Сейсмические наблюдения крымский федеральный университет. Эксперт: «С точки зрения российской сейсмики Крым – это сейсмическое «захолустье. О стройках и реконструкциях

Сейсмичность Крыма - около трех землетрясений в год, таких по силе, как произошедшее в начале мая в Алуште, - рассказал "РГ" директор Крымского экспертного совета по оценке сейсмической опасности и прогнозу землетрясений Юлиан Бурым. - Один раз в год колебания превышают четыре балла. Затем идут сейсмические события с периодичностью в десятки и сотни лет. Землетрясение, подобное тому, что произошло в 1927 году, случается одни раз в 400-500 лет.

Сегодня за сейсмической ситуацией на полуострове и прилегающих районах непрерывно следят семь стационарных станций.

Все они расположены вдоль побережья от Керчи до Севастополя, а также в центре полуострова, - рассказал "РГ" директор института сейсмологи и геодинамики КФУ им. Вернадского Юрий Вольфман. - Полученные на станциях данные составляют основу совершенствования методики прогноза сейсмической опасности для подверженных ей территорий, в том числе для Крыма.

На Украине мониторинг землетрясений хотя и был прописан в специальной статье бюджета, но при этом на реконструкцию системы наблюдений средства вообще не предусматривались. По этой причине до сих пор на всех сейсмостанциях полуострова стоят еще советские датчики, работающие уже более четверти века.

Предполагалось, что мы должны обеспечить работоспособность станций без специально выделенных средств на реконструкцию сети наблюдений. Поэтому мы всячески пытались модернизировать сеть своими силами, - сообщил Юрий Вольфман. - Например, блоки аналогово-цифровых преобразователей для сейсмостанций мы вынуждены были делать сами, собирали их буквально на коленке.

Теперь Институт сейсмологии стал составной частью КФУ им. Вернадского, благодаря поддержке университета мы приобрели пять новых отечественных блоков преобразователей для стационарных станций.

С запасом прочности

Увы, в ХХI веке предсказывать землетрясения ученые все еще не могут. В 1975 году в Китае был сделан удачный прогноз, позволивший избежать многих негативных последствий этого стихийного бедствия. Однако уже через год в этом же регионе случилось страшное землетрясение, в котором погибло около 250 тысяч человек. Предсказать его не смог никто.

Если кто-то делает так называемый "точный" прогноз времени, места и силы землетрясения, то это, скорее всего, не ученые, а астрологи или экстрасенсы, - говорит Юлиан Бурым. - Более 20 лет назад международная научная общественность приняла декларацию о запрете выдавать в средства массовой информации прогнозы, поскольку они носят вероятностный характер. Более или менее удачные попытки были и после 1975 года, но в целом проблема не решена.

Современная концепция сейсмической безопасности состоит не в том, чтобы как можно точнее предугадать место, время и силу удара стихии, а в соблюдении строительных норм, позволяющих избежать разрушительных последствий. Например, в Ялте, чтобы жители чувствовали себя в безопасности, строения должны быть готовы к восьмибальной сейсмике. Специалисты проводят микросейсморайонирование, так как грунт на каждом конкретном участке может как ослаблять, так и усиливать разрушительное воздействие. Микрорайонирование экономит деньги, или наоборот - добавляет строителям миллионы рублей расходов, ведь по закону абсолютно все проекты должны проходить экспертизу на сейсмобезопасность. Однако на деле это не всегда так.

Мы знаем немало случаев, когда современное строительство ведется с нарушением норм, в том числе по сейсмике, - говорит Юлиан Бурым. - В центре Ялты стоят свечки, построенные в 2000-х годах без всякой сейсмической экспертизы.

Вода перемешалась

Крымское землетрясение 1927 года, помимо разрушений, имело много других последствий. Среди прочего на ЮБК изменился химический состав и дебет родников. Сегодня артезианская вода является вторым по важности источником водоснабжения полуострова.

