Эффективнее прогнозировать землетрясения, чем бороться с последствиями

Безопасность – это искусство управления рисками, в том числе сейсмического характера. Она включает в себя не только усиление строительных конструкций или учение спасателей, но и мониторинг сейсмической обстановки. О том, как проходит «разведка боем», сегодня рассказывает директор ТОО «Институт сейсмологии», председатель Межведомственной комиссии по прогнозу землетрясений при МЧС РК Танаткан Абаканов.

– В своих прогнозах ваш институт часто упоминает о сейсмоопасности. Что включаете вы в это понятие?

– Под сейсмической опасностью понимается возможность проявления максимально сильного (разрушительного) землетрясения на данной территории.

Оценка сейсмической опасности состоит в выделении главных сейсмогенерирующих структур (места возникновения землетрясений), в определении ожидаемой в них максимальной магнитуды землетрясений, частоты повторения сейсмических событий и в оценке интенсивности сейсмического воздействия на геологические образования, слагающие верхнюю часть земной коры, и на объекты, располагающиеся на них. Решение этих задач осуществляется с помощью составления карт сейсмического районирования. Основное назначение этих карт – создание научно обоснованного документа, в котором отражены источники опасности и интенсивность будущих землетрясений.

В Казахстане выполняется три вида сейсмического зонирования (районирования):  общее (ОСЗ); детальное (ДСР); микросейсморайонирование (СМР).

Действующие нормы в странах СНГ и Казахстане существенно отличаются от европейских международных стандартов. Карты сейсмического районирования в Казахстане отражают только максимально возможную балльность и повторяемость балльности в 100, 1000 и 10000 лет в зависимости от сейсмического режима конкретной зоны. Этот подход называется детерминистским.

В европейских стандартах отражается балльность как в детерминистской постановке, так и вероятностная характеристика интенсивности землетрясения. Указанный подход оптимален при проектировании зданий и сооружений в зависимости от ответственности объекта.

ОСЗ служит для целей планирования развития народного хозяйства в масштабах республики. К настоящему времени картой ОСР охвачена вся территория Казахстана, но она не отвечает требованиям современности. Вопрос финансирования для создания карты общего сейсмического зонирования для всей территории страны по международным стандартам в настоящее время находится на рассмотрении в правительстве.

Для выявления и оценки характеристик сейсмогенерирующих зон, сейсмические события в которых представляют опасность  для сооружений, населенных пунктов, районов перспективного народно-хозяйственного освоения, составляются карты детального сейсмического районирования (ДСР). Практически для всех областей Казахстана, кроме территорий Алматинской и Восточно-Казахстанской областей, требуется составление карт ДСР.

Сейсмическое микрорайонирование осуществляется в целях оценки влияния местных инженерно-геологических условий (состав, строение, уровень грунтовых вод, рельеф и т.д.) на сейсмический эффект. Оно производится в крупных масштабах.

Карты ОСР, ДСР и СМР периодически уточняются по мере накопления новых данных через каждые 10–15 лет. Последняя карта СМР города Алматы вышла в 1983 году. Следует отметить, что за последние годы произошли существенные изменения сейсмических характеристик грунтов из-за интенсивного водозабора и изменения уровня грунтовых вод (УГВ). Наряду с этим накоплены данные об амплитудно-частотных характеристиках грунтов Алматы. В настоящее время во всех странах широко внедряется методика построения карт СМР методом сейсмических жестокостей, что значительно повышает ее точность и достоверность. Ко всему этому следует добавить, что отображение на картах СМР доминантных периодов колебаний грунтов дает возможность исключить резонансные явления при проектировании зданий. Известно, что при одних и тех же землетрясениях здания одинаковой конструкции, но отличающиеся своими динамическими параметрами, ведут себя по-разному: одни разрушаются, а другие остаются целыми. Здесь играет роль явление резонанса.

В этом году Институт сейсмологии начал разработку карты сейсмического микрорайонирования города Алматы на новой методической основе.

– Провокационный вопрос: сегодня можно прогнозировать подземные толчки?

