Порта3 – градежништво, архитектура и екологија Порта3 – градежништво, архитектура и екологија
Во периодот јуни-јули 2017 година, охридското епицентрално подрачје манифестираше сеизмичка активност изразена преку серија слаби до умерени земјотреси, чие траење и повторување предизвика вознемиреност кај локалното население и туристите. Со оглед на разните изјави, толкувања, па и предвидувања кои се појавија во медиумите, сметаме дека ни е обврска, но и должност да ги споделиме релевантните и научно поткрепени сознанија со кои располагаме како експерти на ресорно задолжени институции од областа. Информациите што ги доставуваме во овој напис се описно и генерално презентирани за читателите од пошироката јавност.
Слика 1. Европско-медитерански каталог на земјотреси за изминатите 1000 години
Преземено од: Грунтал & Валштром, Списание за сеизмологија (2012)
Територијата на Југоисточна Европа (Слика 1), на која припаѓа и Македонија, е еден од сеизмички најактивните региони на континентот и консеквентно територија со највисока сеизмичка опасност и ризик во Европа. Македонија како дел од Балканскиот Полуостров (Слика 2), во изминатите векови била погодена од повеќе деструктивни земјотреси, кои резултирале со значителен број на човечки жртви и материјални загуби. Од овие земјотреси по значењето можат да се издвојат земјотресот од 1904 година во епицентралното подрачје Пехчево-Кресна (еден од најголемите по магнитуда случени земјотреси на територијата на Европа) и секако земјотресот од 1963 година кој го погоди главниот град Скопје, резултирајќи со значителни материјални штети и човечки загуби (1070 загинати; 3300 сериозно повредени; предизвикана штета 15% од бруто националниот производ на ФНРЈ за 1962 година). Мора да се напомене дека земјотресите во неинстументалниот период (пред 1900 година) се одредени врз основа на макросеизмички податоци и нивните параметри (магнитуда, интензитет, локација и други) се со различен степен на точност во зависност од бројот и квалитетот на расположивите макросеизмички податоци.
Живеејќи во сеизмичко активно подрачје, каде земјотресите се честа природна опасност, после завршувањето на Втората светска војна е започнато со темелни истражувања во полето на геологијата, тектониката, сеизмологијата и другите сродни дисциплини со цел веродостојно одредување на сеизмичката опасност и преземање на сеопфатни мерки за ублажување на сеизмичкиот ризик. За таа цел од средината на минатиот век се формирани две институции со примарна мандатна дејност следење на сеизмичката активност и истражувања поврзани со параметрите на сеизмичноста на територијата на Македонија (Сеизмолошката опсерваторија при Природно-математичкиот факултет на УКИМ во Скопје, 1957 година) и истражување и развој на методи и техники за намалување на сеизмичкиот ризик (Институт за земјотресно инженерство и инженерска сеизмологија, УКИМ-ИЗИИС од Скопје, 1965 година).
a) Важечка карта изразена во МSK-64 степени на интензитет, за повратен период од 500 години и средни почвени услови.
Изработена од: Сеизмолошка асоцијација на СФРЈ, 1987.
б) Нова карта изработена според барањата на стандардот МКС EN 1998-1:2012 – Еврокод 8, изразена преку максимално забрзување на тлото (PGA) за повратен период од 475 години и почвени услови тип А.
Автори: Милутиновиќ, Шалиќ и соработници.
