На вопросы портала “Геомаркетинг” отвечает Сергей НИКИТИН, ведущий инженер ИФЗ РАН им. О.Ю. Шмидта

 

Сергей Николаевич, сейсмическое микрорайонирование – это основа сейсмостойкого строительства, и здесь сомнений быть не должно. Но насколько актуально СМР в России сегодня?

 

В 1991 году процент территории страны, подверженной сейсмической опасности, уменьшился, но площадь сейсмических районов в Российской Федерации по-прежнему значительная. Достаточно взглянуть на карту общего сейсмического районирования РФ (ОСР) и ответ на вопрос проявляется сам собой.

 

Помимо «сейсмической опасности» есть понятие «сейсмический риск», который учитывает не только сейсмическую опасность, но и сейсмическую уязвимость объектов. То есть, при одинаковом уровне сейсмической опасности менее сейсмоустойчивые объекты подвержены риску полного или частичного разрушения в большей степени. В этом аспекте ситуация в стране не утешительная.

 

К примеру, в 1997 году вышла карта ОСР-97 и в стране появились новые сейсмические районы. Инженерные сооружения, возведенные там ранее без учета сейсмичности, продолжают эксплуатироваться. И есть большие сомнения, что сейсмическая уязвимость хотя бы критически важных и экологически опасных объектов проанализирована и приняты меры по повышению их сейсмостойкости.

 

Нужна ли актуализация карт сейсмической опасности и как часто нужно это делать?

 

Разумеется, актуализация нужна. Следует ли это делать с некоторой административно заданной периодичностью? Не уверен. По-хорошему, переоценка уровня сейсмической опасности должна производится после каждого значимого сейсмического события. В нашей стране, как известно, принято три уровня сейсмического районирования: федеральный – общее сейсморайонирование (ОСР), региональный – детальное сейсморайонирование (ДСР) и локальный уровень – сейсмомикрорайонирование (СМР). Каждому уровню соответствует масштаб районирования. На уровне ОСР учитываются сейсмические очаги с магнитудой более 5 – 5,5. На уровне ДСР учитываются региональные источники сейсмической опасности с меньшей магнитудой, а на уровне СМР – уже не только сейсмическая опасность, но и сейсмогенная, то есть не только воздействие сейсмической волны на основание инженерного сооружения и само сооружение, но и воздействия опасных природных и техногенных процессов, спровоцированных сейсмическим воздействием.

 

Вот пример… Осенью прошлого года в Челябинской области произошла серия значимых региональных сейсмических событий с магнитудой 4,5-5,5. Это, безусловно, повод пересмотреть параметры исходной сейсмичности в регионе на уровнях ОСР и ДСР. Когда выйдет следующая карта ОСР, в которой будут учтены эти события? А проектировать и строить нужно уже сегодня!

 

Какой же выход?

 

Уже более десяти лет существуют идеи создания федеральной интерактивной сейсмической модели, «модель источников землетрясений» по Валентину Ивановичу Уломову с использованием ГИС, в которую вносятся данные об очагах, по мере их возникновения. А исходная сейсмичность для конкретного пункта и даже карта сейсмической опасности для заданной территории будет генерироваться по запросу с использованием согласованных «моделей сейсмического эффекта». Это было бы полезным техническим решением, закрывающим вопрос о периодичности актуализации карт сейсмической опасности ОСР и ДСР.

 

Что касается актуализации карт СМР, то тут есть как минимум два варианта. По меткому определению одного из основателей инженерной сейсмологии Сергея Васильевича Медведева, – «сейсмическое микрорайонирование – это уточнение сейсмической опасности до масштаба объекта» и, разумеется, для объекта. Если объект – населенный пункт, то есть результатом СМР пользуются многократно при проектировании и строительстве различных объектов, то актуализировать карту следует не только при существенных изменениях региональных и локальных сейсмических условий, но и гидрометеорологических, инженерно-геологических и геотехнических условий. Если объект – инженерное сооружение, а карта СМР есть результат оценки локальной сейсмической опасности и прогноз значений различных параметров сейсмического воздействия для проектирования и строительства, то вопрос о периодичности не совсем уместен.

 

Сергей Николаевич, нужен ли для этого весь комплекс исследований (изучение тектоники, геоморфологии, физико-химических свойств пород, геодинамики и т.д.) или можно ограничиться отдельными исследованиями?

