RU2356072C1

RU2356072C1 - Method of short-term earthquake forecast by acoustic signs

Info

Publication number: RU2356072C1
Application number: RU2007139601/28A
Authority: RU
Inventors: Василий Климентьевич Паламарчук (RU); Василий Климентьевич Паламарчук; Надежда Викторовна Глинская (RU); Надежда Викторовна Глинская; Любовь Александровна Прялухина (RU); Любовь Александровна Прялухина
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "ВНИИОкеангеология"
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2009-05-20

Abstract

FIELD: physics, measurements.

SUBSTANCE: invention relates to seismology and can be used in forecasting earthquake signs parametres in water reservoirs. To this end, one- and/or three-component acoustic emission receivers are mounted in rocks natural or artificial cavities to measure acoustic oscillations. Acoustic signals are registered to isolate those with their intensities exceeding background magnitudes by kσ_bgrd> and duration of, at least, one second, while the lowest frequency of oscillations is reduced to the cavity minimum intrinsic frequency. Aforesaid signal is taken to be a sign of coming earthquake before days, hours and minutes. Note here that k=1÷3, σ_bgrd is the background signal mean square deviation.

EFFECT: higher reliability of forecasting.

Description

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано при прогнозировании параметров предвестников землетрясений в районах водохранилищ.The invention relates to seismology and can be used in predicting the parameters of earthquake precursors in the areas of reservoirs.

Известен способ определения времени предстоящего землетрясения [1], при котором осуществляют интерпретацию статистической закономерности возникновения сейсмических колебаний почвы в определенные для данного региона сроки. Устанавливают сейсмодатчики и датчики, регистрирующие акустическую эмиссию, регистрируют и измеряют импульсы, пакеты сейсмических волн и акустических волн, амплитуду форшоков, а также интервалы времени между ними. По времени их появления судят о времени предстоящего землетрясения. Однако при реализации данного способа не учитываются акустические помехи, которые могут быть вызваны человеческой деятельностью, например работой плотины, и т.д., что снижает достоверность получаемой информации о величине и наличии регистрируемых полезных сигналов.There is a method of determining the time of an upcoming earthquake [1], in which they interpret the statistical regularity of the occurrence of seismic vibrations of the soil in a certain period for a given region. Install seismic sensors and sensors that record acoustic emission, record and measure pulses, packets of seismic waves and acoustic waves, the amplitude of foreshocks, as well as the time intervals between them. By the time of their appearance, they judge the time of the upcoming earthquake. However, when implementing this method, acoustic disturbances that can be caused by human activity, for example, dam operation, etc., are not taken into account, which reduces the reliability of the received information about the magnitude and presence of recorded useful signals.

Задачей настоящего изобретения является обнаружение слабых акустических сигналов предвестников землетрясений в районах водохранилищ, территория около которых подвержена влиянию различных техногенных факторов.The objective of the present invention is the detection of weak acoustic signals of earthquake precursors in the areas of reservoirs, the area around which is subject to various technological factors.

Поставленная задача решается способом обнаружения краткосрочных предвестников землетрясений в районе водохранилищ, включающем установку одно- и трехкомпонентных акустических датчиков для измерения акустических колебаний, вызванных ветровыми, температурными и другими источниками на разных глубинах земной коры, измерение и регистрацию полученных сигналов, отличающимся тем, что акустические датчики размещают в пустоты земной коры, образованные искусственным или естественным путем, измеряют и регистрируют акустические сигналы и выделяют среди них такие, которые превышают по интенсивности фоновые значения на kσ_ф, где k=1÷3, σ_ф - среднее квадратическое отклонение фонового сигнала, имеют продолжительность не менее 1 сек, а самая низкая частота колебаний снижается до минимальной собственной частоты пустот и отождествляют такой сигнал с предвестником, приходящим от очага готовящегося землетрясения за сутки, часы и минуты до события.The problem is solved by the method of detecting short-term precursors of earthquakes in the area of reservoirs, including the installation of one- and three-component acoustic sensors for measuring acoustic vibrations caused by wind, temperature and other sources at different depths of the earth's crust, measuring and recording received signals, characterized in that the acoustic sensors placed in the voids of the earth's crust, formed artificially or naturally, measure and record acoustic signals and emit Among them are those that exceed the background values in intensity by kσ _f , where k = 1 ÷ 3, σ _f is the mean square deviation of the background signal, have a duration of at least 1 second, and the lowest vibration frequency decreases to the minimum natural frequency of voids and such a signal is identified with the precursor coming from the center of the impending earthquake the day, hours and minutes before the event.

