Руководство по геодинамическим наблюдениям и исследованиям для объектов топливно-энергетического комплекса
(издано на основании Указания Минтопэнерго России от 06.02.1998 № СК-17)
от 6 февраля 1998 г. № СК-17
ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Центром службы геодинамических наблюдений в электроэнергетической отрасли (ЦСГНЭО — филиал АО «Институт Гидропроект»),
А.И. Савич, В.В. Степанов, А.В. Рожин, В.А. Сидоров, Ю.С. Исаев, М.М. Ильин, А.М. Замахаев, С.Н. Мулев, В.Г. Бовенко, А.А. Карлсон, Ю.М. Горшков.
Издается на основании указания Министерства топлива и энергетики Российской Федерации от 6 февраля 1998 г. № СК-17 — О применении нормативно-методического документа «Руководство по геодинамическим наблюдениям и исследованиям для объектов топливно-энергетического комплекса».
В Руководстве рассмотрены опасные для объектов ТЭК геодинамические процессы и явления, система наблюдений и контроля за этими процессами, состав геомониторинга, вопросы юридической ответственности, обоснования геодинамической безопасности, учета геодинамической безопасности при лицензировании. Нормативно-методическим документом следует руководствоваться при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, восстановлении, консервации и ликвидации объектов ТЭК в рамках мероприятий по обеспечению их безопасности в части осуществления контроля за опасными геодинамическими процессами и явлениями природного и техногенного характера, способными привести к чрезвычайной ситуации.
Настоящее руководство разработано в развитие следующих федеральных законов и постановлений правительства, регламентирующих защиту населения и промышленных объектов от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера:
Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» № 68-ФЗ от 21 ноября 1994 г.;
Постановление Правительства Российской Федерации от 3 ноября 1994 г. № 1207 о целевой программе «Развитие федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений на 1995 — 2000 г.»;
Приказ Минтопэнерго РФ от 22.12.94 г. № 298 о создании Службы геодинамических наблюдений (СГН) Минтопэнерго России и координации ее деятельности;
Постановление правительства «О порядке сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 24 марта 1997 г., № 334;
Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», от 21.07.97 г., № 116-ФЗ.
Федеральный закон Российской Федерации «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21 июля 1997 г., № 117-ФЗ.
Свод правил. Строительство гидротехнических сооружений в сейсмических районах. 1998 г.
В руководстве используются термины, указывающих на обязательное выполнение положений настоящих норм (необходимо, следует, должны), и указывающие на рекомендательный характер положений руководства (рекомендуется, применяется, используется). Полностью рекомендательным является раздел 8 - «Основные методы геодинамических наблюдений».
1.1. Положения настоящего руководства следует применять при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, восстановлении, консервации и ликвидации объектов топливно-энергетического комплекса (ТЭК) в рамках мероприятий по обеспечению их безопасности, в части осуществления контроля за опасными геодинамическими процессами и явлениями природного и техногенного характера, способными привести к чрезвычайной ситуации.
1.2. Настоящее руководство распространяется на объекты ТЭК, повреждения которых в результате опасных геодинамических процессов или явлений могут привести к чрезвычайной ситуации (ЧС).
1.3. Руководство регламентирует создание и функционирование систем контроля за опасными для объектов ТЭК природными и техногенными геодинамическими процессами и явлениями, которые могут произойти под действием естественных или техногенно-индуцированных процессов в геологической среде, окружающей или вмещающей объект ТЭК.
1.4. Создание систем геодинамического контроля (геомониторинга) и обеспечение их функционирования, финансовое и материальное обеспечение, входит в обязанности собственника и эксплуатирующей организации объекта ТЭК.
1.5. Система геодинамического мониторинга (геомониторинга) является частью системы обеспечения промышленно-экологической безопасности объекта и включает: систему наблюдений за геодинамическими процессами и явлениями; систему критериев геодинамической безопасности; систему оповещения; систему реагирования и превентивных мер. При создании системы геомониторинга объект ТЭК следует рассматривать как комплексную техно-природную систему (ТПС) или природно-техническую систему (ПТС), включающую сами сооружения объекта, вмещающую или окружающую геологическую среду, технологию или режимы функционирования предприятия.
1.6. Система геодинамических наблюдений должна обеспечивать эксплуатационные службы сведениями, необходимыми и достаточными для определения влияния технологии и режима эксплуатации объекта ТЭК на активизацию опасных геодинамических процессов, с целью выбора наиболее безопасных технологий и технологических режимов.
1.7. Системы геодинамических наблюдений должны использовать оборудование и методы наблюдений, обеспечивающие необходимую и достаточную точность регистрации для классификации геодинамического явления по степени его опасности для объекта ТЭК, и функционировать в режимах, обеспечивающих надежное и своевременное прослеживание развития геодинамического процесса, и достижение технологически допустимых критериев безопасности (критериальных показателей) для своевременного оповещения эксплуатационных служб и административных органов для принятия ими превентивных мер, направленных на предотвращение или снижение возможного ущерба. В целях обеспечения надежности получаемых данных система геомониторинга должна предусматривать систему сертификации и метрологического контроля оборудования и систему тестирования программных средств.
1.8. Система критериев геодинамической безопасности и система реагирования на каждый опасный для объекта ТЭК геодинамический фактор разрабатывается генпроектировщиком или эксплуатирующей организацией совместно со службой геодинамических наблюдений в зависимости от возможных для данного объекта видов геодинамической опасности и на основе технических характеристик объекта — уровня сейсмостойкости, допустимых деформаций, кренов, осадок и других параметров, которые могут быть превышены при геодинамическом событии или развитии геодинамического процесса.
1.9. Система оповещения должна включать структуру и технические средства, обеспечивающие оперативную выдачу данных о состоянии и тенденциях развития опасных для объекта ТЭК геодинамических процессов и явлений в их сравнении с критериальными показателями для конкретного объекта ТЭК, а также утвержденную структуру и порядок принятия решений об объявлении прогностической ситуации на различных уровнях (объекта, района, области, отрасли, министерства, МЧС России).
1.10. Обмен и передача данных наблюдений другим ведомствам и организациям осуществляется в соответствии с установленным регламентом функционирования служб геодинамических наблюдений и на основе положений настоящего руководства, положений и указаний Минтопэнерго РФ, МЧС России и действующего законодательства РФ.
1.11. Документация по системам геомониторинга на стадии проектирования включается в состав проектной документации по контрольно-измерительным системам и/или в раздел по обоснованию безопасности объекта ТЭК от внешних природных воздействий и утверждается в составе проекта.
1.12. Документация по системам геомониторинга на стадии проектирования, строительства, эксплуатации, ликвидации, консервации или санации объектов ТЭК включается в состав соответствующей проектной документации по контрольно-измерительным системам наблюдений, в раздел по обоснованию безопасности объекта ТЭК от внешних природных воздействий, входящей в состав проекта и декларации безопасности объекта ТЭК, представляемой в лицензирующие органы (для объектов электроэнергетической и угольной отраслей) или в состав документов по геофизическому контролю за эксплуатацией объекта ТЭК (для разрабатываемых месторождений нефти и газа).
1.13. Служба геодинамических наблюдений Минтопэнерго РФ включает — объектные, отраслевые и, собственно ведомственную, службы геодинамических наблюдений (СГН), которые функционируют в соответствии с утвержденными положениями о службах. Деятельность служб регламентируется действующим законодательством и нормативными актами Российской Федерации, нормативно-инструктивными документами Минтопэнерго РФ, отраслевыми положениями и инструкциями, указаниями и приказами собственника и эксплуатирующей организации объекта ТЭК.
1.14. Ответственность за безопасность объекта ТЭК в целом и за геодинамическую безопасность в том числе, включая состояние и деятельность (бездеятельность) систем геодинамического мониторинга, несет собственник объекта и эксплуатирующая организация, в соответствии с действующим законодательством.
1.15. Надзор и контроль за соблюдением собственниками объектов ТЭК и эксплуатирующими организациями норм и правил безопасности объектов ТЭК, осуществляют органы государственного надзора за безопасностью в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации. Надзор и контроль за соблюдением норм и правил геодинамической безопасности объектов ТЭК осуществляет Служба геодинамических наблюдений Минтопэнерго РФ через свои отраслевые структуры, полномочиями которой являются: организация и разработка нормативно-инструктивных материалов и правил по обеспечению геодинамической безопасности, согласование критериев безопасности, проектов геодинамических полигонов, правил эксплуатации; беспрепятственное посещение объектов ТЭК, ознакомление с материалами и документами по функционированию систем геодинамических наблюдений и геомониторинга; организация проверки состояния объектов ТЭК; оценка геодинамической безопасности объектов ТЭК; экспертиза проектов на строительство, эксплуатацию и закрытие (консервацию) объектов ТЭК, экспертиза деклараций безопасности объектов ТЭК (в части разделов, касающихся вопросов геодинамической и геоэкологической безопасности); выдача предписаний об обеспечении геодинамической безопасности объектов ТЭК, а также представление в Минтопэнерго РФ и в органы государственного надзора обращений и обоснований о приостановлении деятельности и (или) об аннулировании лицензий на осуществление деятельности объектов ТЭК в случаях грубого нарушения ими норм и правил геодинамической безопасности.
В настоящем руководстве используются следующие основные понятия:
эксплуатирующая организация — государственное или муниципальное унитарное предприятие либо организация любой другой организационно-правовой формы, на балансе которой находится объект ТЭК;
собственник объекта ТЭК — Российская Федерация, субъект Российской Федерации, муниципальное образование, физическое лицо или юридическое лицо независимо от его организационно-правовой формы собственности, имеющие права владения, пользования, распоряжения объектом ТЭК;
чрезвычайная ситуация — обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии объекта ТЭК, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью или ущерб окружающей природной среде;
безопасность объекта ТЭК — свойство объекта ТЭК, позволяющее обеспечить защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов;
декларация безопасности объекта ТЭК — документ, в котором обосновывается безопасность объекта ТЭК и определяются меры по обеспечению безопасности объекта ТЭК с учетом его класса;
критерии безопасности объекта ТЭК — предельные значения количественных и качественных показателей состояния объекта ТЭК и условий его эксплуатации, а также параметры современного геодинамического состояния недр, соответствующие допустимому уровню риска аварии объекта ТЭК и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью объектов ТЭК;
оценка безопасности объектов ТЭК — определение соответствия состояния объектов ТЭК и квалификации работников эксплуатирующей организации согласно нормам и правилам, утвержденным в порядке, определенном действующим законодательством и нормативными актами;
допустимый уровень риска объекта ТЭК — значение риска аварии объекта ТЭК, установленное нормативными документами;
территория объекта ТЭК — территория в пределах границ землеотвода, установленных в соответствии с земельным законодательством Российской Федерации;
обеспечение безопасности объекта ТЭК — разработка и осуществление мер по предупреждению аварий объекта ТЭК;
обеспечение геодинамической безопасности объекта ТЭК — разработка и осуществление мер по предупреждению аварий объекта ТЭК, связанных с чрезвычайными природно-техногенными геодинамическими явлениями.
3. ОПАСНЫЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ.
Опасные геодинамические процессы и явления, и связанные с ними вторичные процессы и явления, вызывают экономические потери, которые подразделяются на прямые и косвенные, вторичные и долгосрочные.
Прямой экономический эффект. Прямой экономический эффект (потери) вызывает повреждения отдельных элементов инфраструктуры, повреждением или разрушением материальных ценностей, зданий и сооружений. Эти потери можно оценить на основе сценария события.
С развитием промышленного производства соответственно возрастает риск прямых потерь от опасных геодинамических явлений.
Косвенные экономические потери. Косвенные экономические потери связаны с нарушением нормального функционирования производств потребителей угля, нефти, электроэнергии, сроков и объемов производства, коммерческой и финансовой деятельности, сокращением расходов и объемов потребления населением. Эти факторы могут вызвать цепную реакцию уменьшения доходов и увеличения безработицы.
Вторичные экономические потери. Они возникают как следствие других эффектов самого события:
- нарушения в снабжении водой или функционирования общественного здравоохранения, повышающие риск эпидемий;
- недостатка продовольствия или других товаров, ведущего к увеличению роста цен и, возможно к инфляции;
- сокращения объемов финансирования социальной сферы, образования, экономической деятельности из-за сокращения доходов и необходимости финансирования восстановительных и строительных работ;
Долгосрочные экономические потери. К ним можно отнести потери международных инвестиций и зарубежных рынков, разрушение отдельных отраслей промышленности, увеличение дефицита бюджета и падения национального дохода. Степень долгосрочных экономических потерь можно охарактеризовать временем, необходимым для восстановления объекта ТЭК.
3.1 Эндогенные геологические процессы.
3.1.1 Современные тектонические движения земной коры.
Под современными тектоническими движениями земной коры и земной поверхности понимаются движения, которые происходили в историческое время, а также происходят в настоящее время в результате глубинных процессов. В современную эпоху эти движения регистрируются точными геодезическими методами. Скорости современных вертикальных тектонических движений на обширных платформенных территориях, установленные для периодов повторных измерений в десятки лет, составляют от первых мм/год до 10 мм/год. Скорости современных тектонических движений, выявленные на локальных участках в зонах активных разломов (как в пределах платформенных, так и складчатых областей), могут достигать 40 мм/год и могут приводить к ощутимым деформациям оснований зданий, сооружений и коммуникаций за период эксплуатации объекта и должны учитываться при строительстве крупных энергетических объектов.
При планировании геодинамического мониторинга на площадках ТЭК следует учитывать следующие наиболее характерные виды современных тектонических движений.
3.1.1.1. Современные движения тектонические региональные — медленные, однонаправленные или обратимые.
Охватывают значительные территории и характеризуются скоростями от 1 до 10 мм/год. В пределах платформенных консолидированных территорий носят, как правило, обратимый характер, с периодом в несколько десятков лет. В пределах щитов и горно-складчатых областей альпийской складчатости носят, как правило, однонаправленный характер с вариациями скоростей во времени.
Современные региональные движения следует учитывать при расположении объектов ТЭК на относительно быстро погружающихся морских побережьях, при скорости погружения 10 мм/год и более, а также при размещении водохранилищ и при разработке месторождений нефти и газа на низменных, плоских равнинных территориях, где эти перемещения могут приводить к изменению уровня грунтовых вод к заболачиванию, в случае погружения земной поверхности, или к интенсивному оврагообразованию, в случае ее поднятия (Ставропольское поднятие). В мировой практике известны случаи образования активно развивающихся трещин и разрывов под действием современных тектонических движений (Вьетнам). Измерения современных региональных движений на территории России, по государственной геодезической сети, производиться Роскартографией с повторением наблюдений примерно 1 раз в 20 лет. Как правило, проводится повторное нивелирование вдоль железнодорожных магистралей.
При планировании систем геомониторинга следует получить в Роскартографии данные последних нивелировок по ближайшим к объекту ТЭК линиям государственного нивелирования. Следует предусматривать наблюдения за современными региональными движениями, при расположении объектов ТЭК на быстро погружающихся побережьях.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Подтопление и затопление площадок размещения объектов ТЭК, расположенных на быстро погружающихся морских побережьях. Подтопление прибрежных зон водохранилищ, расположенных на плоских равнинах при быстром погружении побережий. Подтопление и частичное затопление, а также заболачивание территорий разрабатываемых месторождений нефти и газа, расположенных на погружающихся морских побережьях и на плоских равнинах при их длительном и непрерывном погружении.
3.1.1.2. Современные движения тектонические структурные — медленные однонаправленные, обусловленные ростом складчатых и диапировых структур.
Наиболее широко распространены в молодых горно-складчатых областях и в областях проявления соляного диапиризма и грязевого вулканизма (краевые, передовые прогибы), в пределах которых, как правило, расположены нефтегазоносные залежи. Как правило, растущие складчатые структуры занимают небольшую площадь. Скорости поднятия земной поверхности в пределах складок составляют в среднем 10 — 15 мм в год. Соответственно, за время эксплуатации объекта ТЭК, измеряемом десятилетиями, при его расположении в пределах рассматриваемых структур величины поднятий или опусканий земной поверхности могут составить до нескольких десятков сантиметров за время эксплуатации.
Наблюдения за современными движениями земной поверхности следует проводить при эксплуатации месторождений нефти и газа, которые расположены на растущих антиклиналях, при размещении трубопроводов, опор ЛЭП и других сооружений и коммуникаций объектов ТЭК в районах развития данных явлений, в тех случаях, когда эти движения могут привести к возникновению аварийных и чрезвычайных ситуаций на объекте ТЭК.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Крены оснований, деформации и разрывы коммуникаций.
3.1.1.3. Современные движения тектонические над зонами молодых и древних тектонически-активных разломов — контрастные, прерывистые, однонаправленные.
Этот тип движений характерен, как правило, для узких (10 — 20 км) и протяженных (сотни километров) зон активных разломов в которых наблюдаются высокие градиенты скоростей современных движений земной коры. Величины относительных вертикальных перемещений в этих зонах составляют до 10 — 12 мм/км. Зоны высоких градиентов сосредоточены над разломами, разделяющими крупные блоки земной коры. За счет длительного направленного развития возможно накопление значительных деформаций, опасных для устойчивости объектов ТЭК.
Современные движения в зонах молодых тектонически-активных разломов, как правило, характеризуются однонаправленными движениями со скоростями, в среднем, от 3 — 5 мм в год до 20 — 40 мм в год и приурочены к узким протяженным зонам. За счет этого градиенты вертикальных и горизонтальных движений в этих зонах могут быть особенно высокими. Хорошо изученными примерами таких движений являются разлом Сан-Андреас на западном побережье Северной Америки и Вахшский разлом в Таджикистане.
Рассматриваемые движения земной поверхности необходимо учитывать при выборе площадок строительства, прокладке протяженных трасс экологически опасных трубопроводов и других линейных коммуникаций, деформации или повреждения которых могут вызвать ЧС. На стадии эксплуатации данных объектов ТЭК, расположенных в районах проявления активных разломов, следует проводить регулярные или периодические наблюдения за современными движениями земной поверхности в составе геодинамических наблюдений.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Разрывы, трещины, деформации в основаниях зданий и сооружений и коммуникациях, периодические разрывы трубопроводов.
3.1.1.4. Современные движения нетектонические над зонами молодых и древних разломов — суперинтенсивные, квазипериодические.
Этот вид движений представлен суперинтенсивными аномальными деформациями, характеризующимися высокой скоростью до 50 — 60 мм/год, локальностью (ширина аномалий 1 — 5 км), короткопериодичностью (период развития аномалий 1 — 2 года), квазипериодичностью проявления (повторяемость — через 3 — 4 года). Аномалии возникают и развиваются над разломами в фундаменте и осадочной толще. Аномальные, как правило, необратимые деформации поверхностных горизонтов, по-видимому, обусловлены обратимыми, приливными, температурными, флюидодинамическими (миграционными) деформациями блоков фундамента в зонах разломов, что характеризует последние как зоны повышенной проницаемости для глубинных газовых эманаций и зоны с повышенными коэффициентами фильтрации подземных вод.
При расположении объекта ТЭК или связанных с ним коммуникаций над зонами высокоактивных древних и молодых разломов следует проводить контрольные периодические, а в ряде случаев и постоянные наблюдения за современными движениями земной поверхности по специальной методике, учитывающей периодичность (возможно, сезонность) и кратковременность быстрых деформаций земной поверхности над зонами разломов. Этот тип современных движений, в связи с кратковременностью проявлений и высокой скоростью деформаций, относиться к наиболее непредсказуемым, и потому наиболее опасным, видам современных движений для объектов ТЭК.
Данные явления широко развиты над зонами разломов кристаллического фундамента древних платформ, над подрабатываемыми территориями нефтегазовых и угольных месторождений. В последнем случае их проявления связаны с техногенным воздействием, обусловленным отработкой месторождений.
При расположении объекта ТЭК, или связанных с ним коммуникаций, над зонами древних разломов, следует проводить контрольные или периодические наблюдения за современными движениями земной поверхности по специальной методике, учитывающей периодичность (возможно, сезонность) и кратковременность быстрых деформаций земной поверхности в этих зонах.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Деформации оснований, наземных объектов, повышенные просадки за счет уплотнений грунта над зонами карста и суффозии, повышение коэффициентов фильтрации в основаниях плотин, периодические деформации и разрывы коммуникаций, смятие и срезание обсадных колонн скважин на нефтяных и газовых месторождениях.
3.1.1.5. Современные движения тектонические сейсмогенные — единовременные, практически мгновенные перемещения по разломам при землетрясениях (см. также сейсмодислокации).
