Способ распознавания взрывов и землетрясений Советский патент 1993 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к сравнительным оценкам сейсмической энергии, рассматриваемым в качестве критерия идентификации взрывов и слабых землетрясений с помощью местных систем наблюдения и регистрации сейсмических событий.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности идентификации промышленных взрывов и слабых землетрясений.

. Постеленная цель достигается тем, что 6 известном способе идентификации взрывов и землетрясений, включающем оценки магнитудных характеристик, определяют значения энергетических характеристик регистрируемых событий по записям колебаний на сейсмических станциях, устанавливают разность указанных характеристик на парах станций, одна из которых находится вблизи эпицентра распознаваемого события, а другая удалена от него, и по принадлежности этой разности к характерному для данной территории множеству экспериментально полученных значений, соответствующих землетрясениям или взрывам, выносят суждение о естественном или взрывном происхождении сейсмического события.

Из этого следует, что для локальных участков сейсмоактивного района должны быть предварительно сделаны выборки из каталогов отдельно местных землетрясений и заведомо известных взрывов, проведены сравнительные оценки энергетических классов К (К 1дЈдЖ) - определены значения ДК для отдельных пар станций (ДК-Кблиз.- -Кудал.), получены множества (облака) точек на любой выбранной плоскости, например, разность ДК - календарное время возник00

со

ск чх

IV

ы

новения событий, и при четко выраженном распаде такого множества на два отдельных, - соответствующих землетрясениям и взрывам, - установлена в каждом конкретном случае та величина ДК, которую можно считать своеобразным сейсморазделом для данной пары станций. Этот ДК-сейсмораз- дел служит в дальнейшем образцом для идентификации текущих сейсмических событий в зависимости от принадлежности вновь определяемой разности ДК тому или другому подмножеству.

Проведя такую процедуру для разных участков и пар станций, составляют эталонную таблицу значений ДК, которая используется затем в практике распознавания промышленных взрывов и слабых землетрясений.

Возможность осуществления предлагаемого способа основана на том, что импульсный характер сейсмических колебаний от взрывов, меньшая длительность процесса в их очагах, а также более высокий уровень поглощения высокой частоты определяют и более быстрое затухание колебаний по сравнению с землетрясениями. Однако напрямую использовать подобный эффект не представляется возможным из-за необходимости приведения сейсмических событий к одинаковому расстоянию и эквивалентному энергетическому уровню..

Практически это можно реализовать путем сравнения данных измерений сейсмической энергии Е (энергетического класса К 1дЕдж). излученной землетрясением или взрывом, на двух сейсмических станциях, одна из которых расположена достаточно близко к эпицентру регистрируемого события, а другая удалена от него. Так как энер- гетический класс сейсмического события выражается через логарифм максимальных амплитуд А волн, измеряемых в пункте регистрации колебаний (IgE IgA), то разног ь значений KI и Kj, соответственно, на бл. «ой () и удаленной (j) станциях, имеет смысл логарифма отношений соответствующих амплитуд:

(Ki-Kj)g(Ai/Aj)

И поскольку Ai-A0exp -bi(xi-x0), где() пробег волны вдоль сейсмического луча, то фактическая разность будет такой:

AKij() {bj{xrxo)-bi(xi-x0)MBrBi), (1)

где bi и bj - удел ьные коэффициенты затухания волн на путях, соответственно, к 1-ой и J-ой станциям.

Таким образом, расхождение ДК в определениях энергетического класса К одного и того же события на близкой и удаленной станциях позволяет оценить различие суммарного затухания В на разных сейсмических лучах (XJ-XQ) и (XI-XQ) для одних и тех же

типов волн.

На практике же в основу палетки для определения энергетического класса К используется формула

к olg{Ap+As)+ /3lgts-P+ у, (2)

где Ар и А8 - максимальные амплитуды на записях, соответственно, продольной и поперечной сейсмических волн, ts-p - раз- ность времен прихода s- и р-волн,яа,Д у- постоянные коэффициенты. Поэтому разность (1) для ближней (0 и дальней Q)станций

имеет вид:

25

+ As) flCts-p) п.

тк$-Руь д -(3)

0

5

0

5

0

5

где (Ap+As)i(Ap+As)j, a ts-p с расстоянием возрастает.

Способ распознавания произвольного события осуществляют таким образом:

- определяют координаты его эпицентра;

-выделяют ближайшую к нему сейсмическую станцию и любую достаточно удаленную;

-определяют значения энергетических классов К данного события по записям на этих станциях;

-вычисляют разность ДК между значениями К на близкой и удаленной станциях;

-по заранее составленной эталонной таблице выясняют принадлежность полученной разности классов для данной пары станций и рассматриваемой локальной территории к тому или другому подмножествам значений ДК и определяют, является это событие землетрясением или взрывом.

Определение координат эпицентра и энергетических классов сейсмических событий является обязательным в практике обработки материалов наблюдений и составления каталогов землетрясений.

Преимущества предлагаемого способа распознавания промышленных взрывов и слабых землетрясений по сравнению с известными заключаются в простоте, эффективности и оперативности решения задачи на основе ее йсмо г ранного материала, ис5 18316946

пользуемого в практике текущей обработкищ и и с я тем. что. с целью повышения надежи определения основных элементов катало-ности идентификации промышленных взрыга землетрясений.вое и слабых землетрясений, регистрацию

выполняют на парах сейсмостанций. одна

Фор мула изобретения5 из которых расположена у эпицентра рас- Способ распознавания взрывов и зем-познаваемого события, а другая удалена от летрясений, включающий регистрациюнего, фиксируют разности энергетических энергетических параметров сейсмическихпараметров события, а о естественном или волн не сейсмостанциях и выделение извзрывном происхождении сейсмического массива данных двух подмножеств пара-10 события судят по принадлежности этой раз- метров сейсмических волн, соответствую-ности к характерному для данной террито- щих взрывам и землетрясениям, отличаю-рии подмножеству.

Использование: в сейсмологии, в частности в сравнительных оценках энергии при идентификации взрывов и.слабых землетрясений с помощью местных систем наблюдения и регистрации сейсмических событий. Сущность изобретения: проводят регистрацию энергетических параметров сейсмических волн на ларах сей- смостанций, одна из которых находится вблизи очага события, а другая на удалении от него. Фиксируют разность энергетических параметров события. По ее принадлежности одному из подмножеств данных, соответствующих землетрясениям или взрывам для данной территории, определяют естественную или взрывную природу сейсмического события. ы Ё