Во многих районах России отмечается опасная сейсмичность

Собеседник газеты «Аргументы недели» – Юлий Фёдорович КОНОВАЛОВ – почётный геолог, геофизик, член Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска (РЭС), главный геофизик ООО «Геотэк», разработчик Государственного стандарта РФ «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» ГОСТ Р 22.1.06-99, автор научных публикаций и патентов.

– Юлий Фёдорович, в декабре 2020 года в юго-восточной части береговой зоны озера Байкал произошло сильное землетрясение, которое ощущалось в Иркутске и более чем в 350 населённых пунктах в радиусе ~ 30–50 километров от эпицентра, а в феврале 2021-го – снова в Армении, как в 1988 году в городе Спитаке. Скажите, можно ли было заблаговременно предупредить население о предстоящих землетрясениях и что нас ожидает в плане новых сейсмических событий?

– Так и есть, 27 января 2021 года произошло ещё одно ожидаемое землетрясение с эпицентром в юго-западной части береговой зоны озера Байкал силой J=6~7 балов. Это землетрясение подтвердило прогноз, изложенный в справке РЭС на январь 2021 года, где это событие определялось как предвестник (форшок) ожидаемого более сильного землетрясения (с магнитудой М=6, 5) в ближайшие месяцы в том же районе. И не успели мы с вами это обсудить, как 6 февраля 2021 года там же произошло новое сейсмическое событие, как и было определено в ныне действующей нормативной карте общего сейсмического районирования ОСР-2018 и справке РЭС за I квартал 2021 года.

– Юлий Фёдорович, наверное, не только меня волнует этот вопрос, мне показалось, что количество землетрясений возросло по сравнению с прошлыми годами?

– Да, вы не ошиблись, существует так называемый цикл сейсмической активности. Комплексные сейсмологические исследования в Байкальской рифтовой зоне показали, что сейсмологические данные, представленные в виде графиков повторяемости для крупных площадей, включающих весь набор сейсмогенных структур, характерных для данной сейсмической области, могут быть полезными для прогноза средней повторяемости сильных землетрясений. В настоящее время ещё недостаточно статистики землетрясений для установления цикличности. Для сильных магнитуд – это больше или равно 5, 5 М, для слабых – другая цикличность, с меньшим периодом повторяемости.

– Если вернуться к вопросу о заблаговременном предупреждении населения о предстоящих землетрясениях за несколько дней или часов, насколько это сейчас возможно?

– Вы ставите вопрос о реальности предсказания (краткосрочного прогноза) опасных сейсмических событий. Если отвечать коротко, то пока нет. Дело в том, что корректное понятие «прогноз землетрясения» включает обоснование (прогноз) трёх показателей: координат эпицентра, магнитуды, глубины очага землетрясения.

– Ну неужели никак нельзя предотвратить эти катастрофы, ведь речь идёт о человеческих жизнях?

– Многочисленные усилия в этом направлении пока не дали обнадёживающих результатов. Надёжный прогноз предполагает знание не только этих трёх параметров, но и надёжные сведения о состоянии грунтовых оснований объектов строительства. Как известно, при эксплуатации зданий и сооружений физико-механические свойства несущих грунтов могут сильно измениться, в основном – это утечка воды, что может существенно влиять на их устойчивость при землетрясениях, на слабых грунтах воздействие может увеличиться на два или три балла.

Поэтому остро стоит вопрос, как избежать трагедий, подобных спитакской в 1988 году, где, по разным данным, в результате землетрясения погибло по меньшей мере 25 тысяч человек (по другим данным, 45 тысяч), 140 тысяч стали инвалидами, 514 тысяч человек остались без крова (в общей сложности землетрясение охватило около 40% территории Армении); или подобных ашхабадскому землетрясению в 1948 году, где, по данным Статуправления Ашхабада, после землетрясения общая численность населения города составила 66 739 человек (включая 3303 человек, прибывших после землетрясения), то есть почти половину от цифры на начало года. Возможное число погибших непосредственно в Ашхабаде было огромным – 36–37 тысяч человек, то есть погиб почти каждый третий житель города.