Практически мгновенные перемещения по разломам, вышедшим на дневную поверхность при сильных землетрясениях (с магнитудой более 6.0). Величина перемещений составляет от первых сантиметров до первых метров. Деформации в зонах разломов значительно усиливаются за счет увеличения сейсмических колебаний грунта при образовании разрыва и выходе его на поверхность. В большинстве случаев эти явления возникают в зонах существующих (иногда скрытых под осадками) разломов высокосейсмичных и тектонически активных областей альпийской складчатости. Следует учитывать при выборе площадок объектов ТЭК и трасс коммуникаций в сейсмоактивных районах.
При проектировании системы геодинамических наблюдений на площадках крупных ГЭС, шахтных полях, нефтегазовых месторождений, по трассам нефтегазопроводов, расположенных в тектонически и сейсмически активных районах, необходимо провести исследования тектонически активных структур и разломов с которыми могут быть связаны сейсмогенные перемещения. При расположении указанных структур под основаниями объектов ТЭК или в непосредственной близости от них, необходимо установить систему наблюдений по контролю за деформациями в этих зонах. В связи с тем, что область подготовки землетрясения, как правило, характеризуется повышенными деформациями земной поверхности и изменениями напряженно-деформированного состояния (НДС) земной коры, в составе геодинамических наблюдений рекомендуется также проводить повторные измерения современных движений и НДС.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Разрывы оснований зданий, сооружений, разрушения зданий, сооружений, коммуникаций, разрывы трубопроводов.
3.1.2 Землетрясения тектонические и связанные с ними явления.
3.1.2.1. Землетрясения тектонические различной интенсивности происходят практически повсеместно. В областях высокой сейсмической активности повторяемость ощутимых землетрясений составляет десятки событий в год, а в областях слабой сейсмической активности единицы в год или в несколько лет или в столетия.
Повреждения и разрушения зданий, сооружений и коммуникаций иногда с человеческими жертвами происходят за счет сейсмических колебаний грунта, а также за счет деформаций, возникающих на поверхности земли — сейсмодислокаций (разрывы, просадки, обрушения над естественными и искусственными подземными полостями, разжижение грунта, обвалы, оползни, сели и т.д.). Нарушение герметичности ловушек нефти и газа с последующим загрязнением геологического разреза и водных ресурсов и выходом газовой составляющей в атмосферу, что особенно опасно в случае поликомпонентного состава залежей углеводородов (в том числе сероводородсодержащих).
При землетрясениях зафиксированы серьезные повреждения плотин: Пантеба в Алжире (1954 г., 9 баллов), Пакойма в США (1971 г., 1994 г., 9 баллов, ускорения 1.25g, 0.5g), Сефидруд в Иране (1990 г., 9 баллов, ускорения до 0.7g), Сан-Фернандо Лоуэр в США, Калифорния (1971 г., 1994 г., 9 баллов), Сан-Фернандо Аппер, США (1994 г.), Чир-Юрт в России (1970 г., 9 баллов).
Характерными видами повреждений бетонных плотин являются образование трещин, относительные смещения элементов плотины, нарушения контакта плотины с основанием, раскрытие швов, нарушения контактных береговых примыканий. В гравитационных плотинах трещины возникают, чаще всего, в верхней трети и вблизи подошвы. Кроме этого наблюдаются значительные осадки, оползание откосов, смещение части сооружений, разжижение грунтов. Возникновение сквозных фильтрационных трещин и суффозия грунта могут стать причиной их разрушения. Гравитационные плотины высотой менее 100 м менее сейсмостойки, по сравнению с более высокими. Наиболее сейсмостойкими являются арочные плотины, далее следуют гравитационные и затем контрфорсные.
При расположении особо ответственных объектов ТЭК в областях повышенного сейсмического риска, в составе геодинамических наблюдений следует проводить сейсмологические наблюдения для регистрации активизаций сейсмического процесса на площадках и в районах их расположения, определения уровня сейсмических воздействий и своевременного выполнения превентивных мероприятий.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением:
Полные или частичные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций, образование трещин разрывов, разрушения и повреждения, обусловленные вторичными явлениями, сопровождающими землетрясения.
3.1.2.2. Землетрясения в морях и океанах, вызывающие образование волн, цунами, сейш в акваториях.
Волны цунами возникают при землетрясениях, подводных извержениях вулканов, подводных оползнях в морях и океанах, вызывающих быстрый подъем водной поверхности с образованием бегущей волны цунами, высота которой резко возрастает до 10 — 20 м при приближении к берегу за счет рельефа дна в прибрежной зоне и конфигурации береговой линии, и вызывает затопление и разрушения в прибрежной зоне. Сейши — стоячие волны, возникающие за счет реверберации сейсмических волн в водной среде.
При расположении объектов ТЭК в прибрежной зоне морей и океанов с высокой сейсмической активностью в составе СГН следует предусматривать систему предупреждения о волнах цунами на объекте ТЭК.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Затопление прибрежной зоны и ударное воздействие волнами цунами, волновое воздействие сейш.
3.1.2.3. Явления связанные с землетрясением — сейсмодислокации и разжижение грунта.
Сейсмодислокации на поверхности земли возникают только при сильных землетрясениях с магнитудой 6.0 и более. Характеризуются практически мгновенным образованием и представляют собой:
- разрывы сдвиговые, выходящие на дневную поверхность над очагом землетрясения со смещениями дневной поверхности от первых сантиметров до первых метров и протяженностью от первых километров до десятков и сотен километров, сопровождаемые аномально высокими сейсмическими колебаниями висячего крыла разрыва (см. также — современные движения сейсмогенные), как правило, независимы от рельефа;
- разрывы раздвигового типа с образованием локальных грабенов проседания с амплитудами смещений от первых миллиметров до нескольких метров;
- кратковременные (несколько минут) раздвиги с последующим закрытием;
- трещины со смещением в первые мм и см или без смещения;
- сейсморвы — просевшие блоки вдоль зоны протяженной зоны раздвига;
- сейсмовалы — валы на земной поверхности;
- просадки, обрушения над естественными и искусственными подземными полостями;
- разжижение грунта — потеря несущей способности водонасыщенных песчаных или галечных неконсолидированных осадков при сейсмических колебаниях;
- сейсмообвалы — обвалы вызванные землетрясениями, в некоторых случаях отличаются от обычных обвалов выбросами на значительные расстояния, обусловленные горизонтальными интенсивными сейсмическими колебаниями;
- сейсмооползни — оползни, обусловленные землетрясением и сейсмическими вибрационными воздействиями, иногда отличаются от обычных оползней большой скоростью смещений, срывами и перемещением на значительные расстояния, в некоторых случаях с одного борта долины на другой; в горных местностях часто приводят к подпруживанию ручьев и речных долин с образованием системы озер, к образованию крупных плотин и больших озер (Сарезское озеро на высоте 3000 м на Памире).
В отдельных случаях оползание больших объемов горных пород развивается по поверхностям напластования при их наклонном залегании, в тех случаях когда слои горных пород подрезаны речными долинами. Во всех случаях, в тылу оползней образуются зияющие трещины отрыва, иногда достигающие значительной глубины.
Оползание пород может быть обусловлено не только сильными землетрясениями, но и неощутимыми частыми микровибрационными сейсмическими воздействиями слабых землетрясений.
- разбитые вершины — образование протяженных рвов вдоль водоразделов горных хребтов, которые возникают в результате горизонтальных компонент сейсмических колебаний, в связи с усилением колебаний с высотой; в результате чего образуются протяженные рвы вдоль водоразделов, которые характерны только для сейсмодислокаций.
При размещении объектов ТЭК в сейсмичных районах с интенсивным развитием склоновых, карстово-суффозионных процессов на площадках и территориях размещения объектов ТЭК, в составе геомониторинга следует предусматривать систему контроля за состоянием склонов и участками возможного проседания грунта в зонах развития карста, а также за деформациями в зонах активных разломов.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Деформации оснований и разрывы коммуникаций, массовые повреждения и слом нефтяных и газовых скважин, просадки грунта на площадках, образование завалов на площадке объекта ТЭК, образование обвально-оползневых плотин в речных долинах, выплески или перелив воды через гребень плотины при сходе оползней, лавин, обвалов в водохранилище, повреждения и разрушения зданий, сооружений, коммуникаций.
3.1.3 Вулканизм и связанные с ним явления.
Вулканические извержения представляют опасность для объекта ТЭК при возможности достижения лавовыми потоками площадки или коммуникаций объекта, выпадения на территории объекта больших объемов пепловых осадков, вулканических бомб и других продуктов извержения, загрязнения источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
При размещении объектов ТЭК в районах современной вулканической активности в составе СГН следует предусматривать систему оповещения о прогнозируемых вулканических извержениях для своевременного принятия превентивных мероприятий.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Перекрытие площадки лавовыми потоками и вулканическим пеплом, уничтожение коммуникаций и линий электропередач, загрязнение водных и охлаждающих бассейнов пепловыми осадками, повышение кислотности вод в поверхностных источниках хозпитьевого водоснабжения и водоемах.
3.1.4 Грязевой вулканизм.
Развит в специфических тектонических зонах молодого горообразования (Таманский полуостров), представляет опасность в связи с периодической активизацией извержений и сопровождающих их излияний, выбросов грязи и газов, просадок поверхности в непосредственной близости от вулкана. Представляет опасность для наземных объектов ТЭК, магистральных нефте- и газопроводов, расположенных в непосредственной близости от грязевого вулкана в связи с возможностью достижения грязевыми потоками и продуктами извержений площадки объекта ТЭК или его коммуникаций.
Следует учитывать при выборе площадок строительства и при прокладке трасс коммуникаций.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: При расположении объектов ТЭК в непосредственной близости от грязевого вулкана возможны повреждения грязевыми потоками и продуктами извержения, а также деформации площадки за счет просадок земной поверхности в зоне компенсационного прогибания у подножья вулкана.
3.2. Экзогенные геологические процессы
3.2.1. Склоновые процессы и явления
3.2.1.1. Оползни — медленные перемещения вниз по склонам различных по объему масс горных пород под действием силы тяжести. Происходят, как правило, по наклонной поверхности водоупора, либо по поверхности напластования на подмываемых либо подрезанных склонах. Имеют повсеместное распространение. На равнинных территориях обычно приурочены к склонам речных долин. Известны исторические данные о больших (по объему смещенных масс) оползнях в долине реки Волги, которые приводили к гибели целых деревень.
Наиболее широко распространены в горных и сильно пересеченных местностях, на крутых склонах морских побережий, на высоких бортах речных долин, могут образовываться при создании водохранилищ.
Могут инициироваться или активизироваться при землетрясениях. (См. землетрясения и явления связанные с землетрясениями).
