От сейсмической опасности к сейсмической безопасности

опасности
Института физики Земли РАН
28-30 октября 2019 г., г. Москва

Научно-практическая конференция
«Инженерная

сейсморазведка и сейсмология»

проблему с точки зрения сейсмической безопасности, которая в свою очередь

является одним из существенных факторов более широкой проблемы – проблемы экологической безопасности.

включающая прогноз землетрясений и сейсмическое районирование;
Сейсмостойкое строительство;
Ликвидация последствий землетрясений.

Чем более

надёжно и корректно решаются задачи первого и второго блока, тем меньше нагрузка на третий, являющийся прерогативой экстренных служб федерального, регионального и локального уровней (на нем мы останавливаться не будем). Каждый из блоков содержит в себе широкий спектр задач и проблем. Очевидно, что эффективное функционирование системы возможно только в случае отлаженной взаимосвязи между блоками.

и благородной целью сейсмологии.
Точно предсказать время возникновения очередных сейсмических толчков,

а тем более предотвратить их, к сожалению, на сегодняшний день невозможно. Однако разрушения и число человеческих жертв могут быть уменьшены путем:

проведения в сейсмоактивных районах разумной и долговременной государственной политики, основанной на повышении уровня осведомленности населения и федеральных органов власти и управления об угрозе землетрясений;
проектировании с учетом данных сейсмического районирования разной степени детальности (ОСР, ДСР, СМР);
последующем строительстве такого качества, чтобы построенные объекты выдерживали натиск подземной стихии;
последовательного выполнения мероприятий по оценке сейсмостойкости существующих объектов и проведению в случае необходимости сейсмоусиления их конструктивных элементов.

относится к середине 50-ых годов ХХ века, после произошедших катастрофических

землетрясений в Ашхабаде (1948) и Хаите (1949).

оно произойдет, и интервал времени, когда оно может случиться, с

точностью достаточной для того, чтобы суждение об окончательном успехе или неудаче прогноза не вызывало затруднений. Сверх того, ученым следует также определить доверительный уровень каждого прогноза.

Таким образом, прогноз землетрясения включает три элемента:

1. прогноз величины (магнитуды, энергии);
2. прогноз места;
3. прогноз времени.

Прогноз землетрясений – что это значит?

Только шарлатаны и дураки предсказывают землетрясения.
Ч.Ф. Рихтер

Такой прогноз сейсмической опасности в большей степени полезен в оперативном плане – эвакуация людей, остановка опасных производств, мобилизация служб ликвидации последствий и т.д.

с магнитудой будущего землетрясения. Хотя, такие работы в научной литературе

известны.

Прогноз величины (магнитуды, энергии) будущего землетрясения в настоящее время делается только путем определения диапазона магнитуд типа М  Мо. Как правило, нижняя граница Мо выбирается равной 5.5, поскольку землетрясения такой магнитуды могут произвести социально значимый эффект.

?

подверженные сейсмической опасности – сейсмические пояса Земли – это сейсмический

«юг», там «жарко»;
районы, где сейсмичность отсутствует, или незначительна (например, платформенные области) – это сейсмический «север».

Оно в большой степени смыкается с долгосрочным сейсмическим прогнозом по времени и с прогнозом места.

видов.

Несмотря на огромное количество предвестников, ни один из них не

дает точных указаний на время, место и силу грядущего землетрясения.

В разных сейсмоактивных районах различные предвестники работают по-разному, давая большой разброс в оценках места, времени и силы будущего землетрясения.

комплекса предвестников.

2. Физическое моделирование процессов подготовки землетрясений в лабораторных условиях

на образцах.

Однако, во втором случае надо всегда помнить о том, насколько условия в лаборатории отвечают условиям в натуре (принцип подобия).

чтобы было вот так:

результатов, полученных в последние десятилетия, еще очень далека от своего

решения. Вполне вероятно, что надежные и полезные прогнозы не появятся еще много лет – настолько сложна эта задача, требующая больших сил и средств, которые даже в самых развитых странах общество дать не в состоянии. С другой стороны, успешные прогнозы не избавят человечество от землетрясений; они будут причинять ущерб зданиям и сооружениям.

Кроме того, даже в случае надежного прогноза, можно ли будет осуществить эвакуацию населения таких мегаполисов, как Токио, Сан-Франциско, Пекин ?

антисейсмическое строительство новых объектов и укрепление старых зданий
до такой

степени, чтобы они смогли выдержать натиск стихии. Хотя, как показывает печальный опыт землетрясения 16 января 1995 г. в г. Кобэ, Япония, даже высокое качество антисейсмического строительства не предохраняет полностью современный город от огромных прямых и косвенных потерь.

категории:
1. Общее сейсмическое районирование (ОСР);
2. Детальное сейсмическое районирование (ДСР);
3. Сейсмическое

микрорайонирование (СМР).

