Землетрясения. Причины, последствия и обеспечение безопасности

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ 

И ОБЕСПЕЧЕНИЕ 
БЕЗОПАСНОСТИ 

А.Д. ПОТАПОВ
И.Л. РЕВЕЛИС
С.Н. ЧЕРНЫШЕВ 

Москва

ИНФРА-М

201УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Под редакцией  доктора геолого-минералогических наук  

С.Н. Чернышева

Рекомендовано в качестве учебного пособия 

для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлениям подготовки 

08.03.01 «Строительство», 20.03.01 «Техносферная безопасность» 

(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 550.34(075.8)
ББК 26.21я73
 
П64

Потапов А.Д.

Землетрясения. Причины, последствия и обеспечение безопас
ности : учеб. пособие / А.Д. Потапов, И.Л. Ревелис, С.Н. Чернышев ; под ред. С.Н. Чернышева. — М. : ИНФРА-М, 2019. — 343 с. + 
Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа http://www.
znanium.com]. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.
org/10.12737/21065.

ISBN 978-5-16-011844-4 (print)
ISBN 978-5-16-104303-5 (online)
В учебном пособии доступно, с цифрами и графиками, изложены основы 

инженерной сейсмологии, рассмотрен прогноз землетрясений и цунами, рекомендована система действий местных административных органов и каждого человека в условиях постоянного ожидания землетрясения и при самом событии. 
Подготовленность к землетрясению и правильное поведение людей во время 
ударов стихии значительно снижают психологический и социальный ущерб, 
ускоряют преодоление последствий.

Приведенная информация будет полезна специалистам по инженерной гео
логии и строительству, работникам служб чрезвычайных ситуаций, гражданской обороны и административных органов России, республик Средней Азии, 
Закавказья, Украины, Молдавии, Монголии, Израиля и др.

Соответствует требованиям Федерального государственного образователь
ного стандарта высшего образования последнего поколения.

Учебное пособие предназначено для студентов строительных и горно-геоло
гических вузов, аспирантов, магистрантов.

УДК 550.34(075.8)

ББК 26.21я73

П64

А в т о р ы:

Потапов Александр Дмитриевич (1946–2014), д-р техн. наук, профессор,  ака
демик РАЕН и Европейской академии, лауреат премии Правительства России, 
заслуженный геолог, почетный строитель и почетный работник науки и техники, почетный ученый Европы (предисловие, гл. 1, 2);

Ревелис Илья Львович, канд. геол.-минерал. наук, профессор, заслуженный 

строитель Дагестана (гл. 4, 8, 10; гл. 3, 5–7, 9, 12 в соавт. с С.Н. Чернышевым);

Чернышев Сергей Николаевич, д-р геол.-минерал. наук, профессор, академик 

РАЕН, почетный работник высшей школы, почетный работник науки и техники 
(гл. 11, заключение; гл. 3, 5–7, 9, 12 в соавт. с  И.Л. Ревелисом)
Р е ц е н з е н т ы:

Ярг Л.А., д-р геол.-минерал. наук, профессор, профессор кафедры инженер
ной геологии Российского государственного геологоразведочного университета 
им. С. Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ);

Круподеров В.С., д-р геол.-минерал. наук, профессор, заслуженный  геолог 

России

ISBN 978-5-16-011844-4 (print)
ISBN 978-5-16-104303-5 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны  в элек
тронно-библиотечной системе Znanium.com

