Використання даних інфразвукових вимірювань в Україні для ідентифікації вибухів та землетрусів
No Thumbnail Available
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Abstract
Мета. Метою досліджень є визначення можливості використання інфразвукових вимірювань, що проводяться в Україні для верифікації зареєстрованих сейсмічних подій, та застосування інфразвукового методу як одного з критеріїв їх ідентифікації. Методика. Реєстрація сейсмічних та інфразвукових сигналів проводилася за допомогою геофізичної мережі Головного центру спеціального контролю (ГЦСК). Для реєстрації інфразвуку використовувалися малоапертурні акустичні системи групування, що дозволяють проводити направлений моніторинг явищ. Обробка сейсмічних сигналів велася із застосуванням стандартних процедур, прийнятих у сейсмології для визначення параметрів джерела сигналу. Для оброблення інфразвукових сигналів використовувався метод прогресивної мультиканальної кореляції. Зарахування сейсмічного та інфразвукового сигналу до одного явища проводилося на основі розрахованих за допомогою сейсмічних даних параметрів джерела сигналу, часу поширення від нього інфразвукових хвиль, азимуту на джерело та форми інфразвукових сигналів. У разі реєстрації інфразвукових сигналів двома акустичними групами, порівнявши визначні координати та час в джерелі з даним сейсмічного моніторингу. Результати. Отримано дані про параметри 699 сейсмічних подій - промислових вибухів, що відбулися впродовж серпня 2014 - березня 2015 року на території України. Зареєстровано 124 інфразвукових відгуків на зазначені події. Виявлено межі чутливості та дальності застосування інфразвукового методу для такого типу подій. Показано можливість застосування двох і більше малоапертурних акустичних груп для локації джерела сигналу, коли сейсмічної інформації недостатньо для оцінки його параметрів. Визначено відмінності у формі інфразвукового сигналу від промислового вибуху та землетрусу. Наукова новизна. На базі наявних технічних засобів ГЦСК запропоновано нову технологію реєстрації сигналів від сейсмічних подій сейсмо-акустичним комплексом, що дає змогу реєструвати наземні промислові вибухи на відстані до 200 кілометрів, виявлено характеристики основних джерел збурень, що дають можливість класифікувати ці збурення. Практична значущість. Інфразвукові спостереження разом зі сейсмічними дають змогу ідентифікувати подію, а у низці випадків додатково визначити параметри джерела сигналу. Використання даних інфразвукових вимірювань у режимі, близькому до реального часу, дає змогу застосовувати метод для моніторингу навколишнього середовища, оперативної оцінки події, що відбулася, надання інформації у випадку надзвичайних подій (вибухів складів, газопроводів тощо) для служб швидкого реагування. Пізніше планують оцінити енергію події інфразвуковим методом, визначити особливості поширення інфразвуку, визначити амплітудно-частотні характеристики інфразвукових та сейсмічних сигналів.