При создании систем геомониторинга следует предусматривать систему наблюдений за развитием оползней, которые могут представлять опасность для объекта ТЭК.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением -
Оползни в районах расположения объектов ТЭК могут привести к разрушению зданий и сооружений, к уничтожению оборудования и инженерных коммуникаций, а также и к человеческим жертвам.
Оползни в разрабатываемых выработках и карьерах могут приводить к гибели оборудования и человеческим жертвам. Оползни в водохранилища могут приводить к образованию перелива через плотины и, соответственно, к образованию волны перелива, наводнениям и связанным с ним экономическим потерям и человеческим жертвам. С оползнями могут быть связаны деформации оснований и коммуникаций, а также срезание обсадных колонн нефтяных и газовых скважин.
3.2.1.2. Обвалы — быстрые перемещения различных по объему горных пород на крутых склонах. Имеют тоже распространение, что и оползни, но чаще проявляются в условиях карьерных разработок.
В составе геомониторинга следует предусматривать периодические обследования склонов для определения обвалоопасных участков на территории объекта ТЭК.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением — При обвалах в карьерах возможны — гибель оборудования и человеческие жертвы. Разрушение коммуникаций. Образование завалов речных долин и связанные с этим наводнения и прорывы обвальных плотин с образованием волны прорыва. При обрушении в водохранилище — образование волны выплеска и связанные с этим наводнения, разрушения и человеческие жертвы.
3.2.1.3. Осыпи, камнепады — перемещение по склонам продуктов выветривания горных пород. Развиты в горных областях на крутых склонах. Следует учитывать в системе наблюдений при периодическом обследовании территорий объектов ТЭК, для которых осыпи и камнепады могут представлять определенную опасность.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением — Возможны перекрытия или нарушения транспортных и линейных коммуникаций.
3.2.1.4. Сели — Быстрые перемещения грязекаменных потоков по руслам рек, обладающие большой разрушительной силой. Развиты в горных областях. Следует учитывать при выборе площадки. Возможны случаи возникновения селевой опасности в процессе эксплуатации. Следует учитывать в системе наблюдений при периодическом обследовании территорий объектов ТЭК, для которых сели могут представлять определенную опасность.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением — Возможны разрушения зданий и коммуникаций, потери оборудования и человеческие жертвы.
3.2.2 Переработка берегов и русловые деформации водных объектов.
Подмыв и обрушение берегов и связанные с ними процессы сокращения площади территории объекта ТЭК и деформации оснований и коммуникаций.
Следует учитывать в системе наблюдений при периодическом обследовании территорий объектов ТЭК, для которых данные процессы могут представлять определенную опасность.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением — Возможны повреждения и разрушения зданий и коммуникаций, потери оборудования.
3.2.3 Карстово-суффозионные явления.
Явления, возникающие за счет растворения цемента горных пород и выноса механическим действием воды пластического материала, которые приводят к образованию полостей выщелачивания, размером от первых миллиметров до нескольких метров и десятков метров. Различают глубинный (захороненный) и поверхностный карст. При расположении сооружений на карстующихся породах возможно развитие карста в процессе эксплуатации объекта и связанные с этим неравномерные просадки зданий и сооружений их деформации, повреждения и разрушения. Известны исторические примеры разрушения монастырей и провалы деревень в результате просадок над карстовыми полостями. Активизация карстовых процессов обычно наблюдается в зонах повышенной фильтрации, включая зоны разломов и трещиноватости.
В составе СГН следует предусматривать систему наблюдений за развитием карстовых процессов на территориях потенциального карстообразования.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением — Возможны разрушения зданий и коммуникаций, потери оборудования.
3.2.4 Просадки грунта.
Оседания грунта, которые вызываются разнообразными причинами: суффозией, карстовыми процессами, замачиванием лессовых грунтов, протаиванием грунта в областях развития многолетнемерзлых грунтов, отбором нефти и газа и сжатием пород в ловушках месторождений, отбором пластовых вод для различных промышленных нужд, которые могут развиваться под действие естественных и техногенных процессов в период эксплуатации объекта ТЭК.
В составе СГН следует предусматривать периодические геодезические наблюдения за осадками зданий и сооружений.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением. Возможны деформации оснований зданий, сооружений, коммуникаций. В случае сильных просадок и связанных с ними горизонтальных сдвижений массивов горных пород возможны массовые срезания обсадных колонн нефтяных и газовых скважин.
3.2.5 Землетрясения нетектонические.
Землетрясения, образующиеся при обрушении значительных по объему горных пород, обусловленном экзогенными процессами. Могут вызывать сотрясения интенсивностью до 6 — 7 баллов на небольшой площади. Представляют опасность для несейсмостойких объектов, расположенных в несейсмичных районах.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением:
Повреждения зданий в связи с сейсмическими воздействиями, просадки грунта и связанные с ними деформации оснований.
3.2.6 Криогенные процессы — термокарст.
Наиболее опасными для промышленных сооружений, расположенных в районах Крайнего Севера в условиях вечной мерзлоты, являются процессы оттаивания вечномерзлых пород под основаниями зданий, сооружений, плотин, водохранилищ. В результате длительной эксплуатации под сооружениями и водохранилищами образуются зоны многолетнего оттаивания пород, проникающие до значительных глубин. В результате вытаивания льда, заполняющего трещины, и линз льда, заполняющего крупные пустоты и трещины, образуются полости, как в элювии, так и в самих горных породах. Следствием этого процесса является образование зон повышенной проницаемости и повышенной фильтрации, что особенно опасно для водохранилищ, где оттаивание руслового аллювия и льда, заполняющего трещины и зоны разломов, приводит к большим утечкам из водохранилища в основании плотин.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: деформации оснований, зданий и сооружений, коммуникаций, утечки из водохранилищ.
3.3. Техногенные и техногенно-индуцированные геологические процессы и явления.
3.3.1 Техногенные современные движения земной поверхности.
Обусловлены просадками земной поверхности в результате процессов сдвижения горных пород при уплотнении (сжатии) пород-коллекторов в ловушках нефти и газа разрабатываемых месторождений, как результат интенсивных откачек нефти и газа, подземной выемки больших масс горных пород, постепенного разрушения целиков, протаиванием многолетнемерзлых грунтов под водохранилищами и над разрабатываемыми месторождениями нефти и газа, а также под действием техногенной нагрузки.
Техногенные деформации земной поверхности над подрабатываемыми территориями могут достигать нескольких метров за период отработки месторождения и измеряться скоростями до десятков сантиметров в год.
При отработке месторождений в составе СГН следует проводить повторные геодезические наблюдения для контроля за современными техногенными движениями земной поверхности и их связи с применяемой технологией.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Деформации оснований, зданий и сооружений, коммуникаций, продуктопроводов, массового изгибания и срезания стволов скважин, деформации стволов шахт.
3.3.2 Землетрясения техногенные.
При планировании систем геомониторинга на эксплуатируемых ГЭС, приисках, шахтных полях, как в сейсмических, так и не сейсмичных районах, следует учитывать возможность возникновения техногенных землетрясений, непосредственно под водохранилищем, в отрабатываемом месторождении или в толще, расположенной над месторождением. В последнее время появились техногенные землетрясения, связанные с процессом затопления закрывающихся угольных шахт (землетрясения в районе закрывающихся шахт в г. Анжеро-Судженск, Кузбасс). Происходят техногенные землетрясения в районах работающих шахт (землетрясения под г. Шахты, Ростовская область, шахта «Южная»). Характерным примером техногенной сейсмичности на месторождениях, расположенных в несейсмичном районе является Ромашкинское месторождение в Татарии. Здесь на протяжении последних 20 лет произошло значительное количество землетрясений, максимальные из которых достигали интенсивности 6 — 7 баллов, в районе с 5-ти балльной нормативной сейсмичностью.
Отмечается связь техногенных землетрясений, в первую очередь с созданием крупных объектов ТЭК (водохранилищ, шахт, карьеров), а также с технологией или режимами эксплуатации объекта ТЭК (водохранилища, шахты, крупные карьеры).
Для контроля за влиянием технологии или режимов эксплуатации на геодинамические процессы и для выбора наиболее безопасной технологии эксплуатации, в составе геодинамических наблюдений, на крупных ГЭС, угольных и нефтегазовых месторождениях следует проводить сейсмологические (сейсмические, сейсмоакустические) наблюдения за слабыми местными землетрясениями.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: Повреждения и частичные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций, отказы в работе оборудования.
3.3.3 Землетрясения техногенно-индуцированные.
Эксплуатация водохранилищ, отработка месторождений нефти, газа и угля в отдельных случаях вызывает техногенно-индуцированные землетрясения и связанные с ними явления. Техногенно-индуцированные землетрясения возникают в окрестностях месторождений или непосредственно на месторождениях. В качестве возможного аналога подобных землетрясений можно рассматривать Газлийское и Нефтегорское землетрясения, а также Прокопьевское землетрясение в Кузбассе. С достаточно большой уверенностью можно говорить о том, что отработка одноименных месторождений инициировала возникновение максимального для данного района землетрясения непосредственно под месторождением. Обычно возникновение таких землетрясений связывают с изменением регионального естественного напряженно-деформированного состояния земной коры в результате отработки больших запасов полезных ископаемых.
В качестве аналога «плотинного» землетрясения можно рассматривать 8-ми балльное землетрясение 1962 года, происшедшее в 6-ти балльной зоне в 1 км от плотины Синьфынцзян в Китае на глубине 5 км. Аналогичные землетрясения, которые привели к повреждениям, произошли вблизи плотины Койна (Индия) в 1967 г.
При отработке крупных месторождений и эксплуатации ГЭС с крупными водохранилищами в составе геодинамических наблюдений следует предусматривать локальные, а в некоторых случаях и региональные сейсмологические (сейсмоакустические) наблюдения и наблюдения за напряженным состоянием глубинных горизонтов земной коры в области эксплуатируемого объекта ТЭК для учета влияния режима эксплуатации гидроузла или технологии отработки месторождения на активизацию сейсмического процесса и изменения естественного напряженно-деформированного состояния вмещающих пород.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: повреждения и частичные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций, отказы в работе оборудования.
3.3.4 Горные удары, внезапные выбросы пород, угля и газа.
Практически мгновенный выброс горных пород в горные выработки происходит под действием или горного давления, или газа и горного давления, в результате чего происходит энергетическая разгрузка массива горных пород. Данные явления часто приурочены к зонам разломов или другими геологическим аномалиям (например, утонения и раздувы пласта). Отмечают связь горных ударов и внезапных выбросов пород, угля и газа с изменениями напряженно-деформированного состояния вмещающего массива горных пород. Горные удары и внезапные выбросы пород, угля и газа происходят также и вследствие нарушения технологии отработки ударо- и выбросоопасных пластов, т.е. когда нарушается система управления напряженно-деформированным состоянием.
