarea de materiale

materiale de construcţii

mineralizaţii utile

ape subterane din regiuni vulcanice active (calitate minerală şi bacteorologică ridicată)

Producţia de energie geotermală

Utilizarea terapeutică a apelor mineralizate

Exploatarea potenţialului turistic

Page 139: Impact Riscuri Geologice

MANAGEMENTUL RISCURILOR DATORATE ERUPŢIILOR

VULCANICE

Page 140: Impact Riscuri Geologice

Erupţiilor vulcanice le sunt atribuite circa

350 000 victime începând cu zorii civilizaţiei

umane

Page 141: Impact Riscuri Geologice

Managementul riscului vulcanic

mecanismele care stau la originea riscurilor vulcanice

dependenţa lor de contextul geochimic şi geodinamic

zona lor de extensiune

durata impactului lor

trebuie cunoscute

pentru a permite

îmbunătăţirea măsurilor

de previziune şi apărare

Page 142: Impact Riscuri Geologice

Acţiuni de prevenire supravegherea vulcanilor realizarea hărţilor de risc vulcanic delimitarea de perimetre cu grade de risc; instalarea sistemelor de alertă educarea publicului acţiuni de comunicare din partea oamenilor de ştiinţă, în

special în direcţia popularizării investigaţii geologice a vulcanilor potenţial activi aflaţi în

stadiu de inactivitate masuri specifice in functie de produsele activitatii

vulcanice (curgeri de lavă, emisii de cenusa) realizarea predicţiilor

realizarea Planurilor de urgenţă pentru zonele active

Managementul riscului vulcanic

Page 143: Impact Riscuri Geologice

Supravegherea vulcanilor şi previziunea erupţiilor

150 Supravegheaţi

prin aparatură şi specialişti 1415

vulcani periculoşi existenţi pe glob

observatoare vulcanologice

staţii şi sateliţi conectaţi la borne emiţătoare

Page 144: Impact Riscuri Geologice

Supravegherea vulcanilor

Primul observator vulcanologic a fost organizat la Vezuviu, în 1874, moment când se consideră că s-au pus bazele vulcanologiei

Activitatea tuturor observatoarelor vulcanologice este coordonată de Organizaţia Mondială a Observatoarelor Vulcanologice

Acţiuni preventive

Page 145: Impact Riscuri Geologice

Supravegherea vulcanilor

Monitorizarea precursorilor vulcanici:

Seismicitatea locală

Deformaţii la suprafaţa terenului

Emisii de gaze

Observatoarele vulcanice se instalează în apropierea vulcanilor activi care ameninţă populaţii umane.

Acestea sunt prevăzute să monitorizeze permanent şi să prezică, în unele cazuri, comportamentul eruptiv al vulcanului în cauză

Acţiuni preventive

Page 146: Impact Riscuri Geologice

Monitorizarea seismicităţii locale care în mod normal precede erupţiile vulcanice

Acest lucru se întâmplă :

ca rezultat al împingerii magmei către suprafaţă

ca rezultat al creşterii volumului de material în vulcan şi sfărâmarea rocilor din exterior

Supravegherea vulcanilor Acţiuni preventive

Page 147: Impact Riscuri Geologice

Supravegherea vulcanilor Acţiuni preventive

Page 148: Impact Riscuri Geologice

A. Vulcan inactiv. Tiltimetrul de pe pantele vulcanului indică un unghi mic al pantei

B. În momentul în care magma invadează camera magmatică , aceasta se adaptează noului volum de material prin umflare. Tiltimetrul va detecta un unghi mai mare al pantei vulcanului.

Ascensiunea magmei spre suprafaţă va cauza fracturi ale rocilor care vor produce seisme

Măsurătorile tiltimetrice pot anunţa creşterea cantităţii de

material în camera magmatică

A

B

Camera

magmatică

Cota iniţială

focarul seismelor

Creşterea volumului

camerei magmatice –

umflarea vulcanului

Supravegherea vulcanilor Acţiuni preventive

Page 149: Impact Riscuri Geologice

Supravegherea vulcanilor Acţiuni preventive

Page 150: Impact Riscuri Geologice

Importante pierderi materiale, dar cu relativ puţine victime 1600-1900 şi-au pierdut viaţa ceva mai mult de o

mie de persoane

Secolul XX au pierit 285 persoane

Categorii expuse:

- turişti imprudenţi

Pierderile materiale se datorează îndeosebi frecvenţei curgerilor şi dificultăţii de a le stopa

Masuri specifice

Curgeri de lave

Realizarea unor diguri care sa stopeze lavele in cazul curgerii lor

Acţiuni preventive

Page 151: Impact Riscuri Geologice

Masuri specifice

Cenusa vulcanica

Realizarea unor suporturi suplimentare la case pentru a rezista depunerilor vulcanice

Curatirea regulata, acolo unde se impune, a acoperisurilor

Acţiuni preventive

Page 152: Impact Riscuri Geologice

Predicţiile

Indicatori ai erupţiilor vulcanice

Seismicitatea

Deformaţii morfologice

Proprietăţi fizice ale mediului

Proprietăţi chimice

Comportamentul animal

Date statistice, modele

Hărţi de risc vulcanic

gradul de precizie obţinut prin evaluarea riscului vulcanic este adeseori destul de bun, mai bun decât pentru riscul seismic

Acţiuni preventive

Page 153: Impact Riscuri Geologice
Page 154: Impact Riscuri Geologice

Planurile de urgenţă

Iau în considerare: normele de utilizare a terenului

norme de construire (ex. construirea acoperişurilor în mod corespunzător pentru cazuri în care pot fi afectate de cenuşa vulcanică)

nevoia de consiliere atât pentru persoanele afectate cât şi pentru cei care realizează acţiunile de salvare

Pre-testarea planurilor pentru ca persoanele implicate să

cunoască rolurile care le revin

Flexibilitatea planurilor şi a procedurilor pentru a permite

adaptarea la condiţiile din timpul erupţiilor vulcanice

C

E

R

I

N

Ţ

E

Acţiuni preventive

Page 155: Impact Riscuri Geologice

Acţiunile de management a situaţiei de urgenţă

Presupun:

monitorizarea erupţiei

avertizarea populaţiei

comunicarea riscului

acţiuni de răspuns la situaţia de urgenţă

ulterior - măsuri de reabilitare

Page 156: Impact Riscuri Geologice

prin bombardarea curgerilor, ceea ce favorizează crearea unui tunel de evacuare a lavei prin locurile impactului, eliberând şi o cantitate mare de gaze

deturnarea curgerilor prin diguri artificiale. Experimentul a fost folosit pentru prima dată în 1669 (Etna) pentru a proteja Catania şi în prezent se aplică în Hawaii

răcirea cu apă a curgerilor de lave este un procedeu artizanal, dar eficient. A fost folosit pentru prima dată în 1960 (la vulcanul Kilauea), salvându-se bunurile materiale ale garnizoanei.

Raspuns in cazul situatiei de urgenta - curgeri de lave

Page 157: Impact Riscuri Geologice

evacuarea oamenilor (ca şi a animalelor) pe cât este posibil din câmpuri deschise, spre adăposturi, pentru evitarea absorbţiei de cenuşă şi alte produse fine vulcanice.

se recomandă folosirea de batiste umede pe faţă celor surprinşi de astfel de calamităţi, pentru a se evita sufocarea provocată de aerul purtător de particulele fin vulcanice

Raspuns in cazul situatiei de urgenta – emisii de gaze si cenusa vulcanica