Оценка сейсмической опасности, с точки зрения проектирования и строительства, это результат сейсмического районирования различного масштаба и степени детальности.

составных частей соответствующих СНиП-ов при проектировании зданий и сооружений в

сейсмоопасных районах. Карты ОСР определяют вероятность превышения (или не превышения) заданного уровня сейсмических сотрясений на поверхности земли на период в десятки и сотни лет.

По сложившейся практике карты ОСР пересматриваются раз в 15-20 и более лет, когда накапливается достаточное количество новых экспериментальных и теоретических данных об отклонениях (как в большую, так и в меньшую стороны) наблюденной балльности от балльности, указанной на действующей карте ОСР.

Последний вариант карт ОСР – это карты ОСР-2016, которые в настоящее время рассматриваются в качестве Приложения к проекту Изменение № 1 к СП 14.13330.2018 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах».

Богданов (ООО ИГИИС)
Комплект карт ОСР-2016 рекомендован Научным советом РАН по

проблемам сейсмологии для замены карт ОСР-97

Для сейсмостойкого проектирования и строительства объектов повышенной ответственности

Для сейсмостойкого проектирования и строительства особо ответственных объектов

Для оценки сейсмической опасности объектов ядерной отрасли

Для сейсмостойкого проектирования массового строительства

характеристик
В настоящее время многие страны перешли на использование вероятностных карт

сейсмического районирования в физических характеристиках.
На таких картах, как правило, картируются характеристики, которые далее используются при проектировании непосредственно для задания сейсмических нагрузок (например, пиковые ускорения PGA – проект GSHAP).

Дискуссии о пересмотре картируемой величины на картах ОСР, как, впрочем, и методических основ ее расчета, ведутся специалистами уже не первый год. При этом необходимо понимать, что комплект карт ОСР - это элемент нормативной базы по обеспечению сейсмостойкости проектируемых зданий и сооружений. Его кардинальное изменение влечет за собой пересмотр всей цепочки учета сейсмических нагрузок и, как следствие, всей линейки нормативных документов.

Для перехода к картированию сейсмической опасности территории Российской Федерации в физических характеристиках сложились все предпосылки.

основе модели зон ВОЗ ОСР-2016 и эмпирической модели затухания Ф.Ф.

Аптикаева (PGA, см/c2) (по С.А. Перетокину).

На грунтах II категории

Карта А

Карта B

Карта C

Карта А

Карта B

Карта C

Карта А

Карта B

Карта C

На грунтах II категории

На грунтах II категории

На грунтах I категории

На грунтах I категории

На грунтах I категории

На грунтах III категории

На грунтах III категории

На грунтах III категории

для оценки сейсмической устойчивости большого числа зданий и сооружений, построенных

десятки лет назад (паспортизация и т.п.).

Почему !?

Эти объекты подвергались в процессе своей эксплуатации воздействию сильных землетрясений и, вследствие этого, утратили запас прочности, заложенный при их проектировании.

Состояние их сейсмостойкости требует периодического контроля со стороны администрации сейсмоактивных регионов, что, в свою очередь, требует выделения существенных дополнительных финансовых и материальных ресурсов.

И тут мы вплотную подходим к проблеме сейсмостойкого строительства вообще и его качества в частности.

здание, с учетом силы ожидаемых сейсмических воздействий?

к вопросу о качестве строительства …

Гир, Х.Шах. Зыбкая твердь. М.: Мир, 1988
Жизненно важно не предсказать

точное время, когда будет разрушен город, а построить его там и так, чтобы он не был разрушен.

Из статьи В.П. Солоненко
«Сейсмология и проблемы предсказания землетрясений»,
Геология и геофизика, 1974, № 5, с. 168-178.

на долгосрочных прогнозах акад. С.А. Федотова для Камчатки и Курильских

островов, принята (середина 2000-х годов) и реализуется программа по сейсмоусилению жилого фонда в г.Петропавловск-Камчатский.

segment of the world еcоnоmу.”
(Мировая строительная индустрия – наиболее коррумпированный

сегмент мировой экономики.)

Nicholas Ambraseys and Roger Bilham. Corruption kills // Nature. 2011. V.469. Pp.153-155.

Самые бедные страны являются наиболее коррумпированными, но некоторые из них более коррумпированы, чем другие. Линия взвешенной регрессии (пунктирная) делит страны, которые воспринимаются как более коррумпированные (ниже линии), чем можно было ожидать от среднего дохода на душу населения от менее коррумпированных (выше линии).

Коррупция по сравнению с уровнем коррупции, который можно ожидать от дохода на душу населения. Из всех смертельных исходов землетрясений, связанных с разрушением зданий за последние три десятилетия (1980-2010), 82,6% приходится на общества, аномально подверженные коррупции (левый угол рисунка).

Общем собрании РАН 28.03.2007 г.