В составе системы геомониторинга угольных месторождений следует предусматривать локальные, а в некоторых случаях и региональные геофизические наблюдения за напряженно-деформированным состоянием массива горных пород в районе шахты и локальный (мобильный) геофизический контроль непосредственно в зонах ведения горных работ для возможности проведения предупредительных (превентивных) мероприятий по предотвращению внезапных выбросов и горных ударов на основе выработки критериев их прогноза применительно к конкретным геолого-тектоническим и технологическим условиям объекта ТЭК.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением:
Повреждения и разрушения горных выработок (иногда весьма значительные), возможны и человеческие жертвы.
3.3.5. Разрушения целиков в шахтах, внезапные обрушения горных выработок.
При эксплуатации угольных месторождений следует учитывать возможность постепенного разрушения целиков и внезапное обрушение горных выработок в отработанных шахтных полях. Разрушение целиков приводит к обрушению кровли горных выработок и часто сопровождается деформациями на поверхности с образованием провалов, разрывов и трещин.
При создании систем геомониторинга на шахтных выработках следует предусматривать систему наблюдений за устойчивостью целиков.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: повреждения и разрушения горных выработок, частичные повреждения и разрушения зданий и коммуникаций, расположенных на поверхности, возможны человеческие жертвы.
3.3.6 Экзогенные техногенные процессы.
Характеризуются теми же проявлениями, что и естественные экзогенные процессы. Наиболее часто проявляются и влияют на безопасность объектов ТЭК следующие виды техногенных экзогенных процессов:
- техногенные оползни (наземные и подземные),
- техногенный карст и суффозия,
- техногенные зоны повышенной фильтрации,
- техногенное обводнение грунтов площадки,
- техногенное подтопление,
- техногенное проседание грунта,
- техногенная ползучесть зданий, сооружений, коммуникаций под действием вибрационных воздействий постоянно работающих механизмов (в том числе турбин и турбогенераторов).
При создании СГН следует предусматривать системы наблюдений за техногенными экзогенными процессами на объектах ТЭК, включая наблюдения за состоянием скальных массивов оснований плотин, зданий и сооружений для их своевременного предупреждения и выполнения необходимых превентивных инженерных мероприятий.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: деформации оснований, зданий, сооружений и коммуникаций.
3.4. Современные изменения уровня моря — медленные, периодические, обратимые и необратимые.
Являются разновидностью глобального периодического колебания уровня морей и океанов, которые известны по геологическим данным в связи с вековыми климатическими изменениями, в том числе с периодами оледенений и таяния ледников, когда уровень океана соответственно опускался и поднимался на 100 и более метров, а уровень замкнутых бассейнов (например Каспийского моря) колебался в еще более широких пределах.
Наиболее характерным примером подобных движений являются медленные постоянные опускания морского побережья и обратимые многолетние поднятия и опускания уровня Каспия и Арала, которые являются результатом действия комплекса природных факторов — тектонических, гидрологических, климатических, хозяйственных и т.д.
Опускание уровня Каспия, наблюдавшееся с начала века до последних десятилетий 20 века, привело к осушению значительных территорий, удалению причалов и рыболовецких поселков от берега, обмелению нерестилищ, высыханию реликтовых лесов и к другим серьезным социально-экономическим потерям. Подъем уровня Каспия, начавшийся в восьмидесятые годы настоящего столетия, привел к затоплению территорий прибрежной зоны, включая площадки и коммуникации электроэнергетики, месторождений полезных ископаемых, нефтяных и газовых месторождений Северного Прикаспия. Скорости подъема уровня моря составляют первые сантиметры и десятки сантиметров в год, что при близгоризонтальном пологом рельефе, приводит к затоплению обширных территорий.
Рассматриваемые движения следует учитывать, в основном, при размещении объектов ТЭК в прибрежных зонах Каспия на этапе выбора площадок. При необходимости размещения объектов ТЭК в данном регионе (нефтегазовые месторождения), в составе геомониторинга следует контролировать скорости современных вертикальных движений земной поверхности и скорость подъема уровня Каспия для целей долгосрочного прогноза подтопления объектов ТЭК и проведения своевременных инженерных мероприятий.
Виды повреждений на объектах ТЭК, обусловленные данным опасным геологическим явлением: — Постепенное подтопление, затопление или удаление объекта ТЭК от береговой линии, которое может привести к прекращению его функционирования.
4. КАТЕГОРИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ.
4.1. При оценке опасности природного процесса и явления для объекта ТЭК, необходимо исходить из возможных, связанных с ними, производственных аварий. Для определения значимости опасного геодинамического явления для объекта ТЭК следует сопоставить его возможное воздействие с той ЧС и с той категорией ЧС, которую оно может вызвать на данном объекте. При этом категория возможной ЧС является критерием необходимости контроля, выбора системы и режима наблюдений за теми геодинамическими явлениями, которые могут привести к данной ЧС.
4.2. При оценке возможной ЧС следует руководствоваться классификациями и категориями чрезвычайных ситуаций, принятыми Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, действующим на момент разработки проекта системы геодинамических наблюдений. В настоящем руководстве принята классификация масштабов и категорий чрезвычайных ситуаций, приведенная в таблице.
5. УСТОЙЧИВОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ ТЭК ПРИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ И ЯВЛЕНИЯХ, ВИДЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ.
Объекты ТЭК являются потенциально опасными объектами. Возникновение ЧС той или иной категории определяется в первую очередь потенциальной опасностью объекта ТЭК, которая может реализовываться частично или в полной мере под действием различных факторов, включая воздействия от опасных геодинамических процессов и явлений.
При планировании и создании систем геомониторинга следует руководствоваться возможными авариями и ЧС, которые могут произойти в результате геодинамических процессов и явлений на объектах ТЭК.
5.1 Нефтегазовый комплекс.
5.1.1 Газовые и нефтяные промыслы на суше и на море.
5.1.1.1 Возможные ЧС:
(1) Пожар на газовой или нефтяной скважине — локальная — трансграничная ЧС. Может быть вызван разрывом эксплуатационных скважин в результате землетрясения или смещения по разломам тектонического или техногенного характера.
(2) Разрывы нефтегазопроводов, в результате тектонических, техногенных или экзогенных движений, сопровождаемые разливом нефти или выбросами газа с загрязнением окружающей среды. Локальная — трансграничная ЧС. Может возникнуть за счет проявлений тектонических, техногенных и опасных экзогенных геодинамических процессов и явлений (землетрясения, аномальные смещения по тектоническим разломам, просадки земной поверхности, обвалы, оползни и т.д.).
(3) Разрыв или срезание обсадных колонн эксплуатационных скважин на глубине, сопровождаемые загрязнением геологической среды, подземных водоносных горизонтов и ликвидацией скважин. Локальная — территориальная ЧС. Может возникнуть в результате землетрясения, аномальных смещений по разломам или в результате землетрясения тектонического или техногенного характера на эксплуатируемом месторождении.
(4) Деформации и повреждения, вплоть до разрушения зданий, сооружений, коммуникаций промысла, приводящие к нарушению нормальных условий его функционирования. Локальная ЧС. Может быть обусловлена землетрясением, значительными техногенными осадками и горизонтальными сдвижениями массивов горных пород над месторождением, из которого производиться отбор нефти или газа или в результате землетрясения или цунами, сейш.
(5) Затопление и подтопление сооружений нефтегазопромыслов в процессе многолетней эксплуатации месторождений углеводородов в прибрежных районах (при расположении промыслов на берегу Каспийского моря). Локальная — местная ЧС. Может быть обусловлена интенсивным проседанием земной поверхности за счет длительного отбора углеводородов.
(7) Заболачивание территории промысла в процессе многолетней эксплуатации месторождений углеводородов в низменных регионах. Локальная — местная ЧС. Может быть обусловлена интенсивным проседанием за счет длительного отбора углеводородов.
5.1.1.2 Геодинамические наблюдения на газовых и нефтяных промыслах.
Аварийные ситуации на нефтегазовых промыслах возникают в результате воздействия опасных геодинамических процессов и явлений на объекты и системы обустройства промыслов, линейные сооружения и объекты инфраструктуры. Развитие опасных геодинамических процессов и явлений связано с изменением современного напряженно-деформированного состояния геосреды природного и техногенного генезиса.
Изменения НДС техногенного генезиса возникают в результате длительного отбора из горных пород больших объемов нефти и газа за счет пластовой энергии (в том числе аномально высокого пластового давления) или за счет воздействия на пласты путем закачки в них жидкости для поддержания пластового давления. Изменения НДС за счет техногенного влияния приводят к возникновению техногенных и техногенно-индуцированных землетрясений, поверхностных и глубинных просадок и деформаций осадочного массива, расположенного над месторождением. Последние приводят к срезанию или деформированию обсадных колонн эксплуатационных скважин и вызывают соответствующие аварийные ситуации. Техногенные геодинамические процессы и явления обусловлены влиянием технологии отработки месторождения.
(1) Для контроля за влиянием технологии разработки месторождения на возникновение тектонических, техногенных или техногенно-индуцированных землетрясений следует проводить сейсмологические наблюдения на месторождениях нефти и газа:
(а) В районах слабой сейсмической активности достаточно установки не более трех наземных сейсмических станций или использования данных ближайших к месторождению региональных сейсмостанций, которые позволяют регистрировать землетрясения с К = 3.0 и более в районе месторождения. В случае активизации сейсмического процесса количество станций следует увеличить до 5 — 10 с регистрацией землетрясений в непрерывном режиме.
(б) В сейсмоактивных районах (с интенсивностью 6 и более баллов по карте сейсмического районирования (СНиП 11-7) в пределах разрабатываемых месторождений или подготовленных к эксплуатации месторождений нефти и газа следует провести «нулевой» цикл наблюдений сетью из 5 — 10 сейсмостанций с продолжением наблюдений в период последующей эксплуатации. Энергетический уровень регистрируемых событий должен быть обеспечен не ниже К = 2.0 — 3.0 с непрерывной регистрацией и с расстоянием между станциями не более 5 — 10 км.
(2) Для контроля за влиянием технологии отработки месторождения на напряженно-деформированное состояние вмещающего горного массива следует выполнить «нулевой» цикл наблюдений за НДС с периодическим повторением этих наблюдений в процессе эксплуатации месторождения. При этом следует повторные наблюдения увязывать с изменениями технологии отработки месторождения.