Слика 3. Карти на сеизмичко зонирање за Македонија
Врз основа на моментно расположивите геолошки, тектонски, неотектонски, сеизмолошки, сеизмотектонски и други релевантни информации, од средината на минатиот век е започнато и со мапирање на сеизмичката опасност за територијата на Македонија. Мапирањето за првпат е направено во 1948 година како карта на сеизмичко зонирање на ФНРЈ, која била составен дел на тогашните први технички прописи за проектирање на згради (ПТП-2). Оттогаш во повеќе наврати и тоа во 1950, 1967, 1979, 1982, 1987 (Слика 3а) како резултат на развојот на науката, техниката и новите сознанија, официјалните карти на сеизмичката опасност перманентно се ревидираат и уточнуваат, сѐ до последните најнови карти изработени во 2016 година (Слика 3б) според барањата на стандардот МКС EN 1998-1:2012 – Еврокод 8: Проектирање на конструкции отпорни на земјотрес, Дел 1: Општи правила, сеизмички дејства и правила; којашто по усвојувањето на Националниот анекс МКС EN 1998-1:2012/НА:2014 (13-та седница на Техничкиот комитет ИСРМ ТК 40 – Еврокодови и Национални анекси, одржана на 19.06.2017 г.) станува нормативна.
Територијата на Македонија претставува комплексна геолошка, тектонска и сеизмотектонска средина каде е доста сложено да се дефинираат и карактеризираат сеизмичките зони на ниво со голема веродостојност. Територијата на Македонија и блиските простори на Бугарија и Грција и денес се наоѓаат во режим на таканаречена јужна екстензија (Слика 4а). Резултатите од GPS мерењата на брзините (Слика 4б) покажуваат дека целата територија на Македонија се движи кон југ-југоисток со брзина од 2 до 4 mm годишно. Ваквата ориентација и брзината на движење на екстензијата е потенцијал за ослободување на акумулираната енергија преку активирање на постари или формирање на нови наложени исток-запад до североисток-југозапад гравитациони раседни структури кои се жаришта на сегашните, и можат да бидат жаришта на идни посилни земјотреси (Слика 5). Заради промена на тектонските напрегања во западниот дел на Македонија, сеизмички активните зони го менуваат предоминантниот правец на протегање во север-југ до северозапад-југоисток.
Слика 4. Екстензионен тектонски режим на територијата на Јужен Балкан
Оттаму, на територијата на Македонија и во нејзина непосредна близина, генерално се издвојуваат десет потенцијално активни сеизмички зони со варијабилен потенцијал за генерирање на деструктивни земјотреси. Описно, по позначајни топоними, прикажани се шематски на Слика 5. Напоменуваме дека овие зони се карактеризираат со зголемен потенцијал за акумулирање на енергија која во различни временски периоди, а во зависност од карактеристиките на зоната, се ослободува во вид на сеизмичка енергија предизвикувајки земјотрес. За жал, заради непостоењето на доволен број историски податоци, повторливоста на земјотресите во поголем дел од овие зони не може да се одреди со доволно голем степен на веродостојност и покрај постоењето на различни математички модели за прогностика.
Легенда: 01) Ќустендил-Крива Паланка-Куманово-Скопје-Гостивар-Маврово-Дебар-Елбасан-Валона; 02) Кресна-Пехчево-Виница-Штип-Стоби-Велес; 03) Валандово-Гевгелија; 04) Кичево; 05) Битола-Преспа-Демир Хисар; 06) Ниџе-Мрежичко-Демир Капија-Серта-Радовиш; 07) Охрид-Струга; 08) Пештани-Корча; 09) Призрен; 10) Урошевац.
Слика 5. Потенцијално активни раседни зони како резултат на тектонските екстензиони процеси
(Прикажаните земјотреси се со МL≥6.0)
(Преземено од: Думурџанов, Милутиновиќ и Шалиќ, 2016)
Поширокиот регион на Охридското Езеро се поврзува главно се две епицентрални подрачја: (1) Пештани-Охрид-Струга и (2) Јужен дел на Охридско Езеро.