В нашем регионе откачка подземных вод из артезианских горизонтов не приведет к усилению сейсмической активности, - считает Юрий Вольфман. - Запасы подземных вод пополняемые, не надо думать, что, если мы забрали воду из глубины, то ее там больше не будет. В свое время альтернативой Северо-Крымскому каналу были именно эти источники.

Другое дело, что бурить скважины нужно очень осторожно, под наблюдением специалистов. Увы, признают эксперты, сегодня это зачастую делается с грубыми нарушениями, что приводит к смешиванию пресных и соленых водоносных горизонтов, и контроля над этими процессами практически нет.

Раньше мы наблюдали за состоянием артезианских вод на пяти скважинах, сегодня под наблюдением осталась одна, - говорит доктор геолого-минералогических наук, профессор Анатолий Лущик. - Естественно, что такие данные не будут репрезентативными.

Грязевые вулканы

Помимо воды в Крыму активно ведется добыча углеводородов. Именно поэтому на полуострове Тарханкут, где эксплуатируются газовые скважины, появились два временных пункта сейсмонаблюдений. Вторым регионом, требующим повышенного внимания сейсмологов, является Керченский полуостров.

Руководство университета обращалось в правительство Крыма с предложением о создании комплексного Восточно-Крымского геодинамического полигона, - говорит Юрий Вольфман. - В Керчь стекаются все коммуникации, связывающие нас с материком. Это дополнительное интенсивное воздействие на окружающую среду, которое усиливает риски, обусловленные и без того неблагоприятными инженерно-сейсмологическими и геолого-структурными факторами.

Грязевой вулканизм, высокая сейсмичность, сложные грунтовые условия - все эти явления есть в Керчи, и наблюдает за ними одна единственная сейсмостанция. У специалистов вызвало серьезную озабоченность произошедшее в декабре прошлого года извержение грязевого вулкана в селе Новоселовка Ленинского района, едва не затопившее деревню. Строящийся мост проходит вблизи нескольких грязевых вулканов, формирующихся на глубине 13-15 километров.

Сейчас специалисты подготовили карты сейсмического районирования Крыма для включения в строительные нормы РФ. Приложение к картам - список из более 200 населенных пунктов полуострова.

Справка "РГ"

Как морями, со всех сторон Крым окружен сейсмическими зонами. Та, что вызвала толчки на ЮБК, расположена на удалении 20-40 километров от берега и тянется до Керчи. Другая зона вытянулась от Севастополя в направлении Одессы. Сейсмическая активность полуострова не стабильна. Бывали годы, когда приборы фиксировали до 250 местных землетрясений в год. В другие периоды их число не превышало 50. Сейчас "нормой" считается 70-80 толчков разной силы в год.

Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Михаил Мень подписал приказ о внесении изменений в свод правил «Строительство в сейсмических районах», согласно которым список населенных пунктов, расположенных в сейсмических районах, дополнен населенными пунктами в Республике Крым и других субъектах РФ, а также введена карта сейсмического районирования Крыма.

«Минстроем России совместно НИЦ «Строительство» проведена корректировка СП по строительству в сейсмических районах, выполнена кропотливая работа по актуализации устаревшей информации сейсмического районирования по территориальному признаку с учетом регионов с повышенными сейсмическими рисками, обновлен и дополнен перечень населенных пунктов, проектирование и строительство в которых следует вести по особым технологиям. Наконец, нормативно-техническая база приведена в соответствие с законодательными актами – регуляторами соблюдения норм и правил безопасного строительства», - прокомментировал директор Департамента градостроительной деятельности и архитектуры Минстроя России Андрей Белюченко.

Изменения зарегистрированы в Росстандарте. Их разработчиком выступил Центр исследований сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко АО «НИЦ «Строительство». СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» распространяется на область проектирования зданий и сооружений, возводимых в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Свод правил устанавливает требования по расчету с учетом сейсмических нагрузок, по объемно-планировочным решениям и конструированию элементов и их соединений зданий и сооружений, обеспечивающие их сейсмостойкость.