© Потапов А.Д., Ревелис И.Л., 

Чернышев С.Н., 2016

Предисловие

Книга «Землетрясения. Причины, последствия и обеспечение 
безопасности» имеет двойное назначение. Она написана как учебное 
пособие для аспирантов, магистрантов, студентов строительных 
и горно-геологических вузов, но актуальна также для служащих административных органов сейсмоопасных районов, сотрудников 
МЧС и всех, кто может оказаться в зоне сильного землетрясения.
Как учебное пособие, она подготовлена авторами на базе примерных учебных программ «Инженерная геология» и «Безопасность 
жизнедеятельности», «Инженерные изыскания в строительстве (геология, геодезия)», разработанных для цикла общепрофессиональных 
дисциплин примерных учебных планов подготовки дипломированных специалистов (инженеров) по направлению «Строительство» 
для всех строительных специальностей, по направлению «Защита 
окружающей среды» для специальности «Инженерная защита окружающей среды», для подготовки бакалавров по направлениям 
«Строительство» и «Геология», для подготовки специалистов по направлению «Науки о земле» по профилю «Гидрогеология и инженерная геология», по дисциплинам «Региональная инженерная геология», «Инженерная геодинамика», «Инженерно-геологические 
изыскания».
В строительных вузах курс «Инженерной геологии» по учебному 
плану специалистов и курс «Геологии» в рамках дисциплины «Инженерное обеспечение строительства» по учебному плану бакалавриата по своему содержанию являются основой естественно-научной 
подготовки и входят в комплекс эколого-природоведческих дисциплин, обеспечивающих получение студентами знаний по основам 
взаимодействия строительных систем с окружающей средой. Знания 
и умения, получаемые строителями при изучении этих дисциплин, 
должны обеспечить безопасное функционирование возводимых ими 
сооружений при экстремальных воздействиях в условиях опасных 
природных и техногенных процессов и тем самым обеспечить безопасность жизнедеятельности населения, а также сохранность промышленных и других производств. Программами названных дисциплин предусмотрено изучение геодинамических процессов, в частности таких мощных, как землетрясения, цунами, извержения 
вулканов, которые вызваны недостаточно изученными источниками 
энергии, скрытыми в недоступных недрах земли. Студентам и магистрантам кроме знаний о воздействиях на здания и сооружения необ

ходимо получение знаний по принципам расчета, проектирования 
и возведения безопасных зданий и сооружений в сейсмоопасных 
и цунамиопасных регионах.
Основными пользователями учебного пособия будут студенты 
всех строительных и родственных специальностей при прохождении 
учебной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». Современная учебная программа курса «Безопасность жизнедеятельности» 
для строительных специальностей разработана по принципам, заложенным в дисциплину покойным автором данного пособия А.Д. Потаповым. Она ориентирована на учет междисциплинарных связей 
в рамках учебных планов вышеуказанных строительных и родственных специальностей. Главной особенностью этой программы 
явилось исключение разделения изучаемых «чрезвычайных ситуаций» на «мирные» и «военные», а также выделение в два отдельных блока, во-первых, изучение принципов охраны труда на 
строительных площадках и предприятиях строительной индустрии 
и, во-вторых, изучение природных и техногенных катастроф, угрожающих гибелью населения и большим материальным ущербом. 
При составлении программы принималось во внимание, что строительные процессы носят многофакторный и многоаспектный характер, а реализация строительного проекта на протяжении всего 
жизненного цикла должна учитывать активное влияние природных 
и техногенных аварий и катастроф. Строительство, как известно, 
в значительной степени влияет на состояние природной среды и во 
многих случаях провоцирует развитие в ней негативных явлений зачастую разрушительного характера. Производство строительных 
работ создает ситуации, которые могут представлять собой опасность 
для строителей, а в процессе эксплуатации строительной системы 
и для работников промышленных и других производств и населения 
в жилых комплексах. Землетрясения не составляют исключения. Известны многочисленные случаи возбуждения землетрясений гидротехническим строительством, добычей полезных ископаемых и захоронением отходов. В некоторых случаях возбужденные или наведенные землетрясения были разрушительными.
Как руководство для сотрудников МЧС и административных органов сейсмоопасных регионов книга содержит гл. 10 «Подготовка 
к возможным землетрясениям — путь к минимизации потерь при 
сейсмическом событии», в которой систематически указаны мероприятия, которые следует провести в населенных пунктах, на предприятиях и в каждом индивидуальном жилище сейсмоопасной местности с целью уменьшить ущерб от возможного землетрясения, 
а также гл. 12 «Обследования последствий землетрясений», которая 