Епицентралното подрачје Пештани-Охрид-Струга е претставено со охридската котлина, која тоне помеѓу околните соседни терени кои се типични хорстови издигнати на повеќе од 1500-2000 метри. Ова епицентрално подрачје е испресечено со тектонски активни раседи најчесто ориентирани приближно долж правците североисток–југозапад и исток–запад. Некои од овие раседи се целосно или во делови изразени во релјефот. Сеизмичката активност на ова епицентрално подрачје е условена од повеќе раседи: Пештанско-Петринските раседи кои се протегаат по источниот раб на охридската депресија, Јабланичкиот расед, по западниот раб на оваа депресија, и раседите Дримски и Сатески, северно од оваа депресија. Сите овие раседи се вкрстуваат со попречни секундарни раседи (Слика 6б). Вертикалните поместувања вдолж длабоките Пештанско-Петринските раседи и Јабланичкиот расед изнесуваат до 1500 метри. Освен вертикалните поместувања кои се главни носители на сеизмичноста на овие раседи, констатирани се и латерални (хоризонтални) поместувања од десна насока во субмеридијален правец.
Најсилните случени земјотреси (Табела 1; Слика 6, а и б) во ова епицентрално подрачје во периодот пред 1900 г., и во периодот 1901-2016 г. се од 527 г. со ML=6.1 и епицентрален интензитет I0=IX степени; 1905 г. и 1964 г., со магнитуди ML=5.3 и ML=5.0, со епицентрални интензитети I0=VII степени според Европската макросеизмичка скала EMS-98.
Активноста на јужните делови на Пештанско-Петринските раседи и Јабланичкиот расед го одредува епицентралното подрачје Јужен дел на Охридско Езеро. Ова подрачје се одликува со висока сеизмичка активност (чести земјотреси со магнитуди под и над ML=4.0), каде во минатото се случиле повеќе силни земјотреси. Најсилните случени земјотреси во ова епицентрално подрачје во периодот пред 1900 г., и периодот 1901-2016 г. датираат од 1896 г. со магнитуда ML=5,6 и епицентрален интензитет VIII степени, 1906 г. со магнитуда ML=6.0 и епицентрален интензитет VIII степени, 1911 г. со магнитуда ML=6,7 и епицентрален интензитет IX степени и 1912 г. со магнитуда ML=6,0 и епицентрален интензитет VIII степени според Европската макросеизмичка скала EMS-98, соодветно.
Табела 1. Најсилни земјотреси во епицентралното подрачје Пештани-Охрид-Струга пред и по 1901 год.
|
а) Период: пред 1900 г. |
б) Период: 1900-2016 г. |
Слика 6. Епицентри на земјотресите во епицентрално подрачје Пештани-Охрид-Струга
Изработиле: Черних и Дрогрешка, Податоци: Сеизмолошка обсерваторија (УКИМ-ПМФ)
Според расположивите податоци со кои располага Сеизмолошката опсерваторија при ПМФ-УКИМ, сѐ до 18 јуни 2017 г., сеизмичноста во епицентрално подрачје Пештани-Охрид-Струга беше карактеризирана со појава на земјотреси со слаби магнитуди и ретка појава на земјотреси со умерени до умерено силни магнитуди, соодветно. Случените земјотреси се карактеризираат со длабочини до околу 25 km (горен, гранитен слој на земјината кора), а најчесто до околу 15 km. По земјотресот од 527 г. кој е оценет со магнитуда 6,1 па сѐ до денес немаме случен земјотрес со иста или поголема магнитуда. Овој земјотрес може да се смета како најсилен случен земјотрес во епицентралното подрачје Пештани-Охрид-Струга за период од 2000 години.
Според последните истражувања за оцена на сеизмичката опасност на територијата на Македонија (Слика 3б) може да се очекува дека ова епицентрално подрачје ќе биде изложено на макросеизмичко дејство од VII-VIII степени според EMS-98 за повратен период од 95 години (PGA=0.15g) или IX степени според EMS-98 за повратен период од 475 години (PGA=0.30g).
На 18 јуни 2017 година во епицентрално подрачје Пештани-Охрид-Струга започна серија на тектонски земјотреси (Слика 7). Најсилниот од нив се случи на 3 јули 2017 г., во 13 часот и 18 минути по локално време, а, како што беше одредено од Сеизмолошка опсерваторија при ПМФ-УКИМ, истиот имаше локална Рихтерова магнитуда ML=4,9 со епицентрален интензитет околу седум степени според EMS-1998. Епицентарот на овој земјотрес се наоѓаше на 10 km источно од градот Охрид, во непосредна близина на с.Скребатно. Земјотресот предизвика паника меѓу жителите на Охрид, Струга и Ресен како и на околните села.