В соответствии с изменениями, внесенными в свод правил, перечень населенных пунктов, расположенных в сейсмических районах, был дополнен в части территорий Республики Крым, Республики Саха (Якутия), Забайкальского, Камчатского, Красноярского и Пермского краев, а также Иркутской и Калининградской областей с указанием фоновой сейсмической интенсивности. Также были уточнены карты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации в части территории Республики Крым и других субъектов РФ и населенных пунктов.

Кроме того, положения свода правил были приведены в соответствие с последними изменениями в Федеральные законы «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», «О техническом регулировании», Градостроительного кодекса Российской Федерации, «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» и ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования». В документе уточнены требования по проектированию сейсмоизолированных зданий.

«Мы надеемся, что наши усилия по обеспечению безопасности проживания в районах с повышенной вероятностью землетрясений положительно скажутся на качестве строительства в регионах. Особое беспокойство вызывал Крым, где остро стоял вопрос о приведении в порядок нормативно-технической базы по сейсмике. Теперь у жителей таких территорий появится больше уверенности в прочности и надежности зданий даже в случае возникновения сейсмических нагрузок», - резюмировал Андрей Белюченко.

Керченский пролив одна из самых сложных в тектоническом отношении зона. В Крыму с IV в. до н.э. до настоящего времени, за 2500 лет произошло 77 сильных землетрясений. Последнее крупное землетрясение в Крыму произошло в 1927 году, подробно задокументировано, описано в художественных произведениях разных писателей, запечатлено на картинах художников. Катастрофа унесла жизни многих людей, разрушило здания в городах, уничтожило размеренную жизнь курортов. Паника на полуострове после ужасных толчков была столь сильной, что приезжие и некоторые коренные жители бежали с Крыма уверенные, что скоро большие его территории погрузятся в морскую пучину. 9 баллов полуостров пережил тяжело, но восстановился и отстроился.

Керченский пролив это разлом между Европой и Азией не только в культурном отношении, но в планетарном. История землетрясений и экологических катастроф, зафиксированная в хрониках Боспорского царства за более чем 2600 лет является наиболее полной в Восточной Европе. Для многонационального греко-варварского Боспорского царства пролив всегда был объединяющим.

Главное, что нужно понимать: регион Керченского пролива очень детально изучен. Еще в большей мере изучен (и также за период в многие тысячи лет), основной сейсмический пояс: Турция - Кавказ - южное побережье Каспийского моря - горы и предгорья Средней Азии . Этот пояс значительно опаснее, разрушительные землетрясения южнее Крыма и Кубани происходят часто. Именно от Турции до Памира происходит разгрузка тектонических напряжений в земной коре.

Огромная опасность землетрясений состоит в том, что заранее их предсказать практически невозможно. Единственное, чем человек может себя обезопасить, проживая в сейсмоопасном районе, это соблюдать строительные нормы, применяя антисейсмические мероприятия. Учитывая сложность региона, в Крыму до 60-х гг. 20 века было запрещено строительство зданий выше 4 этажей. На полуострове построили 14 сейсмостанций для изучения природных явлений. Со временем больше половины из них прекратили свою деятельность. И здания в Крыму появились многоэтажные — это стало возможным благодаря новым антисейсмическим технологиям.

В государственных строительных нормах были прописаны особые правила для строительства зданий в сейсмоопасных районах. К примеру, деревянные дома разрешалось возводить только в 2 этажа, кирпичные — в три, строения с железобетонным каркасом — до 12 этажей. Правила касались и отделки сооружений — запрещалось применение штукатурки, так как при толчках такая отделка создает плотную пылевую завесу, затрудняет ориентацию человека в пространстве. Запрещалось строить дома с не монолитным фундаментом и асимметричностью планировки. К сожалению, даже исполнение всех строительных норм не всегда может спасти здание от катастрофы.

Землетрясение — гнев Земли, способно уничтожить город и целую страну в пустыню. Достаточно лишь вспомнить Фукусиму. Наука сейсмологии пытается изучить проблему со всех сторон. Не так давно сейсмологи начали сами искусственно вызывать землетрясения. Сейсморазведка с помощью машин-сейсмовибраторов — распространенная практика, которая преследует самые разные цели. Чаще всего их применяют когда необходимо разведать залежи нефти и газа.