 

В рамках ОСР и ДСР для выявления, локализации и параметризации сейсмических очагов нужны, разумеется, сейсмотектонические исследования, моделирование очагов и поведения геологической среды при сейсмических воздействиях. И без сейсмометрических наблюдений не обойтись.

 

Для СМР перечень исследований значительно шире. Необходимо выявить и проанализировать все геодезические, гидрологические, инженерно-геологические, экологические и геотехнические факторы, имеющие отношение к сейсмическому воздействию. Причем, качественно и количественно оценить не только влияние выявленных факторов на сейсмическое воздействие, но и его влияние на изменение геодезических, гидрометеорологических, инженерно-геологических, экологических и геотехнических условий.

 

Как могла бы выглядеть идеальная современная система мониторинга сейсмической активности? В чем состоит сложность построения такой системы и последующего использования ее данных?

 

Идеальных систем, к сожалению, не бывает, а систем мониторинга тем более, а сейсмического мониторинга – в принципе. Но движение к идеалу – достойная цель, и кое-что в этом направлению сейчас происходит. Наконец, на смену сейсмологическим станциям приходят станции сильных движений, то есть инструмент-индикатор заменяется на средство измерения. Динамический и частотный диапазон цифровых регистраторов растет год от года, а возможности передачи и хранения цифровых данных позволяют создать сейсмологическую сеть практически любой конфигурации. Это в совокупности создает хорошие предпосылки для создания современных систем мониторинга сейсмической активности, которые позволят не только регистрировать и локализовать сейсмические очаги, но и получать исходные данные для среднесрочного и краткосрочного прогноза.

 

Для прогнозных задач потребуются датчики напряженного состояния геологической среды, которых в промышленном варианте пока нет. Да и недорогих датчиков ускорения, скорости и смещения с необходимым динамическим и частотным диапазоном не так много.

 

Как вы оцениваете влияние развития вычислительных технологий на возможности и точность моделирования и прогнозирования сейсмической активности, на ее оценку?

 

Вопрос очень интересный. Мы за полвека прошли путь от БЭСМ до суперкомпьютеров, производительность которых скоро будет измеряться эксафлопсами (10¹⁸ – ред.). Но за несколько тысяч лет (!) реакция на катастрофические природные явления практически не изменилась – «если тряхнуло, ноги в руки и убегай». И «терзают смутные сомнения», а Homo достаточно sapiens, чтобы так себя называть?

 

Если серьезно, то развитие вычислительных средств, а также технологий передачи и хранения данных, безусловно способствует прогрессу инженерной сейсмологии. Но «точность моделирования» взаимодействия геологической среды с сейсмическим полем, все-таки, в большей степени зависит от качества моделей. А возможность прогноза и его надежность главным образом зависит от выявления предвестников и мониторинга их активности. В этом направлении результаты пока скромные. Регистрировать землетрясения, чтобы их предсказывать, что в основном сейчас и происходит – не самый конструктивный путь. Не просто прогнозировать то, что уже произошло …

 

Нуждаются ли в совершенствовании и актуализации стандарты и нормативы, используемые в СМР?

 

Интересно, может ли кто-нибудь на этот вопрос ответить отрицательно? Тем не менее, ответ не такой однозначный. Кстати, когда речь идет о нормативных документах, к слову «актуализация» хорошо бы добавлять еще несколько модных терминов: «гармонизация», «адаптация», «интерпретация». Это, порой, лучший способ завуалировать реальную цель изменения правил игры в отрасли. Если «актуализация» производится с целью лоббирования чьих-то корпоративных интересов, то может уже и не надо ничего менять – изменили бы только название «СНиП» на «СП», также как ГП (госпредприятие) на АО, и работали бы по знакомым привычным правилам… Если «гармонизация» отечественной нормативной базы с иностранными производится с целью открыть настежь ворота нашей не окрепшей капиталистической экономики, то не стоит беспокоиться – правила ВТО и сейчас не позволяют нам защищать наши рынки от иностранных конкурентов.

 

Нормативная база, безусловно, должна регулярно обновляться по самым разным объективным причинам – от исправления ошибок, до появления новых технологий. Причем, изменение любой буквы в одном документе должно увязываться со всеми другими документами, хотя бы так, как это делалось в СССР. А сейчас противоречия находятся не только в разных документах, но и в разных разделах одного документа.

 

Если нет порядка в правилах игры, то где вы хотите его обнаружить? Но хочется закончить на оптимистической ноте: «Профессионалы всех отраслей, объединяйтесь и договаривайтесь!»

           

Беседовал А. Астахов