(а) При сейсмологических наблюдениях на объекте контроль за НДС во времени может проводиться методами сейсмотомографии и сейсморазведки (в частности методом объемных волн землетрясений, МОВЗ) с использованием сейсмологических данных по регистрации далеких землетрясений.
(б) Анализ вариаций НДС может проводиться методами сейсморазведки в виде повторного сейсмопросвечивания перекрывающей месторождение толщи.
(3) Для определения влияния технологии отработки месторождения на поверхностные деформации следует проводить в период эксплуатации объекта регулярные или редкой повторяемости высокоточные геодезические наблюдения за горизонтальными и вертикальными перемещениями земной поверхности.
(4) Для контроля за современной активностью разломов, деформациями (просадками) земной поверхности и горизонтальными сдвижениями массивов горных пород в период эксплуатации месторождения углеводородов следует проводить регулярные (повторные) высокоточные геодезические измерения на пунктах наблюдений различного пространственного масштаба и различной повторяемости.
(5) Для контроля за изменением физических (механических) и флюидодинамических характеристик горных пород (плотности, проницаемости и др.), связанных с природными и техногенными процессами, следует проводить повторные геофизические наблюдения (гравитационные, геомагнитные и др.).
(6) Для контроля за загрязнением подземных горизонтов следует проводить газово-геохимические и флюидо-гидродинамические наблюдения.
(7) При расположении промыслов в прибрежной зоне следует предусматривать систему предупреждения и оповещения о волнах цунами и сейш. Указанные сведения могут быть получены от региональной службы цунами.
(8) При размещении промыслов в прибрежных зонах (например Каспийского моря) следует предусматривать наблюдения (или получение данных) за современными движениями земной коры и уровнем моря с целью составления и ежегодной корректировки прогнозной карты затопления побережья в районе их расположения.
5.1.2 Газопроводы и нефтепроводы, компрессорные станции.
5.1.2.1 Возможные ЧС.
(1) Разрывы и деформации нефтегазопроводов под действием:
(б) тектонических смещений по активным разломам,
(д) просадок грунта различного генезиса (над карстовыми пустотами или суффозионными воронками, на лессовых грунтах).
(е) сдвижений земной поверхности в результате подземных горных работ.
Для протяженных трасс нефтегазопроводов влияние широко распространенных экзогенных процессов и явлений должно рассматриваться в качестве превалирующего, наряду с активными разломами.
Разрывы нефтегазопроводов могут приводить к разливам нефти или взрывам газа, сопровождаться человеческими жертвами и загрязнением окружающей среды на суше или на море. Локальная — федеральная ЧС.
5.1.2.2 Геодинамические наблюдения на газопроводах и нефтепроводах.
(1) На стадиях проектирования и строительства следует организовывать геофизические (геодезические, гидрогеологические и др.) работы по оценке, выявлению и оконтуриванию активных разломов и оползней, пересекающих или находящихся рядом с нефтегазопроводами. В районах местонахождения наиболее активных разломов и оползней, т.е. в зонах повышенного геодинамического риска следует организовывать постоянные или периодические геомониторинговые наблюдения за их влиянием на объекты газонефтепроводов. Последнее особенно касается компрессорных станций, так как их вибрационное воздействие на геологическую среду может спровоцировать подвижки оползней.
(2) На стадии эксплуатации для учета деформаций трубопроводов, обусловленных смещениями по разломам и активными экзогенными процессами и явлениями, по трассам трубопроводов, следует проводить периодические (не реже 1 раза в год) обследования трасс с составлением официального заключения, с необходимыми картографическими материалами и прогнозом возможного развития наблюдаемых процессов и явлений. Наблюдения могут проводиться визуально, либо в виде аэровизуальных наблюдений, либо с использованием повторных аэрофотосъемок с последующим построением топопланов трассы машинным способом и определением плановых смещений форм рельефа по результатам сравнения с планами предшествующих съемок. В отдельных случаях для оценки деформаций трубопроводов, обусловленных смещениями по разломам и активными экзогенными процессами и явлениями, по трассам трубопроводов следует периодически проводить геодезические и геофизические наблюдения.
(3) На участках частых аварий трубопроводов следует проводить наблюдения за деформациями земной поверхности с измерениями горизонтальных и вертикальных смещений для определения влияния геодинамических факторов на возникновение аварийных ситуаций. Минимальный период наблюдений на аварийном участке должен охватывать характерный временной интервал, превышающий период повторения аварий на данном участке для сопоставления времени их проявления с возможными деформациями земной поверхности.
5.1.3 Подземные газохранилища и нефтехранилища.
5.1.3.1 Возможные ЧС.
Разгерметизация хранилища и вышележащей покрышки за счет образования разрывов и зон трещиноватости в подземных хранилищах в результате землетрясений, тектонических, экзогенных или техногенных смещений различной природы, потеря механической устойчивости соляных куполов и антиклиналей с расположенными в них резервуарами, могут приводить к загрязнению подземных водоносных горизонтов, а также к выходу газа на поверхность по зонам трещиноватости, к загрязнению воздушного пространства и потерям полезного продукта. Локальная — местная ЧС.
5.1.3.2. Геодинамические наблюдения на газохранилищах и нефтехранилищах.
(1) Для контроля за деформациями хранилищ следует проводить повторные геодезические наблюдения над хранилищем и в прилегающих территориях с периодичностью не менее 1 раза в год, а в случае возникновения аномальных деформаций — с периодичностью до 4 — 5 раз в год.
(2) Для контроля за целостностью покрышки хранилищ следует проводить эманационные и/или геохимические съемки или опробования по площади или по профилям на дневной поверхности.
(3) Для контроля за загрязнениями подземных вод следует проводить геохимическое опробование подземных вод в контрольных родниках, колодцах или гидрогеологических скважинах. Для контроля и выявления зон загрязнения под нефтехранилищами следует применять электромагнитные и радиоволновые методы.
5.1.4 Газоперерабатывающие и нефтеперерабатывающие заводы.
5.1.4.1 Возможные ЧС
(1) Аварии на нефтеперерабатывающих заводах могут быть обусловлены в первую очередь землетрясением. Локальная — местная ЧС.
(2) Аварии аналогичные перечисленным в п. 5.1.3. в части подземных и наземных хранилищ нефти, которые могут приводить к разливу нефти и пожарам. Локальная — местная ЧС.
5.1.4.2. Геодинамические наблюдения на газохранилищах и нефтехранилищах.
(1) При расположении заводов в сейсмических районах следует проводить периодическое обследование зданий и сооружений, в которых расположены опасные производства завода для контроля за их сейсмостойкостью.
(2) Аналогично 5.1.3.2.
5.1.5 Объекты нефтепродуктообеспечения.
5.1.5.1 Возможные ЧС.
Аварии и ситуации аналогичные п. 5.1.3.1. Локальная — местная ЧС.
5.1.5.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
Геодинамические наблюдения аналогичные 5.1.3.2.
5.2 Торфо-угольный комплекс.
5.2.1 Карьерные разработки угля (карьеры, разрезы).
5.2.1.1 Возможные ЧС.
(1) Обвалы и оползни при землетрясении.
(2) Обвалы и оползни техногенного происхождения за счет подрезания пологих водоупоров или поверхностей напластования в процессе отработки месторождения. Локальная ЧС.
5.2.1.2 Геодинамические наблюдения.
(1) Периодические обследования карьера для определения оползнеопасных участков.
(2) Повторные геодезические наблюдения за бортами карьера с измерениями вертикальных и горизонтальных смещений пунктов наблюдений, расположенных в целиковых блоках и в оползнеопасных блоках и участках.
5.2.2 Шахтные разработки угля.
5.2.2.1 Возможные ЧС.
(1) Разрушения охранных и других целиков под действием нагрузки вышележащих горных пород, в результате образования сквозных зон разломов и трещиноватости, сопровождаемых просадками и образованием провалов на поверхности. Локальная — местная ЧС.
(2) Сдвижение горных пород и просадка пород кровли, сопровождаемые разрушениями горных выработок и просадками вышележащих горизонтов с образованием провалов и уступов на вышележащих горизонтах и на дневной поверхности. Локальная — местная ЧС.
(3) Горные удары, техногенные землетрясения, внезапные выбросы угля, пород и газа. Локальная — местная ЧС.
(4) Внезапные обрушения горных выработок, в том числе в процессе конвергенции, в результате изменения напряженно-деформированного состояния вмещающего массива при проходке горных выработок. Локальная — местная ЧС.
(5) Смещения и разрушения горных выработок при землетрясениях. Локальная — местная ЧС.
(6) Взрывы метана и пыли, внезапные суфлярные выделения. Локальная — местная ЧС.
(7) Возгорание целиков и угольных конвейеров. Локальная — местная ЧС.
(8) Прорыв воды, затопление выработок. Локальная — местная ЧС.
(9) Деформации или разрушение промышленных и гражданских зданий и сооружений, обусловленные проседанием земной поверхности на подрабатываемых территориях, в том числе и по разломам. Локальная — местная ЧС.
5.2.2.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
(1) Для контроля за геодинамическим состоянием горного массива, включая контроль охранных целиков, зон возможных обвалов пород кровли, мест возникновения горных ударов, внезапных выбросов угля, породы и газа, следует организовывать и проводить цикличные или непрерывные наблюдения в соответствии с нормативными документами, в которых регламентируются применение определенных методов контроля этих процессов, начиная от чисто горных методов оценки напряженного состояния и маркшейдерских методов наблюдений за деформациями целиков и горных выработок и, кончая геофизическими методами (сейсмоакустические, электрометрические, радиоволновые, эманационные, акусто-электромагнитноэмиссионные и другие).
(2) Для контроля за деформациями земной поверхности над подрабатываемыми территориями следует проводить повторные, не реже 1 раза в год, геодезические наблюдения на территории отрабатываемого месторождения, в том числе с использованием системы космической геодезии — GPS.
(3) Для контроля за влиянием технологии отработки месторождения на активизацию тектонических и техногенных землетрясений следует проводить сейсмологические наблюдения в пределах шахтного поля и прилегающих территорий.
(а) В районах слабой сейсмической активности, где сейсмические процессы могут проявляться в слабой степени или совсем не проявиться за время эксплуатации, достаточно установки одной сейсмической станции или использования данных ближайших к месторождению региональных сейсмостанций (сейсмостанции) обеспечивающих регистрацию землетрясений с К = 3 и более для территории месторождения. В случае активизации сейсмического процесса количество станций следует увеличить до 5 — 10 с регистрацией в непрерывном режиме.