Цель. Целью исследований является определение возможности использования инфразвуковых измерений, проводимых в Украине, для верификации зарегистрированных сейсмических событий, и применение иифразвукового метода как одного из критериев их идентификации. Методика. Регистрация сейсмических и инфразвуковых сигналов проводилась с помощью геофизической сети Главного центра специального контроля (ГЦСК). Для регистрации инфразвука использовались малоапертурные акустические системы группирования, позволяющие проводить направленный мониторинг явлений. Обработка сейсмических сигналов велась с применением стандартных процедур, принятых в сейсмологии для определения параметров источника сигнала. Для обработки инфразвуковых сигналов использовался метод прогрессивной мультиканальной корреляции. Отнесение сейсмического и иифразвукового сигнала к одному явлению проводилось на основе рассчитанного с помощью сейсмических данных параметров источника сигнала, времени распространения от него инфразвуковых волн, азимута на источник и формы инфразвуковых сигналов. В случае регистрации инфразвуковых сигналов двумя акустическими группами, проводилось сравнение выдающихся координат и времени в источнике с данным сейсмического мониторинга. Результаты. Полученные данные о параметрах 699 сейсмических событий от промышленных взрывов, которые произошли в августе 2014 - марте 2015 года на территории Украины. Зарегистрировано 124 инфразвуковых отзывы иа указанные события. Обнаруженные пределы чувствительности и дальности применения иифразвукового метода для такого типа событий. Показана возможность применения двух и более малоапертурних акустических групп для локации источника сигнала, когда сейсмической информации недостаточно для оценки его параметров. Определенная разница в форме иифразвукового сигнала от промышленного взрыва и землетрясения. Научная новизна. На базе существующих технических средств ГЦСК предложена новая технология регистрации сигналов от сейсмических событий сейсмо-акустическим комплексом, что позволяет регистрировать наземные промышленные взрывы на расстоянии до 200 километров, обнаружены характеристики основных источников возмущений, позволяют провести классификацию возмущений. Практическая значимость. Инфразвуковые наблюдения вместе с сейсмическими позволяют идентифицировать событие, а в ряде случаев дополнительно определить параметры источника сигнала. Использование данных инфразвуковых измерений в режиме близком к реальному позволяет применять метод для мониторинга окружающей среды, оперативной оценки происшедшего события, предоставление информации в случае чрезвычайных событий (взрывов складов, газопроводов и т.п.) для служб быстрого реагирования. В дальнейшем планируется на оценить энергию события инфразвуковой методом, определить особенности распространения инфразвука, определить амплитудно-частотные характеристики инфразвуковых и сейсмических сигналов.
Purpose. The purpose of research is to determine the possibility of using of infrasound measurements that carried out in Ukraine for verification of registered seismic events and using of infrasound method as one of the criteria for their identification. Methodology. Registration of seismic and infrasonic signals carried out with using of geophysical networks of Main Center of Special Monitoring (MCSM). To register infrasound the small aperture acoustic group systems are used, allowing directional monitoring of events. Processing of seismic signals was carried out using standard procedures adopted in seismology to determine the parameters of the signal source. To handle infrasonic signals method of multi-progressive correlation is used. The assignment of seismic and infrasonic signals to one phenomenon was based on estimated by seismic data source parameters, propagation time of infrasonic waves from it, azimuth to the source and form of infrasonic signals. In case of registration of infrasonic signals by two acoustic groups, the coordinates and time at source compared with data 4of seismic monitoring . Results . The data on the parameters of 699 seismic events from mining explosions that took place in August 2014 - March 2015 in Ukraine were received . 124 infrasonic response of these events were registered. The limits of sensitivity and range of using of infrasound method for this type of event were determined . The possibility of using of two or more acoustic groups for location of signal source where seismic data is not enough to evaluate its options was described. The difference in the form of infrasound signals from mining explosion and earthquake was determined . Originality On the basis of existing facilities MCSM propose new technology of registering signals from seismic events by seismic-acoustic complex that allows you to record ground industrial explosions at a distance of 200 kilometers, identified characteristics of the main sources of perturbations that allow classification of these disturbances . Practical significance. Infrasound observations together with seismic enable to identify the event, and in some cases further define the parameters of the source . Using these infrasonic measurements in near real mode allows you to use this method for environmental monitoring, rapid assessment of the events that took place, the provision of information in case of emergencies (explosive depots, pipelines, etc . ) for rapid response services . In future it is planned to evaluate energy developments by infrasound method to define the features of infrasound propagation, determine the frequency response of seismic and infrasonic signals .
Description
Keywords
інфразвук, вибух, землетрус, ідентифікація, малоапертурна акустична група, инфразвук, взрыв, землетрясение, идентификация, малоапертурна акустическая группа, infrasound, explosion, earthquake, identification, small aperture acoustic group
Citation
Лящук О. І. Використання даних інфразвукових вимірювань в Україні для ідентифікації вибухів та землетрусів / О. І. Лящук // Геодинаміка. – 2015. – № 1 (18). – С. 36–44. – Бібліографія: с. 40–41.