За време на неодамнешната серија на земјотреси во Охридско, медиумите беа преплавени со информации и за појава (реактивирање) на вулкан кај село Косел. Случените земјотреси никако не можат да се поврзат со појава на вулкан, туку во овој случај се работи за појава на избивање на ладни подземни гасови во неколку дувла (Слика 7). Во последно време, но и од поодамна, само поради малите содржини на H2S појавата е означувана како вулканска солфатара, односно „вулкан“. Тоа е погрешно, бидејќи според дефиницијата солфатара е изрон на површина на вулкански гасови составени од водена пареа и претежно H2S, SO2, CO2, со температури од 90-250°C. Исто така, кај с.Косел и вдолж целиот расед нема никави траги од вулкански карпи, што дополнително потврдува дека не се работи за вулкан. Избелувањето и распаѓањето (алтерациите) на површина кои се јавуваат во околните палеозоиски шкрилци и другите карпи, се предизвикани од слабите содржини на H2S кој во контакт со дождовната вода создава слаба сулфурна киселина која ги разјадува и изменува околните карпести маси. Оттаму дувлата кај с.Косел не претставуваат појави поврзани со вулканска активност туку тоа e простор каде од повеќе места излегуваат гасови од длабочината со досега непознато потекло.
Слика 7. Дувло како резултат на мофета во с.Косел
Извор: https://mk.wikipedia.org/wiki/Косел
Охридското епицентрално подрачје, заедно со Скопското, Дебарското, Гевгелиското и Пехчевското се подрачја со највисока сеизмичка опасност во Македонија (Слика 3б). Бидејќи современата светска наука, до ден денешен не утврдила прецизен метод за предвидување на земјотреси, за истите никој не може со сигурност да каже кога ќе се случат и со колкава магнитуда. Она што денеска успеала науката е да развие бројни математички модели базирани на статистички пресметки со кои се одредува сеизмичката опасност за одреден регион/локација преку дефиниран степен на веројатност од случување во одреден временски период. Свесни за постоењето на сеизмичката опасност и нејзината големина, она на што треба интензивно и перманентно да се работи е преземањето на мерки и активности за намалување на сеизмичкиот ризик преку градење на сеизмички отпорни конструкции и општество спремно да се справи со предизвиците што се последица на сеизмичката опасност.
Во таа насока, во Сеизмолошката обсерваторија и Институтот за земјотресно инженерство и инженерска сеизмологија (ИЗИИС) при УКИМ, перманентно се работат научно-истражувачки и инженерско-апликативни проекти со цел стекнување на нови сознанија за сеизмичноста и однесувањето на конструкциите, а со цел преземање на соодветни мерки за намалување на сеизмичкиот ризик. Конкретно, за проучување на сеизмичките карактеристики на охридското епицентрално подрачје, механизмите на пропагирање на сеизмичките бранови, влијанието на површинските депозити врз фреквентно-амплитудната модификација на регионалните сеизмички движења и одговорот на конструкциите, уште во далечната 1976 година ИЗИИС инсталираше 3D (тридимензионална) мрежа со 19 трикомпонентални сензори за следење на силни земјотреси во реално време, прва од овој вид во Европа и една од првите во светот (8 сензори во бушотини со длабочина од 9÷125 m; 4 сензори на тло и 6 во селектиран десетокатен станбен објект и 1 сензор на слободна локација на стена). Охридската 3D мрежа за регистрација на силни земјотреси, надоградена и модернизирана во 2009 година, беше еден од највизионарските, меѓутоа и најскапите проекти на ИЗИИС.