Очевидно, что необходимо в сейсмоопасных районах для застроенных территорий выполнить работы по оценке состояния грунтовых оснований зданий и сооружений, согласно СП 14.13.330.2011 «Строительство в сейсмических районах».

Я считаю также, что необходимо выполнить работы по сейсмическому микрорайонированию (СМР) в масштабе 1:50000 для всех крупных городов и перспективных территорий, расположенных в районах с сейсмичностью 7 баллов и выше, в соответствии с требованиями нормативных документов. При этом большее внимание необходимо уделить территориям старой застройки (до 2000 года, когда ещё действовала нормативная карта ОСР-78).

– А кто это должен регламентировать и финансировать эти работы?

– Этот вид опережающих работ, по идее, должен регламентироваться территориальными строительными нормами (ТСН). Но на практике это пока не реализовано за редким исключением. Хотя в СП 14.13.330.2011 такие работы предусматриваются. Финансирование – это не в моей компетенции.

– А как с предсказаниями обстоят дела у нашего ближайшего соседа – Европы?

– Плохо, к сожалению, и у них не всё гладко, как пример – землетрясение в Италии в 2009 году, разрушившее город Аквилу. Там жертвами стихийного бедствия стало более 300 человек, около 1, 5 тысячи получили ранения, и почти 50 тысяч остались без крыши над головой. Город Аквила был практически разрушен в результате катастрофического землетрясения. Шестеро специалистов-сейсмологов и бывший глава центра по борьбе с последствиями землетрясений были осуждены. Всех семерых признали виновными в непредумышленном убийстве и приговорили каждого к разным годам тюремного заключения.

– А что там случилось, почему учёным дали тюремные сроки?

– До этого на протяжении нескольких месяцев в области Абруццо, в которой находится город, было зафиксировано около четырёхсот подземных толчков небольшой силы. Проведя ряд анализов, учёные объявили, что ждать чего-либо серьёзного не приходится и готовиться к эвакуации не стоит. Через шесть дней после их доклада город Аквила был практически разрушен.

– Как вы считаете, какие задачи нужно поставить во главу угла, как организовать оценку и прогноз сейсмических явлений?

– Одной из главных задач при муниципальном планировании в сейсмических районах является оценка сейсмогрунтовых условий как для вновь проектированных объектов, так и для зданий и сооружений старой застройки. По этому поводу достаточно вспомнить о результатах анализа экспертной комиссии Минстроя РФ причин сейсмических катастроф в Спитаке и Ленинакане в Армении и Нефтегорске на Сахалине. В заключении коллегии Минстроя в качестве основной причины массовых обрушений зданий и большого количества жертв указаны не столько возможные ошибки проектирования и строительства, сколько слабые грунты оснований, то есть «грехи» инженерных изысканий. В обоих случаях при изысканиях не проводилось инструментальных оценок сейсмических свойств грунтов (СМР), хотя нормами (РСН 60‑86, Госстрой РСФСР) это предусматривалось. В результате огромное количество погибших.

Справедливости ради следует заметить, что в настоящее время финансирование в России на эти работы в 3–4 раза меньше, чем, скажем, в Европе. Экономить на инженерных изысканиях – значит подвергать опасности проектируемые объекты и жизни людей.

– Можете дать примерную оценку, какой процент населения России живёт на сейсмически опасных территориях?

– Практически 45% территории России относится к районам с сейсмичностью 6 и более баллов. В этих районах значительная часть жилых, производственных, административных зданий находится в условиях сейсмического риска, так как были построены до 1997 года по старым нормам с учётом карты ОСР-78, где нормативный уровень сейсмовоздействия был на 1–3 балла ниже по сравнению с действующей в настоящее время ОСР‑2015.

Поэтому при территориальном планировании кроме задачи по уточнению нормативной исходной сейсмичности для новых объектов строительства необходимо оценивать риски старой застройки и их уязвимости (с учётом динамической неустойчивости грунтов оснований).

В территориальных нормах строительства субъектов РФ этот вид работ, как правило, не предусматривается. И это проблема!

