В декабре 2020 года правительство Армении приняло новые нормы сейсмостойкого строительства. Основой для них послужила карта сейсмической опасности и составленная на ее базе карта сейсмического зонирования территории Армении. Эти карты составило предприятие "Геориск", созданное на основе Института Геологических наук Национальной академии наук Армении. На карте Армения поделена на зоны, где с вероятностью в 10% в течение 50 лет можно ожидать землетрясений выше определенной силы. За единицу измерения взято пиковое ускорение грунта (то есть как быстро "качается" земля под ногами, если говорить непрофессиональным языком). Это ускорение рассчитывают в долях от величины g, то есть ускорения при свободном падении (9,8 метра в секунду). Иначе говоря, в зоне 0.5 g, в ближайшие 50 лет с вероятностью в 10% можно ожидать подземных толчков с ускорением грунта свыше 4,9 метров в секунду (то есть примерно той же силы, что Спитакское землетрясение). На вопросы Sputnik Армения о составленной карте и ее связи с новыми нормами строительства ответил директор "Геориска" Сурен Аракелян. Беседовал Арам Гарегинян.
— Укладываются ли последние два землетрясения, произошедшие на территории Армении в зональность вашей схемы? Верно ли предположение, что несколько слабых землетрясений разряжают напряжение между литосферными плитами и не дают произойти одному сильному?
— Последние два землетрясения, произошедшие на территории Армении, соответствуют нашей сейсмотектонической модели: первое произошло на сегменте Памбак-Севан-Сюникского разлома, а второе – на Ереванском глубинном разломе. Оба землетрясения были средней силы, и ускорения, вызванные ими, были значительно ниже ожидаемых по нашей карте.
Что касается того, что слабые землетрясения разряжают тектонические напряжения, то это только предположение. Есть примеры, опровергающие его. Например, перед Спитакским землетрясением, примерно в той же зоне было зарегистрировано два слабых землетрясения. Землетрясение – это очень сложный природный процесс, недостаточно изученный, и нынешний уровень научных знаний не дает возможности доказать или опровергнуть подобные предположения.
— При Спитакском землетрясении ускорение грунта составило 0,48 g. Значит ли это, что в зонах 0,4 – 0,5 g дома нужно строить с сейсмостойкостью, рассчитанной на землетрясение наподобие Спитакского? В какую из зон включен Ереван?
— Карта разделена на 3 сейсмические зоны с максимальными значениями 0.3g, 0.4g и 0.5g. Соответственно, в нормах строительства для всех населенных пунктов Армении делается пометка о степени сейсмичности. От этой степени зависит, по каким стандартам должны строиться жилые здания и другие объекты, срок эксплуатации которых не превышает 50 лет. В соответствии с этим списком, город Спитак попадает в третью, максимальную, зону - 0.5g, а Ереван включен во вторую зону - 0.4 g.
Сейсмостойкие здания в Армении: разработаны новые нормы спустя 14 лет>>
Работа над картой сейсмической опасности и составленной на ее основе картой сейсмического зонирования Армении проводилась в 2016-2018 гг. международным консорциумом, в который входили американская компания "AIR Worldwide Corporation", итальянская "Global Earthquake Modeling Foundation" и армянская научно-исследовательская компания "Геориск". Проект осуществлялся при финансировании Всемирного банка. "Геориск" сотрудничал с Институтом геологических наук Армении и соответствующими госведомствами (территориальная служба сейсмической защиты и другие).
— Можно ли предположить, что территории вдоль Памбак-Севанского и Гарнийского разломов самые сейсмоопасные регионы Армении?
— Последняя сейсмотектоническая модель, которая использовалась при подготовке карты, была создана в компании "Геориск" ее основателем, покойным Аркадием Караханяном. Эта модель использовалась и при оценке сейсмической опасности территории Армянской АЭС, которую также осуществил консорциум во главе с "Геориском" в 2009-2012 гг.
Согласно этой модели, Памбак-Севан-Сюник и Гарни – это разломы с максимальным сейсмическим потенциалом: магнитудой в 7.6 и 7.3 соответственно.
— Как рассчитана указанная на карте 10%-ная вероятность землетрясения?
— Карта с 90%-ной вероятностью указывает на зоны, где в течение 50 лет ожидаемое максимальное ускорение грунта не превысит указанные значения в долях g. Это не означает, что там не может быть более высоких ускорений, но в ближайшие 50 лет вероятность этого не превышает 10%.
Оценка сейсмической опасности какой-либо территории – это сложный процесс, предусматривающий использование научных достижений и в естественных науках (геологии, сейсмологии, геофизике), и в точных (математике, статистике), и в гуманитарных (археологии и истории). Поэтому рассказать, как рассчитывается вероятность подземных толчков, в популярной форме довольно сложно.
Для анализа используются самые разные данные: инструментальные и исторические каталоги землетрясений, палеосейсмологические и археологические исследования, изучение геологического строения, спутниковые снимки, геофизические исследования, данные высокоточных измерений с помощью GPS. Далее оценивается достоверность и точность каждого метода, и после этого - сейсмический потенциал каждого сегмента разлома, с коридором возможной погрешности.
При оценке сейсмической опасности очень важна сейсмотектоническая модель изучаемой территории. Сейсмотектоническая модель – это карта активных разломов с указанием максимально возможных землетрясений на каждом сегменте разлома.
— Можно ли на основе карты оценить риски вторичных разрушений – с учетом расположения водохранилищ (особенно речных, так как реки часто протекают вдоль разломов), а также рудников и хранилищ отходов?
— Оценка опасности и оценка риска – это разные понятия, которые многие часто путают. Попытаюсь развести эти два понятия.
Недалеко от Еревана произошло землетрясение силой 2-3 балла>>
Риск зависит не только от силы землетрясения, но и от плотности населения, его подготовленности, от систем раннего оповещения, от качества строительства и множества других факторов. В случае с водохранилищами и хранилищами отходов можно рассчитать, что произойдет в случае прорыва плотины, какая территория будет затоплена, какой высоты будет волна, с какой скоростью она будет двигаться и т. д. Надо отметить, что все водохранилища и плотины имеют паспорта, в которых прописаны эти данные. Располагая ими, можно рассчитывать экономические и человеческие потери - то есть оценить риск.
Оценка же опасности показывает собственно силу землетрясения, то есть какого максимального ускорения грунта можно ожидать в основании плотины, и с какой вероятностью. Зная это, можно рассчитать, какой устойчивости должна быть плотина.
Как уже отмечалось, для жилых зданий и ряда других объектов риск рассчитывается на 50 лет. Для таких объектов, как водохранилища, хранилища отходов, электростанции и пр., используются более жесткие стандарты, в том числе международные. Скажем, для водохранилищ это может быть 475 или 1000 лет, а для атомной станции - 10 000 лет.
Как уже отмечалось, "Геориск" проводил оценку сейсмической опасности для Армянской АЭС. Подобные работы нами были проведены для некоторых водохранилищ и хранилищ отходов, в частности, в 2019 году - для трех плотин Воротанского каскада ГЭС.