Смысл этой методики состоит в том, что геофизики искусственно увеличивают давление в толще пород. Создаются упругие волны, которые проникают вглубь и сталкиваются со скальными породами, пустотами, бассейнами. Каждый естественный пласт недр по разному влияет на дальнейшее поведение этих волн — один их отражает, другой искривляет, третий пропускает дальше. Геофизики располагают на поверхности сейсмографы и следят за поведением волн, полученные данные исследуются и превращаются в полезную информацию. Для создания упругих волн используют специальные сейсмические вибраторы на мобильных платформах — комплексы на серийных шасси. В СССР подобные системы появились в 1970-ых на базе «Уралов-375″ и гусеничных вездеходов.

Сегодня мобильные сейсмовибраторы производят комании Industrial Vehicles International, INOVA, Sercel и др. Производители для мобильности своих машин используют шасси EnviroVibe 2 и Birdwagen. Россия получает сейсмокомплексы от компании INOVA и устанавливает их на российские шасси, которые производит башкирская компания «Витязь». Для комплексов подобрали мощные гусеничные транспортеры ДТ-30, которые с легкость справляются с сибирским таежным буреломом. Следует отметить, что в России производят и собственные сейсмовибраторы в Армавире, которые в дальнейшем устанавливаются на базовые шасси ГАЗ и «Урал».

Вибромобили, как узкоспециализированное оборудование, используется не только для исследования недр, но и в научных целях. Машину сейсмовибратор привозят на определенное место работы и запускают. Он начинает мерно сотрясать землю, меняя направление выпускаемых волн. Полученную информацию от изменения скорости и направления движения сейсмических волн ученые перерабатывают в полезную. По итогам выясняется угрозы от каких частот наиболее вероятны и разрушительны (к примеру, в мягкой и слоистой почве наиболее страшны низкие частоты, что требует определенных условий при возведении зданий, в другом типе почвы — необходимо придерживаться иных условий).

Один из комплексов сейсмовибраторов установлен на Байкале — как крупном сейсмоопасном регионе России. Группа исследователей из Института земной коры Сибирского отделения РАН на протяжении нескольких лет проводит там наблюдения. Также ими разработана особая методика, по которой потенциальное землетрясение можно предупредить, если провести ряд локальных взрывов на участке разлома. Регулярные исследования природных сотрясений в разломе позволяют спрогнозировать вероятность полноценного землетрясения в данном регионе и снят его напряжение направленным воздействием на эту зону. Как описывалось в начале статьи Крым является сейсмоопасным регионом. Строительство зданий здесь разрешено с учетом природных опасностей. Безусловно, что любое другое строительство, возведение инфраструктурных сетей также должно соблюдать сейсмонормы. А строительство Керченского моста — грандиознейший проект в Крыму, который требует новых тщательных исследований, потенциальной опасности и возможно даже проведение испытаний при помощи сейсмовибраторов, которые дали бы массу информации о грунте и поведении недр.

Атомные электростанции относятся к категории особо ответственных сооружений, для выбора мест их размещения требуется проведение мероприятий специального комплекса геолого-геофизических и сейсмологических изысканий. При этом должны учитываться также маловероятные сейсмические события, происходящие один раз в десять тысяч лет.

Как показали исследования, проведенные институтам геофизики АН УССР, современный уровень сейсмической активности северной части Керченского полуострова соизмерим с активностью южно-бережной зоны Крыма, где в 1927 г. произошло известное разрушительное землетрясение с интенсивностью в эпицентре 9 балов.

Открытая в 1982 г. в 5 км от АЭС сейсмостанция «Казантип» за 6 лет зарегистрировала около 100 слабых сейсмических событий, произошедших на эпицентральных расстояниях менее 100 км.