(б) В сейсмических районах (с интенсивностью 6 и более баллов по карте сейсмического районирования (СНиП 11-7)) до начала эксплуатации месторождения следует провести «нулевой» цикл наблюдений сетью из 5 — 10 сейсмостанций с продолжением наблюдений в период эксплуатации. Энергетический уровень регистрируемых событий должен быть обеспечен не ниже К = 2.0 — 3.0 с непрерывной регистрацией и с расстоянием между станциями не более 5 км.
(в) В районах и на шахтах, где отмечаются техногенные землетрясения, следует создавать системы сейсмического и сейсмоакустического мониторинга с организацией наземных и подземных пунктов приема сейсмических колебаний одновременно.
(4) Следует проводить контроль за загазованностью и запыленностью в горных выработках.
(5) Для контроля за прорывами воды следует проводить гидрогеологические и геофизические наблюдения.
(6) Для контроля за возгоранием целиков следует проводить термический и геофизический контроль в горных выработках.
5.2.3 Объекты обогащения и переработки угля.
5.2.3.1 Возможные ЧС.
Осадки зданий, сооружений, коммуникаций в результате тектонических смещений по активным разломам или за счет активных экзогенных процессов в их основаниях. Локальная — местная ЧС.
5.2.3.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
Следует проводить наблюдения за осадками зданий и сооружений.
5.2.4 Предприятия торфяной промышленности.
5.2.4.1 Возможные ЧС.
Оползни в результате землетрясений или техногенной деятельности. Локальная — местная ЧС.
5.2.4.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
Следует проводить периодические визуальные обследования торфоразработок для определения оползнеопасных участков.
5.3 Энергетический комплекс.
5.3.1. Гидравлические электростанции (ГЭС, ГАЭС)
5.3.1.1 Возможные ЧС.
(1) Разрушение плотины в результате землетрясения или нарушения основания плотины в связи с тектоническими или техногенными дифференцированными движениями; раскрытием трещин при всплывании горных пород во время заполнения водохранилища и механической суффозии по трещинам; протаиванием многолетнемерзлых грунтов; неравномерных осадок, оползней в примыканиях; сопровождаемое прорывом водохранилища, образованием волны прорыва и наводнением. Местная — федеральная ЧС.
(2) Перелив через гребень плотины при сходе оползня или обвала с большим объемом горных масс в водохранилище. Возможно сочетание землетрясения со сходом оползня или обвала. Местная — федеральная ЧС.
(3) Образование трещин и разрывов в примыканиях плотины в результате землетрясения или неравномерных осадок в основании плотины, оползней, сопровождаемое прорывом водохранилища и наводнением. Местная — федеральная ЧС.
(4) Постепенное разрушение земляных плотин и снижение прочностных характеристик бетонных плотин в результате постоянных вибрационных воздействий от близко расположенных очагов слабых землетрясений и сильных взрывов, приводящее: к прекращению эксплуатации объекта по соображениям безопасности, либо к ситуации аналогичной п.п. (1) - (3). Локальная — территориальная ЧС.
5.3.1.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
(1) Основное количество аварий на гидротехнических сооружениях связано с нарушениями основания. При этом наибольшее количество аварий возникает на земляных и каменнонабросных плотинах и в меньшей степени на бетонных. В связи с этим на плотинах всех типов следует проводить постоянные или периодические геодинамические наблюдения за основаниями плотин, включая:
(1.1) повторные геодезические наблюдения за деформациями земной поверхности (являющиеся суммарным результатом тектонических и техногенных деформаций) на территории, окружающей плотину и по бортам водохранилища;
(1.2) наблюдения за физико-механическими характеристиками и НДС основания методами инженерной геофизики или иными методами;
(1.3) наблюдения за фильтрационными процессами в основании.
(2) При расположении гидротехнического сооружения на территориях развития обвалов и оползней следует проводить:
(2.1) регулярные инженерно-геологические обследования бортов водохранилища с картированием оползней и обвалоопасных участков;
(2.2) повторные геодезические наблюдения за перемещениями активных оползней по бортам водохранилища.
(3) На всех типах гидротехнических сооружений следует проводить регулярные геодинамические наблюдения за состоянием примыканий, включая:
(3.1) регулярные инженерно-геологические обследования примыканий;
(3.2) повторные геодезические, наблюдения за деформациями и перемещениями (вертикальными и горизонтальными);
(3.3) наблюдения за физико-механическими характеристиками и НДС методами инженерной геофизики или иными методами;
(3.4) наблюдения за фильтрационными процессами;
(4) При расположении гидротехнических сооружений в сейсмических районах (с интенсивностью 6 и более баллов) следует проводить наблюдения за сейсмическим режимом территории размещения гидротехнических сооружений и водохранилища, включая «нулевой» цикл наблюдений до начала строительства и продолжение регулярных наблюдений, начиная с заполнения водохранилища. Целью наблюдений является контроль за активизацией тектонических, техногенно-индуцированных и техногенных землетрясений в зависимости от режимов сработки водохранилища.
(5) Периодические обследования реального состояния плотин с определением прочностных характеристик методами геофизики, инженерной геологии и др. с последующими поверочными расчетами на сейсмостойкость.
5.3.2 Тепловые электростанции (ТЭС, ТЭЦ).
5.3.2.1 Возможные ЧС.
(1) Разрушения и деформации при землетрясении.
(2) Осадки зданий, сооружений, коммуникаций, оборудования, превышающие технологически допустимый уровень по смещению оснований и/или наклонам и кренам оснований в результате тектонических смещений по активным разломам или за счет активных экзогенных процессов в их основаниях, сопровождаемые аварийными ситуациями и нарушением режима нормальной эксплуатации объекта и выдачи тепла и электроэнергии в неблагоприятные сезонные и метеорологические периоды. Местная ЧС.
5.3.2.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
(1) При расположении ТЭС, ТЭЦ в сейсмически активных районах (с интенсивностью 7 и более баллов по карте сейсмического районирования и СНиП 11-7) следует предусматривать получение информации об активизации сейсмического процесса и прогнозе землетрясений в районе расположения ТЭС, ТЭЦ от МЧС России или региональной сейсмологической службы.
(2) На всех ТЭС, ТЭЦ следует проводить периодические геодезические наблюдения за осадками зданий, сооружений, оборудования.
5.3.3 Котельные и нетрадиционные источники энергии.
5.3.3.1 Возможные ЧС.
(1) Разрушения и повреждения, связанные с землетрясением. Локальная — местная ЧС.
(2) Осадки зданий, сооружений, оборудования, превышающие технологически допустимый уровень по смещению оснований и/или наклонам и кренам оснований в результате смещений по тектонически активным разломам или за счет активных экзогенных процессов в основании, активных техногенных процессов, приводящих к прекращению эксплуатации в отопительный период или к прекращению электроснабжения в неблагоприятный период. Локальная — местная ЧС.
5.3.3.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
(3) Следует проводить периодические геодезические наблюдения за осадками зданий, сооружений, оборудования.
5.3.4 Подстанции.
5.3.4.1 Возможные ЧС.
Прекращение электроснабжения в результате разрушения изоляторов, падения мачт, наклонов и срезания креплений трансформаторов при землетрясениях.
5.3.4.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
Следует проводить регулярные инженерно-геологические обследования подстанций, наблюдения за осадками оснований трансформаторов, периодические поверочные натурные испытания сейсмостойкости оборудования подстанций.
5.3.5 Линии электропередач.
5.3.5.1 Возможные ЧС.
Обрывы линий электропередач при наклонах и падении мачт в результате оползней, обвалов, просадок и активных экзогенных процессов, приводящие к нарушению электроснабжения населения и предприятий. Локальная — территориальная ЧС.
5.3.5.2 Геодинамические наблюдения на объектах.
Следует проводить регулярные инженерно-геологические обследования трасс электропередач.
6. СИСТЕМА ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ОБЪЕКТАХ ТЭК.
6.1 Принципы обеспечения безопасности объектов ТЭК.
6.1.1. Первым уровнем обеспечения промышленно-экологической безопасности от опасных природных воздействий, являются проектные решения, заложенные в основу проекта.
В связи с этим большинство геодинамических факторов, влияющих на безопасность объекта ТЭК, необходимо учитывать на стадиях проектирования объекта. К этим факторам относятся: зоны активных тектонических движений, зоны активного развития экзогенных процессов, параметры сейсмичности, деформационные характеристики основания и др. Площадку объекта ТЭК следует выбирать либо вне зоны влияния указанных процессов и явлений, либо следует предусматривать проектные решения, обеспечивающие полное устранение влияния опасных геодинамических процессов и явлений на стадии строительства и эксплуатации объекта. В проектных решениях учитывается уровень внешних воздействий, предусматривающий сохранение целостности и работоспособности объекта при внешнем воздействии.
6.1.2. Возникновение техногенных геодинамических процессов или активизация естественных геодинамических процессов может быть установлена только по результатам сравнения фоновых (природных) характеристик современного геодинамического процесса (например сейсмического) или состояния недр до строительства объекта, с аналогичными характеристиками, полученными в процессе строительства и эксплуатации объекта. В связи с этим, на стадии изысканий необходимо проводить нулевой годичный цикл геодинамических наблюдений для оценки фонового геодинамического состояния недр.
6.1.3. Предусмотренные проектом параметры природных воздействий — параметры сейсмичности на которые рассчитано сооружение, предельно допустимые наклоны основания, величины допустимых осадок здания и сооружения, являются исходными для разработки проекта системы геодинамических наблюдений и критериальными показателями для оценки опасности происходящих и регистрируемых СГН параметров природных явлений.
6.1.4. В качестве второго уровня обеспечения промышленно-экологической безопасности необходимо предусматривать систему контрольно-измерительных наблюдений за состоянием сооружения и параметрами вмещающей природной среды, образующих в совокупности техно-природную систему (ТПС) или природно-техногенную (ПТС).
6.1.5. В качестве третьего уровня обеспечения промышленно-экологической безопасности объекта ТЭК необходимо предусматривать систему реагирования на происшедшие или прогнозируемые опасные природные процессы и явления с целью предотвращения или снижения негативных последствий природных воздействий.
6.2 Система геомониторинга.
6.2.1. Система геомониторинга для крупных объектов ТЭК — нефтегазовых месторождений, угольных шахт, ГЭС, разрабатывается по специальному проекту.
Проектирование систем геомониторинга производится специализированной организацией по Техническому заданию Генпроектировщика или представителя собственника в составе системы обеспечения промышленно-экологической безопасности объекта ТЭК.