заранее подготовит администраторов к совместной работе с комиссией по обследованию последствий землетрясения, разъяснит значение, цель и объем работы комиссии в сложный период непосредственно после сейсмической катастрофы. Опыт такой работы у администрации почти без исключения отсутствует, поскольку 
обследовать последствия землетрясения во всяком регионе России 
приходится даже не каждые 20–30 лет.
Авторы приносят глубокую благодарность рецензентам: профессору кафедры инженерной геологии МГРИ-РГГРУ, почетному работнику высшей школы, доктору геолого-минералогических наук 
Л.А. Яргу и директору ВСЕГИНГЕО, профессору, доктору геологоминералогических наук, заслуженному разведчику недр, заслуженному геологу России В.С. Круподерову за ценные замечания, позволившие улучшить материал учебного пособия. Особую благодарность 
авторы выражают главному специалисту ФГУП «31ГПИСС Минобороны России», кандидату технических наук, заслуженному геологу 
России Г.Н. Назарову, которым не только была прочитана работа, 
сделаны ценные замечания, но и был предоставлен личный материал, включенный в п. 6.3. Авторы глубоко признательны лауреату 
Государственной премии России и УзССР, члену-корреспонденту АН 
Узбекистана, действительному члену Нью-Йоркской АН доктору 
физико-математических наук В.И. Уломову, ознакомившемуся с работой, одобрившему ее и предоставившему ранее не публиковавшиеся данные. Авторы признательны всем сотрудникам кафедры 
ИГиГЭ МГСУ, сотрудникам МГУ и всем коллегам, которые своими 
советами и непосредственной помощью позволили подготовить 
книгу к изданию.

Глава 1 
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Прежде всего следует установить общепринятое понимание ряда 
важных терминов, используемых при рассмотрении проблем обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Опасность — это редкая или экстремальная ситуация, складывающаяся в природной или техногенной среде, неблагоприятное воздействие которой на жизнь, имущество и деятельность человека 
столь велико, что может привести к катастрофическим последствиям.
Катастрофа — это серьезный срыв в жизнедеятельности общества, 
который ведет к большим человеческим и материальным потерям, 
наносит огромный ущерб окружающей среде. При этом пострадавшее общество не может восстановить разрушенное, используя 
исключительно собственные ресурсы, и, таким образом, требуется 
помощь извне как техническая, так и экономическая. Катастрофы 
часто классифицируют в зависимости от скорости, с которой они 
наступают (внезапные или медленно надвигающиеся), а также в соответствии с вызвавшей их причиной (природные или техногенные).
Подробное рассмотрение этих двух понятий осуществляется 
в курсе по безопасности жизнедеятельности, но необходимо оценить 
их в отношении к другому понятию — «природные явления», хотя 
при изложении материала будут использоваться оба понятия.
Природные явления — это результат экстремальных климатологических, гидрологических, геологических и некоторых других процессов, которые не представляют угрозы для человека и его имущества. Например, сильное землетрясение, произошедшее в незаселенной зоне, — природное явление, а не опасность. Так было в 1908 г. 
на территории Монголии, когда там случилось мощное Гоби-Алтайское землетрясение с магнитудой более 8,0, создавшее разлом, прослеживающийся на протяжении около 300 км по этой пустынной 
зоне, но сведений о пострадавших во время него нет. Точно так же 
известное с незапамятных времен ежегодное наводнение в долине 
Нила представляет собой один из элементов, способствующих благополучию населения, проживающего в близлежащей зоне.
Достаточно часто применяют другое понятие, тесно связанное 
с понятием «катастрофа», — «чрезвычайная ситуация». Катастрофу 