При реализации данного способа датчики устанавливаются в искусственно созданные штольни, расположенные как выше уровня водохранилищ, так и ниже его, или в находящиеся поблизости от водохранилищ природные пустоты, например пещеры, являющиеся акустическими резонаторами, где помехи естественного атмосферного и техногенного происхождения значительно уменьшаются и не мешают выделению предвестников готовящегося землетрясения. При этом предвестники, частота которых совпадает с собственными частотами пустот, усиливается в результате того же резонанса, поэтому могут быть надежно обнаружены и выделены.When implementing this method, the sensors are installed in artificially created adits located both above and below the reservoir level, or in natural voids located near the reservoirs, for example, caves, which are acoustic resonators, where interference from natural atmospheric and man-made origin is significantly reduced and does not interfere highlighting the precursors of the impending earthquake. At the same time, precursors whose frequency coincides with the natural frequencies of voids are amplified as a result of the same resonance; therefore, they can be reliably detected and detected.

Таким образом, число сторонних помех, вызванных в том числе и человеческой деятельностью, не влияют на достоверность величин полученных сигналов и позволяют обнаруживать достаточно слабые сигналы предвестников землетрясений.Thus, the number of extraneous interference caused by human activity, among others, does not affect the reliability of the values of the received signals and allows one to detect rather weak signals of earthquake precursors.

Решение о приходе акустического предвестника принимается по интенсивности и частоте зарегистрированного сигнала. Если зарегистрированные сигналы превышают по интенсивности фоновые значения на kσ_ф, где k=1÷3, σ_ф - среднее квадратическое отклонение фонового сигнала, имеют продолжительность не менее 1 сек (из опыта), а самая низкая частота колебаний снижается до минимальной собственной частоты пустот, то его отождествляют с предвестником, приходящим от очага готовящегося землетрясения за сутки, часы и минуты до события.The decision on the arrival of an acoustic precursor is made by the intensity and frequency of the recorded signal. If the recorded signals exceed the background values in intensity by kσ _f , where k = 1 ÷ 3, σ _f is the mean square deviation of the background signal, have a duration of at least 1 second (from experience), and the lowest vibration frequency decreases to the minimum natural frequency of voids , then it is identified with the precursor coming from the center of the impending earthquake the day, hours and minutes before the event.

Предложенный способ прост в реализации, позволяет заблаговременно получить информацию о сейсмической активности земной коры и принять соответствующие меры, что обеспечит минимальные потери при природных катаклизмах.The proposed method is simple to implement, allows you to obtain information in advance about the seismic activity of the earth's crust and take appropriate measures that will ensure minimal loss during natural disasters.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2258246, 2005 г.1. RF patent No. 2258246, 2005

Claims

A method for detecting short-term acoustic precursors of earthquakes in the area of reservoirs, including installing one- and three-component acoustic sensors for measuring acoustic vibrations caused by wind, temperature and other sources at different depths of the earth's crust, measuring and recording received signals, characterized in that the acoustic sensors are placed in voids of the earth's crust, formed artificially or naturally, measure and record acoustic signals and distinguish among them so e, which exceed the intensity of the background values for kσ _f, where k = 1 ÷ 3, σ _p - standard deviation of the background signal have a duration of not less than 1, and the lowest frequency of oscillation is reduced to a minimum private void frequency and identify such a signal with a precursor coming from the center of the impending earthquake one day, hours and minutes before the event.