Те омекотяват нискочестотните и високочестотните земетръси. Причините за катастрофата в Турция могат да са в аномалното поведение на геофизични полета, сякаш от лятото на 2022 г. траекториите се изместиха, казва доц. Филип Филипов, от Институт по механика, БАН
- Доц. Филипов, лансирахте една набираща скорост теория, че огромни въздушни маси през зимата се спускат към земята и попадайки в разломите, може би предизвикват силни земетресения като двойката трусове - близнаци (М 7,9 в 4 часа през нощта и М 7,6 в ранния следобед далеч на север от първия епицентър) от 6 февруари 2023 в Турция. След толкова много трусове имате ли някаква по-конкретна хипотеза?
- Не може да се изключи аномално поведение на няколко геофизични полета - от лятото на 2022 г. сякаш се навлезе в неспецифични траектории... Нашият общ дом Земя е много сложно и неизучено тяло. За земетресенията от особено значение е най-горната твърда черупка, разделена на тектонски плочи - те плуват върху средния слой, който вероятно се състои от течност. Земята е в динамично равновесие поради въртенето около оста си и заради гравитацията. Тези процеси обаче са силно нелинейни и стохастични и често се губи устойчивостта в тънката твърда черупка. Резултатът от тези явления са земетресенията. При огромните напрежения там плочите са в динамично равновесие. При достигане на определени стойности се получават разкъсвания в разломите и тръгват сеизмични вълни - много сложни, защото освен в твърдата черупка те се разпространяват и в слоевете под нея, а те са флуиди. Във флуидите са възможни само обемни P вълни, а в твърдите тела се разпространяват обемни P вълни и няколко вида напречни S вълни. Към тези сложни процеси се прибавят и геофизичните полета: температурно, електрическо, електромагнитно и други.
Тези полета се описват много трудно и сложно, имат хаотичен характер и тяхното взаимодействие може да служи като пусков механизъм за земетресения в твърдата черупка. Именно аномалиите в тях могат да служат като предвестници.
- Преди казахте, че ако се следят нивата на радона в минералните води в близост до конкретните епицентрални зони, с голяма сигурност може да се прогнозира силно или катастрофално земетресение, на какво се дължи това?
- Радонът е радиоактивен газ и е отговорен за голяма част от онкологичните заболявания. В помещения със застоял въздух има голяма концентрация от него. Той се съдържа и в недрата на “черупката” на Земята. При подготовка на системата за земетръс - около месец преди това, се появяват микропукнатини в скалите, през които се процеждат минерални води. Когато напреженията преминат определена граница, това повишава концентрацията на радон във водите и след седмица примерно започва катаклизъм вследствие на разкъсване на части от “черупката на планетата”. Трае десетки секунди в зависимост от магнитуда и това ние възприемаме като земетръс.
Сградите са различни - високите небостъргачи почти не реагират защото са нискочестотни. На постройките на един-два етажа също слабо се отразява, защото са високочестотни. Най-уязвими са тези, които са между 3 и 13 етажа, защото резонират на честотите на земетръса. Ако са правилно конструирани обаче, би трябвало да издържат на труса, макар и с повреди.
- Как трябва да се строи, за да имаме увереност, че при катаклизъм като този в Турция у нас няма да се повтори същият ужас?
- С колеги много дълго сме обсъждали този въпрос и имаме доста разработки - нашите докторанти работят усилено по различни работни хипотези. Една от модерните тенденции е да заменим традиционната въглеродна стомана клас А, която сега се използва в строителството, останала от времената на двуполюсния свят, с високоякостна инструментална стомана клас В. Разликата в костуемата цена е 20%. Същият ефект ще се получи, ако се използват неопренови лагери в основите на сградата - отново оскъпяването ще е около 20%.
Ако двете концепции се съчетаят, това ще означава 40% от себестойността. Тези 40% от костуемата цена обаче няма да повлияят на пазарната цена - новото авангардно строителство вероятно ще запази досегашните цени. Има вариант дори продажната цена да намалее - при пазарната икономика тази цена зависи от търсенето и предлагането и пазарът сам определя равновесната си точка. Разбира се, нещата са по-сложни от този идеализиран пример, но България заслужава да получи сигурни сгради срещу земетръс.
- А какво бихте казали за съществуващите сгради?
- Очаквах този инфарктен въпрос през цялото време. В България много се говори за саниране на съществуващите сгради. В Института по механика на БАН, в Националния институт по геофизика, геодезия и география към БАН, в Института по космически изследвания и технологии към БАН, в Университета по архитектура и строителство, в Техническия университет, в Софийския университет и в други елитни институти и университети на страната има немалко успешно защитени докторски дисертации. Това е “Армията на докторантите”. В значителна част от тези авангардни разработки се разглеждат системи с включващи се и изключващи се връзки. С нищожни допълнителни средства в приземните и сутеренни помещения на съществуващите сгради от най-разнообразен вид се монтират устройства и системи, които приличат на “гасители”. Или ако се пошегуваме - на “сутиени”. Това е особено наложително, ако в сградата е извършвано преустройство (особено на партерните етажи - да не забравяме блока на общежитието в Свищов, който се срути при земетресението във Вранча през 1977 г.).
При включващите се връзки сграда с малка коравина (условно наречени нискочестотни) в първата секунда на евентуален нискочестотен земетръс (такова земетръсно въздействие би дошло например от далечните румънски огнища - като Вранча), се включва система, която увеличава няколко пъти коравината на сградата и тя веднага излиза извън зоната на нискочестотния резонанс. Сградата спокойно изчаква края на земетръса. Обратно. При сгради със значителна коравина (условно наречени високочестотни), които изпадат в резонанс с потенциално високочестотно огнище на земетръс (такива са повечето български огнища), в първата секунда се изключват връзките. Конструкцията става веднага нискочестотна и излиза от зоната на високочестотния резонанс. Сградата изчаква спокойно края на земетръса. Възможни са и системи, които могат да се поставят като интересни архитектурни елементи по цялата височина на съществуващите сгради. По този начин едновременно със сеизмичната защита с включващи се и изключващи се връзки се извършва и цялостно саниране на съоръженията и фасадите. Надзорните фирми, които извършват строителния контрол, могат да играят ключова роля в този процес.
- А защо приличат на сутиени?
- Защото при едната система конструкцията се вкоравява в първата секунда, а другата система я омекотява - също в първата секунда. Едновременното използване и на двете системи гарантира защита от нискочестотни земетръси. Примерно трусът във Вранча, докато дойде до България, става именно такъв. Предпазват и от високочестотен земетръс, каквито са българските огнища.
Гърция и Турция са далече - поне на 1000 километра, и въздействието оттам е под прага на опасните за сградите амплитуди - Истанбул е на 550 км, Атина на 800.
- Тези защитни системи скъпи ли ще са, какво ще струват?
- Ще имат малка себестойност.
Те омекотяват нискочестотните и високочестотните земетръси.
Причините за катастрофата в Турция могат да са в аномалното поведение на геофизични полета, сякаш от лятото на 2022 г. траекториите се изместиха