– Благодаря фундаментальным исследованиям за последние 10–15 лет произошли существенные сдвиги в понимании законов возникновения землетрясений и формировании их предвестников. Согласно разработанной в Институте сейсмологии генетической классификации землетрясений в прогнозе выделяются три этапа: долгосрочный (до 10 лет); среднесрочный (от 1 месяца до 2 лет); краткосрочный (дни – часы).

Долгосрочный прогноз базируется на установленных закономерностях в протекании процессов в земной коре и их отражении в изменении геофизических характеристик, слагающих ее структурных неоднородностей. При долгосрочном прогнозе картируются области или зоны, в пределах которых в ближайшие годы (период до 10 лет) вероятность возникновения сильных землетрясений высока. На карте долгосрочного прогноза Института сейсмологии в пределах Алматинской области выделено 3 участка, где вероятность возникновения сильных землетрясений в ближайшие 5–7 лет очень высока. Одна из них находится юго-западнее города Алматы, где в 1911 году произошло известное кеминское землетрясение. Вторая «перспективная» зона выделена в юго-восточной части хребта Заилийского Алатау. Пространственно она тяготеет к эпицентральной зоне чиликского землетрясения (1889 г.). Третья зона тяготеет к Джунгарии.

Среднесрочный прогноз. Многие годы существовали большие сомнения в возможности практической реализации средне- и краткосрочного прогнозирования землетрясений. Однако результаты фундаментальных исследований последних лет четко показали реальность этого. Научную основу прогноза составляют главным образом пространственно-временные закономерности распределения различных параметров сейсмического и геомагнитного полей. Ежегодно в начале календарного года в правительственные органы передаются данные о среднесрочном прогнозе на текущий год, выделяются зоны, в пределах которых вероятность возникновения сильных землетрясений повышена. Среднесрочный прогноз землетрясений, переданный в правительственные структуры за последние годы, включая 2011 год, на 100 процентов оправдывался.

Очевидно, что краткосрочный прогноз землетрясений – весьма сложная, многоплановая и острая проблема современного естествознания. Отсутствие универсальных предвестников, а также чрезвычайная неустойчивость аномальных явлений, предшествующих землетрясениям, предопределила необходимость комплексного подхода к ее решению.

Имеются в мире единичные обнадеживающие случаи реального прогнозирования землетрясений в краткосрочном плане. Здесь определенными успехами пользуются китайские сейсмологи, у которых есть прецеденты удачных прогнозов в 1975-м, 1997 годах. Определенные успехи в прогнозе землетрясений в краткосрочном плане имеются у сейсмологов Греции.

В настоящее время в отечественной сейсмологической науке произошли некоторые сдвиги в создании основ и методов прогноза землетрясений. В головном Институте сейсмологии начато использование  алгоритмов и программных средств по среднесрочному и краткосрочному прогнозу землетрясений, разработанных и широко используемых в России, КНР и Японии. Следует отметить, что Институтом сейсмологии еженедельно краткосрочный прогноз осуществлялся только для территории Алматинской области,  включая г. Алматы,  которая обеспечена в какой-то мере сейсмическими станциями. Материалы регулярно представляются в соответствующие инстанции.

– При сейсмическом мониторинге большую роль играет современная аппаратура. Хотелось бы поинтересоваться вашим материально-техническим оснащением.

– Работу с аппаратурой, обслуживание сейсмических станций  и мониторинг за сейсмическими процессами  ведет госучреждение «Сейсмологическая опытно-методическая экспедиция комитета науки МОН РК». Они представляют материалы в Институт сейсмологии.  Наши ученые проводят обработку, анализ, интерпретацию и выдачу заключения о предстоящем сейсмическом событии. Что касается количества сейсмических станций и пунктов наблюдений в Казахстане, то их однозначно недостаточно. Всего в Казахстане 54 сейсмических станций и пунктов наблюдений. Для сравнения: в Китае их более 3 тысяч, в Японии – более 5 тысяч, в Иране – 1200.

Андрей ВЕРМЕНИЧЕВ, Алматы