Системи тип "сутиен" 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 Института по механика, БАН пред "24 часа".
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.
353