можно рассматривать как особый тип чрезвычайной ситуации. Если 
катастрофа предполагает безотлагательность действий, как с точки 
зрения времени, так и первоочередности, и связана со специфическим периодом времени, в котором жизнь людей и необходимое 
для их жизни имущество подвержены непосредственному риску, то 
чрезвычайная ситуация охватывает более широкий период, в котором отмечается значительное снижение активности жизнедеятельности группы или сообщества людей; эта жизнедеятельность поддерживается только с помощью каких-либо неординарных мер или 
путем вмешательства извне.
Как уже говорилось, катастрофы и чрезвычайные ситуации 
слишком часто рассматриваются как отклонения от нормальной 
жизни. На самом же деле все обстоит как раз наоборот. Катастрофы 
и чрезвычайные ситуации представляют собой отражение нормальной жизни. Они являются следствием того, как общество функционирует экономически и социально; как сообщества людей и государств взаимодействуют между собой; как поддерживаются связи 
между людьми и организациями, принимающими решения. Отсюда 
следует, что землетрясения, цунами, торнадо и другие явления сами 
по себе не являются катастрофами. Катастрофы возникают потому, 
что определенные люди или группы людей вынуждены селиться 
в зонах, опасных в сейсмическом отношении или подверженных погодным капризам. Важно понимать различие между опасностью 
и катастрофой и уяснить, что превращение опасности в катастрофу 
зависит от степени уязвимости общества.
Уязвимость представляет собой сложное понятие, которое можно 
представить как трехэтапную прогрессию, включающую базовые 
причины, макросилы и трудности развития общества в условиях повышенного риска. Уязвимость можно определить и как потери в процентном отношении (например, от 0 до 100%), проистекающие из 
явления, которое потенциально может нанести вред.
К базовым причинам относят глубинные общественные факторы, 
которые в совокупности создают и сохраняют уязвимость: бедность, 
господствующие идеологии, экономические системы, ограничение 
доступа населения к ресурсам, структурам власти, информации.
К макросилам относят рост населения, урбанизацию, ухудшение 
экологического состояния окружающей среды, к трудностям роста — 
затруднения в функционировании местных учреждений власти, образования, обучения, местного инвестирования и рынка, отсутствие 
свободы прессы, соответствующих умений и навыков.
Условия повышенного риска включают опасное естественное окружение, например застройка в сейсмоопасных зонах без учета воз

можных землетрясений; нестабильную местную экономику (средства 
к проживанию населения подвержены риску, низкий уровень доходов людей); общественные акции (забастовки, демонстрации, митинги, гражданские и иные конфликты).
При наложении возбудителей опасности (стихийных бедствий 
и техногенных аварий) на уязвимость возникает катастрофа или 
чрезвычайная ситуация.
Управление в чрезвычайных ситуациях (катастрофах) — это основная политика, административные решения и оперативные действия на различных этапах чрезвычайной ситуации (катастрофы) 
и на всех уровнях.
Техногенные чрезвычайные ситуации и катастрофы — это чрезвычайные ситуации или катастрофы, при которых доподлинно установлено, что основной вызвавшей их причиной являются действия 
человека — преднамеренные или непреднамеренные. За исключением чисто технологических и экологических катастроф эти катастрофы чаще всего представляют собой ситуации, при которых гражданское население несет потери в людях и имуществе, основных 
учреждениях и службах, средствах к существованию, как это, например, бывает во время войн и гражданских конфликтов. Катастрофы или чрезвычайные ситуации, вызванные человеком, могут 
наступить внезапно или надвигаться постепенно и в случае внутреннего конфликта могут также привести к комплексным чрезвычайным ситуациям. Существует и более широкое определение данного вида катастроф, которое признает, что все катастрофы вызваны 
человеком, поскольку они, в отличие от природных (стихийных бедствий), происходят по вине человека.
Риск — это потери (погибшие, раненые, пострадавшие, ущерб имуществу и срыв экономической деятельности), ожидаемые в связи с конкретной опасностью. Риск — это функция опасности и уязвимости.
Комплексные чрезвычайные ситуации представляют собой форму 
чрезвычайной ситуации, вызванной человеком, при которой как 
причина, так и помощь пострадавшим связаны с важными политическими соображениями. Обычно этот тип чрезвычайных ситуаций 
связан с проблемами перемещенных лиц (беженцев) во время гражданских конфликтов или людей, оставшихся в зоне конфликта 
и нуждающихся в помощи. Это определение дано специалистами 
ООН и обычно так и используется, но, на наш взгляд, оно требует 
уточнения, так как беженцы могут появиться и в результате мощного 
землетрясения или извержения вулкана, наводнения или другой природной катастрофы и точно так же в зоне чрезвычайной ситуации 
могут остаться люди, которым нужна помощь извне.