На сегодняшний день важно создание сейсмологических полигонов в сейсмоактивных районах с более плотной сетью наблюдения станций, необходимо внедрять, рассматривать и анализировать и другие геофизические методы. Нужны более эффективные методы прогнозирования землетрясений, особенно для районов старой застройки, построенных по нормативам карты ОСР-78.

– Юлий Фёдорович, а слабые землетрясения, например, с низкой балльностью, насколько они опасны?

– Землетрясения со слабой сейсмичностью вызывают вторичные сейсмогенные явления – это оползни, обвалы, сели, подтопления. Например, алтайское землетрясение 2007 года спровоцировало склоновые процессы на удалении до 30 км от эпицентра, там засыпало дорогу. Они очень опасны, так как проявляются иногда на удалении более чем 30 км от эпицентра. Здесь речь не идёт о разрушениях зданий и сооружений, но их обязательно нужно учитывать примерно в этом радиусе при прогнозировании сильных землетрясений, так как толчки активизируют опасные экзогенные процессы (ЭГП). Страшный пример: в 2002 году в Кармадонском ущелье крупнейшая в России гляциальная катастрофа унесла жизни, как минимум, 125 человек. По официальным данным, при сходе гляциального селя тогда погибли 19 человек, 106 числятся пропавшими без вести, в том числе 42 человека из съёмочной группы кинорежиссёра Сергея Бодрова. Вероятнее всего, причиной схода селя был слабый сейсмический толчок в верховьях ущелья.

Слабая сейсмичность как объект опасных геологических склоновых процессов (и их прогнозов) отсутствует в государственных программах и территориальных нормативных документах. К сожалению, денег на это не выделяют. Хотя методами регистрации акустической и электромагнитной эмиссии моменты активизации склоновых процессов на скрытом (начальном) этапе выделяются достаточно надёжно, на эти способы имеются соответствующие патенты.

– Я знаю, что вы являетесь соавтором патентов по предсказанию оползневой и сейсмической активности. Расскажите, пожалуйста, что это и как это работает и в чём суть изобретения?

– Вкратце, это технология непрерывного картирования естественного импульса электромагнитных полей Земли (ЕИЭМПЗ). То есть до акустического сигнала есть электромагнитный сигнал. Ну это как эффект ломающейся ветки, перед тем как она хрустнет, она на изломе или сильном изгибе будет слышна. Где хруст или надлом – это акустический сигнал, а напряжение на изгибе – электромагнитный. Ну это по-простому, на пальцах.

– У вас были испытания, применяли изобретение на практике или всё на стадии лабораторных опытов?

– Да, мы уже успешно применяли во Вьетнаме, Турции, Азербайджане. В России наблюдение ведётся на оползневых участках магистрального трубопровода (9 ниток), переход через реку Каму.

Сейчас изобретением заинтересовались финны, они строят атомную электростанцию в береговой зоне Ботнического залива. Я смотрел проект, у них опасность в том, что основные сооружения размещают (проектируют) в зоне смешивания пресных и солёных вод. А значит, при резком увеличении эксплуатации линз пресной воды это приведёт к ЭГП или эффекту слабой сейсмичности и как следствие – деформации грунтов в береговой зоне. Если вести мониторинг, то это можно контролировать и предсказывать, а значит, избежать любых техногенных неприятностей.

– Юлий Фёдорович, заключительный вопрос, мы случайно затронули тему о причинах подтопления, расскажите об этом немного.

– Это большая тема, раньше (в СССР) ежегодно в руслах больших рек осуществлялась чистка дна от иловых накоплений с использованием землеснарядов, и, соответственно, фильтрационная способность русел сохранялась. Сейчас повсеместно происходит заиление дна рек, так как чистка русел не проводится. Кроме того, идёт неконтролируемая вырубка лесов в береговых зонах, что быстрее и дешевле. Соответственно, почти вся почва склонов смывается в реку, пополняя иловые накопления. Получается двойное воздействие. Это приводит к наводнениям там, где раньше их не было. Думаю, что эта тема для отдельного разговора.