Наиболее значительными, вызвавшими тревогу у населения и общественности, были землетрясения, произошедшие 8 апреля 1987 г. в Азовском море вблизи мыса Казантип. В поселке атомщиков Щелкино и селе Мысовое интенсивность сотрясения достигала 4 баллов, в 10 других населенных пунктах Лененского района — до 3 баллов. Общая площадь ощущаемости составила 900 км кв.

Землетрясения подобной силы (по величине выделенной энергии) неоднократно происходили в южной части Азовского моря, в частности, в 1968, 1981 и 1988 годах. Их эпицентры приурочены к зоне Южно-Азовского глубинного разлома, проходящего в непосредственной близости от АЭС.
Рабочими группами Правительственной комиссии, работавшей в сентябре 1988 г. в районе АЭС, к зоне Южно-Азовского разлома также отнесены очаги предполагаемых землетрясений I в. до н. э. и III в. н. э., по археологическим свидетельствам дважды разрушившие г. Зенонов Херсонес (м. Зюк на севере Керченского полуострова). Интенсивность этих землетрясений оценена в 9 баллов. Достоверно известно и не вызывает ни у кого сомнения землетрясение, произошедшие в Керченском проливе в 63 году до н. э. и разрушившее многие города Боспорского государства. По совокупности данных о современной сейсмичности и древних исторических землетрясениях Правительственной комиссией была принята оценка МРЗ (максимально расчетное землетрясение) на площадке АЭС в 9 баллов на грунтах II категории. В процессе строительства и эксплуатации АЭС сейсмические свойства грунтов могут существенно изменится (за счет обводнения) и из II категории перейти в III — неблагоприятную в сейсмическом отношении категорию. При этом к расчетной интенсивности МРЗ в 9 баллов необходимо добавить приращение за счет грунтовых условий не менее 1 балла.

На территории Крыма в довоенный период действовали 4 станции Института сейсмологии АН СССР. Станции вели наблюдения за сейсмической обстановкой, регистрировали колебания земной поверхности, проводили работу по сейсморайонированию. Сейсмическим микрорайонированием Южного берега Крыма занималась Ялтинская сейсмологическая станция. В 1940 г., после многолетних наблюдений, сейсмологии пришли к выводу, что Южный берег Крыма находится в восьмибалльной зоне сейсмичности, причем в зоне допускаются отклонения на один балл в ту или иную сторону в зависимости от характера грунтов и условий их залегания в отдельных микрорайонах.

26 июня 1927 г. сейсмологии Крыма зарегистрировали сильные толчки. Землетрясение длилось около 5 секунд. Газета «Красный Крым» в те дни писала, что толчки ощущались во всех городах и районах Крыма. В Симферополе землетрясение достигло 5 баллов. В городах и селах «многие здания получили трещины». Было зарегистрировано несколько горных обвалов, в результате которых был разрушен ряд домов. Западная часть горы Ай-Петри несколько опустилась. От хребта оторвались каминные глыбы. Оборвались в море скалы между Симеизом и Ласточкиным гнездом. Скала Монах обвалилась… На горе Кастель, в результате землетрясения, упала скала Чертов палец. Работниками Крым-водхоза, ведущими наблюдения на Беш-Тереке, во время землетрясения ощущались сильные колебания почвы, сопровождающиеся гулом значительной силы. В течении дня толчки повторились.

В ночь с 28 на 29 июня 1927 года Крымчане ощутили новые толчки. Они продолжались около 3 секунд и были значительно слабее, чем 26 июня. Перед началом землетрясения был слышен сильный гул.

Через два с половиной месяца, 12 сентября 1927 года, в Крыму произошло еще одно сильное землетрясение. Эпицентр его находился в море, в районе Ялты, и сила колебаний достигла 9 баллов. В этот день жители южного берега Крыма почувствовали толчки силой более 7 баллов. В Симферополе, Евпатории, Джанкое интенсивность их достигла 6 баллов, в Одессе — 4, Новороссийске и Кишиневе — 3 балла. Слабые колебания были зафиксированы в тот день на территории Польши.