Каждая катастрофа никогда не повторяется, но все-таки все катастрофы имеют общие признаки, и их можно рассматривать как 
серии фаз во временном континууме. Установление и правильное 
понимание этих фаз помогает выявить нужды пострадавших и предпринять правильные действия по управлению в чрезвычайной ситуации.
В условиях внезапно наступающей катастрофы, к которой можно 
отнести и сильные землетрясения, выделяют следующие фазы:
 
• фаза срочной помощи — период, непосредственно следующий за 
внезапно наступившей катастрофой (или поздним обнаружением 
постепенно надвигавшейся катастрофы, признаки которой игнорировались), когда следует принять исключительные меры для 
поиска оставшихся в живых людей и удовлетворения их элементарных потребностей в жилье, воде, еде и медицинской помощи;
 
• реабилитация — действия и решения, предпринимаемые после 
катастрофы и нацеленные на восстановление тех жилищных 
условий, в которых пострадавшие люди жили до наступления бедствия;
 
• реконструкция — действия, предпринимаемые в период, следующий за реабилитацией, и направленные на полное преодоление последствий катастрофы. Эти действия включают строительство постоянных жилых сооружений, полное восстановление 
деятельности всех служб;
 
• готовность — складывается из действий, направленных на то, 
чтобы свести к минимуму потери в людях и материальный урон; 
действий по временному переселению людей и перемещению 
имущества из опасных мест, а также подготовке средств для проведения своевременных и эффективных спасательных работ, оказанию первой помощи и реабилитации;
 
• митигация (от англ. Mitigation — долговременная готовность) — 
совокупное понятие, под которое подходят все действия, предпринимаемые до наступления катастрофы, включая состояние 
готовности и долгосрочные меры по уменьшению риска.
Последние две фазы должны предшествовать фазе срочной помощи для тех зон, для которых установлена возможность возникновения той или иной чрезвычайной ситуации. В том случае, когда 
наступает неожиданная новая катастрофа, последние две фазы 
должны реализоваться с целью предотвращения (локализации) возможных негативных последствий повторения в будущем аналогичных или других чрезвычайных ситуаций. В целом же фазы митигации и готовности должны выполняться независимо от прошедшей 
катастрофы.

При медленно надвигающихся катастрофах порядок следования 
событий сходен с рассмотренным выше, но в то же время имеет ряд 
существенных отличий. В частности, выделяют следующие фазы:
 
• раннее предупреждение — предполагает постоянный контроль за 
ситуацией в тех районах, которые известны своей уязвимостью 
к медленно надвигающейся опасности. Например, своевременным сигналом надвигающегося голода могут быть такие показатели, как засуха, вынужденная распродажа домашнего скота. 
Своевременный сигнал опасности позволяет принять меры по 
оказанию своевременной и эффективной первой помощи. Эти 
меры включают действия по приведению населения в данном 
районе в состояние готовности;
 
• чрезвычайная фаза — период, в течение которого следует принимать чрезвычайные меры; привлечь специальные учреждения 
и начать специальные процедуры, чтобы обеспечить людям 
средства к существованию и защитить их имущество. Данная фаза 
может включать несколько периодов: предшествующий катастрофе, наступление катастрофы, первую помощь, восстановление. 
Чрезвычайная фаза может быть довольно длительной, например 
при такой медленно надвигающейся катастрофе, как голод. Она 
может быть и довольно непродолжительной, например после землетрясения;
 
• реабилитация — действия, предпринимаемые после наступления 
медленно надвигавшейся катастрофы, при которых следует уделять внимание программам расселения возвращающихся людей, 
особенно тех, кто был переселен по экономическим причинам 
или в результате гражданского конфликта.

1.2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПАСНОСТЕЙ И КАТАСТРОФ

Каждый вид опасности имеет свои конкретные особенности. Для 
того чтобы понять значительность каждого типа катастрофы и то, 
какие опасности она в себе таит, надо понимать ее природу, причины 
возникновения и ее воздействие на человека.
Список разных видов опасностей достаточно велик. Одни из них 
происходят довольно часто. Под воздействием других оказываются 
лишь небольшие группы населения. Третьи виды повышенной 
опасности, например, такие как снежный буран, часто имеют место 
в районах, где с ними умеют справляться, и они редко принимают 
размер катастрофы. Однако с точки зрения жертв катастрофы различия между крупными и мелкими, частыми и редкими чрезвычайными ситуациями не являются удачными. Некоторые виды ката