Од три параметри кои ја квантифицираат прогнозата на земјотресите (локација, јачина и време), населението, како и медиумите најчесто и ексклузивно се заинтересирани да добијат информација кога ќе се случи силен земјотрес. Иако наведената информација е корисна за преземање на определени системски превентивни мерки како и подигање на готовноста на системите за заштита и спасување, за економијата на државата и инженерската пракса, времето како прогностички параметар ја нема таа ексклузивност. Имено, системска, технички конзистентна и економски одржлива заштита на населението и создадените вредности од силни и катастрофални сеизмички влијанија, започнува непосредно по скопскиот земјотрес, односно во септември 1963 година (сеизмички прописи на СРМ, кои во септември 1964 се заменети со федералните прописи, односно Привремените технички прописи за градење во сеизмички подрачја. Во јуни 1981 година, прописите од 1964 година се заменуваат со посовремени, кои со незначителни измени и дополни, сѐ до денес се, а до воведувањето на Европрописите, ќе бидат важечки. Заеднички именител на наведените прописи е дека за максимално очекувано (не максимално можното) сеизмичко дејство, објектите се проектираат да претрпат каков било вид и интензитет на оштетувања, но не и рушење, со оглед на тоа што рушењето на објектот предизвикува жртви и смртоносни повреди. Овој концепт, кој впрочем е вграден и во сите светски прописи за проектирање и градење во сеизмички подрачја е познат како „заштита (безбедност) на животот“, во Македонија се имплементира од септември 1963 година.
Разликата помеѓу наведените прописи е нивото на кое, а во зависност од типологијата на објектите, оштетувањата се појавуваат и градиентот со кој се зголемуваат со зголемувањето на сеизмичките сили. Спрегнати, двата критериуми, го дефинираат техничко-административното ниво на национално прифатливиот сеизмички ризик со кое државата и општеството се бранат од сеизмички катастофи.
Пропишаното ниво на национално прифатливиот сеизмички ризик е минимум, под кој ни еден проектант и изведувач не смеат да проектираат, односно изведуваат. Меѓутоа, она што прописите го дозволуваа, го дозволуваат и стимулираат, е дискреционото право на секој инвеститор/сопственик да инвестира во кој било степен на сеизмичка заштита поголем од нивото на национално прифатливиот, односно пропишаниот сеизмички ризик.
Еден од неодамна позитивните чекори преземени од Владата на Македонија во доменот на заштита на населението и создаденте вредности, односно намалување на сеизмичкиот ризик, се измените во Законот за градење од 2013 година со кои значително е зајакната контролата на процесот на проектирање и изградбата на објектите. Имено, од 2013 година, задолжителен документ за издавање на Одобрение за градење е позитивното мислење за механичката отпорност, стабилност и сеизмичка заштита на градбата како и позитивното мислење за изведениот степен на механичката отпорност, стабилност и сеизмичка заштита на градбата, кое секој инвеститор мора да го поседува пред да започне со експлоатација на изградениот објект.
Прогностичките параметри, локација и јачина на очекуваните сеизмички дејства им се познати на надлежните институции во Македонија. Врз основа на тоа се изработувани и се ажурираат карти на сеизмичко зонирање (Слики 3) кои се основен документ со кој се дефинира сеизмичката проектна сила, односно реализира националната стратегија на прифатливиот сеизмички ризик и заштита на населението и создадените вредности од сеизмичките влијанија. Имајќи ја предвид дискутираната стратегија, времето на настанување на земјотреси, како прогностички параметар станува неважно со оглед на тоа што со ефикасна технички конзистентна и економски оправдана заштита на објектите од сеизмички дејства, заштитена е и нивната содржина, вклучувајќи го и човекот како најголема етичка вредност.
Автори:
проф. д-р Зоран Милутиновиќ
доц. д-р Радмила Шалиќ
Даниел Томиќ
проф. д-р Никола Думурџанов
м-р Катерина Дрогрешка
д-р Драгана Черних Анастасовска
д-р Лазо Пекевски
д-р Вера Чејковска
м-р Јасмина Најдовска