6.2.2. Для остальных объектов ТЭК система геодинамических наблюдений должна отвечать требованиям п. 5 настоящего руководства и другим действующим нормативным документам, регламентирующих контрольно-измерительные наблюдения на объектах ТЭК.
6.2.3 Проект геомониторинга должен предусматривать и включать:
(1) характеристику расчетных и нормативных параметрических характеристик объекта ТЭК;
(2) обоснование опасных для объекта ТЭК геодинамических процессов и явлений в их сравнении с соответствующими проектными параметрами;
(3) перечень критериальных показателей опасных для объекта ТЭК процессов и явлений;
(4) карту (план, схему) опасных геодинамических процессов и явлений на основании имеющейся информации;
(6) режимы каждого вида наблюдений;
(7) перечень аппаратурного оснащения;
(9) схему размещения пунктов наблюдений;
(10) форматы сбора, хранения данных;
(11) комплект методов или программных средств обработки данных;
(13) регламент и форматы представления данных;
(14) регламент объявления прогностической ситуации;
(15) сценарии развития возможной ЧС;
(16) регламентные мероприятия и правила поведения эксплуатационного персонала при активизации геодинамического процесса и при прогностической ситуации;
(17) перечень нормативно-методической документации, которой необходимо руководствоваться при проектировании, развертывании и эксплуатации геомониторинговых систем на данном объекте.
6.2.3.1. Характеристика проектных, расчетных и нормативных параметрических характеристик объекта ТЭК составляется на основе проектной документации и должна включать параметры, соответствующие геодинамическим воздействиям, на которые рассчитан объект и которые не могут быть превышены в процессе эксплуатации объекта. В том числе, параметры предельно допустимых: сейсмических воздействий, наклонов — кренов, осадок, деформаций и других параметров объекта ТЭК; превышение которых, под действием геодинамических факторов, может привести к аварии и ЧС.
При составлении проекта геомониторинга или геодинамических наблюдений для длительно эксплуатируемого объекта ТЭК следует провести обследование реального состояния объекта и выполнить поверочные расчеты на сейсмостойкость и устойчивость при внешних природных воздействиях. В этом случае параметрические характеристики объекта определяются по результатам поверочных расчетов.
6.2.3.2. В зависимости от типа сооружения, специфики района и площадки объекта ТЭК, для него могут представлять опасность те или иные виды геодинамических процессов и явлений.
Для создания оптимальной системы геодинамических наблюдений, обеспечивающей своевременное получение информации о развитии геодинамических процессов и явлений, влияющих на безопасность объекта, следует определить конкретные виды геодинамической опасности, за которыми следует установить непрерывный, регулярный, либо периодический контроль в процессе эксплуатации объекта.
Определение опасных геодинамических процессов и явлений следует производить по результатам обобщения имеющихся данных инженерных изысканий и исследований. При недостаточности указанных данных, необходимо проведение специальных изысканий и исследований.
В отдельных случаях, при составлении проекта для эксплуатируемого объекта ТЭК, необходимость проведения специальных работ может быть продиктована изменением нормативной сейсмичности или возникновением в процессе эксплуатации опасных техногенных процессов и явлений.
6.2.3.3. На основе работ по п. 6.2.3.1. и 6.2.3.2. следует составить перечень критериальных показателей для каждого из опасных для объекта ТЭК процессов и явлений. Критериальный показатель геодинамического явления должен соответствовать максимальному технологически или нормативно допустимому уровню внешних воздействий на объект (уровню сейсмических воздействий, величине осадок, смещений, деформаций, напряжений, подъема уровня воды, и т.д.), которые предусмотрены проектом или определены из реального состояния объекта и превышение которых может привести к аварии на объекте и ЧС определенной категории.
6.2.3.4. В результате указанных в п. 6.2.3.2. работ необходимо составить карту (план, схему) геодинамически опасных процессов и явлений на топографической основе с указанием основных сооружений объекта ТЭК, в масштабе достаточной детальности для планирования системы наблюдений и размещения пунктов наблюдений.
6.2.3.5. Виды и методы наблюдений должны выбираться таким образом, чтобы измеряемый геодинамический параметр, непосредственно, или при его пересчете, был соизмерим и выражен в показателях соответствующего критерия безопасности и позволял контролировать геодинамический процесс (явление) в его развитии во времени до стадии достижения и на стадии превышения критериального показателя. Для каждого вида и метода наблюдений должны быть определены измеряемые параметры, форма их представления и требуемая точность измерений.
6.2.3.6. Аппаратурное оснащение системы наблюдений по своей разрешающей способности должно соответствовать требуемой точности измерения контролируемого параметра и иметь метрологическое обеспечение.
6.2.3.7. Выбор оптимального расположения информативных (тензочувствительных) пунктов наблюдений следует проводить на основе рекогносцировочных и/или опытно-методических работ.
6.2.3.8. План расположения пунктов наблюдений должен составляться на основе карты (плана, схемы) геодинамических процессов и явлений и должен включать конструкцию пунктов наблюдений и инженерно-геологические условия размещения.
6.2.3.9 Система наблюдений должна предусматривать:
(1) определение фонового геодинамического состояния недр;
(2) наблюдения за состоянием грунтов и скальных массивов основания и вмещающих горных пород в их сравнении с исходным и предшествующими состояниями;
(3) наблюдения за состоянием основных сооружений в их сравнении с исходным и предшествующими состояниями;
(4) обследование сооружений после опасного геодинамического явления, параметры которого близки к критериальным;
(5) переоценку параметров геодинамических воздействий после прохождения геодинамического явления, превышающего заложенный в проект уровень;
(6) плановое обследование реального состояния объекта с редкой периодичностью (1 раз в 10 — 25 лет).
6.2.3.10. Для каждого вида геодинамических наблюдений следует определить режимы наблюдений на различных стадиях функционирования объекта и в различных геодинамических ситуациях. При определении режимов наблюдений необходимо учитывать естественное развитие геодинамического процесса и влияние техногенных факторов. Должны быть учтены различные режимы и различные технологии эксплуатации объекта, технология отработки месторождений или сработки водохранилища для учета влияние режимов эксплуатации объекта и применяемой технологии на активизацию нединамических процессов.
В настоящем руководстве режимы наблюдений подразделяются на непрерывные, регулярные и редкой повторяемости.
Непрерывный режим наблюдений обычно используется при сейсмологических наблюдениях и подразумевает непрерывную запись сейсмических событий в реальном времени определенного энергетического диапазона, происшедших на определенной площади.
Для некоторых видов наблюдений для непрерывности наблюдений достаточно их повторяемости 1 раз в час, в несколько часов или раз в сутки.
Регулярный режим включает наблюдения с повторяемостью от 1 раза в сутки до 1 раза в квартал.
Режим редкой повторяемости включает наблюдения с повторяемостью от 1 раза в год до 1 раза в 10 и более лет.
6.2.3.11. Состав контролируемых показателей и частота опроса зависят от специфики объектов, периода и режима их эксплуатации. Обычно выделяют следующие периоды в работе сооружений и соответствующие им режимы функционирования СГН:
- режим изучения естественного фона;
- режим начала эксплуатации — постановка сооружения под расчетные эксплуатационные нагрузки;
- режим нормальной эксплуатации;
- режим «старения» или износа, при котором обычно отмечается увеличение частоты повреждений (обычно через 20 — 50 лет эксплуатации);
- режим консервации.
По современным представлениям в течение всего периода эксплуатации идет непрерывное взаимное приспособление энергообъекта и вмещающего его блока земной коры.
Кроме того, в режиме нормальной эксплуатации и режиме «старения» выделяются периоды повышенного риска, которые соответствуют работе сооружения при особых сочетаниях нагрузок:
- при угрозе возникновения опасного геодинамического события, во время и после него;
- при форсированной эксплуатации;
- при угрозе возникновения и при возникновении аварийной ситуации.
Для обеспечения оптимального решения задач, стоящих перед СГН, приняты следующие режимы ее функционирования, соответствующие конкретной геодинамической обстановке:
- нормальный режим — накопление и оперативная обработка информации, стандартная передача информации в банк данных и далее в информационные центры;
- режим повышенной готовности наступает в случае регистрации несколькими видами наблюдений аномальных значений параметров, являющихся предвестниками деструктивных процессов на объекте или вмещающем массиве; с момента наступления режима повышенной готовности вся информация о геодинамической обстановке на объекте поступает в информационные центры в срочном порядке;
- режим чрезвычайной ситуации, который возникает в случае возможности возникновения катастрофического сейсмического события или других катастрофических геодинамических явлений, а также, если в результате умеренных по силе событий на объекте ТЭК или во вмещающем массиве произошли локальные разрушения, представляющие реальную угрозу для безопасной эксплуатации объекта; при чрезвычайном режиме осуществляется постоянный контроль за ходом геодинамических процессов, в том числе и за проявлением сейсмичности, организуются наблюдения в очагах катастрофических явлений и в эпицентральных зонах разрушительных землетрясений, разрабатываются предложения по защите объекта и населения, а также по ликвидации последствий произошедших или ожидаемых катастрофических явлений, в том числе и разрушительных землетрясений.
6.2.3.12. Для каждого вида наблюдений следует определить форматы сбора и хранения данных. Форматы сбора данных должны включать все требуемые параметры регистрируемого события (время, координаты, глубина, уровень, скорости, углы наклона, смещения и т.д.) при требуемой точности наблюдений.
При выборе форматов сбора и хранения данных следует руководствоваться существующими отраслевыми, ведомственными, федеральными и международными стандартами по форматам представления соответствующих данных.
6.2.3.13. Для каждого вида наблюдений следует определить метод или комплект апробированных методов и программных средств для обработки данных и представления их в установленном формате хранения данных. Следует применять апробированные, стандартные или лицензированные методы и средства обработки данных, которые позволяют получить однозначный результат на одинаковых выборках данных при применении его различными исследователями.
6.2.3.14. Для каждого объекта ТЭК следует определить систему хранения данных. Система хранения данных может представлять собой отчетную документацию установленной периодичности и/или базу машиночитаемых данных. В системе хранения данных должен быть предусмотрен годовой отчет по геомониторингу, определено место его хранения на объекте ТЭК и ответственный за документацию по геомониторингу представитель эксплуатирующей организации.
6.2.3.15. Система геодинамических наблюдений должна включать регламент и форму представления оперативных данных эксплуатационному персоналу, СГН Минтопэнерго России, МЧС России и другим заинтересованным организациям.
Для представления данных эксплуатационному персоналу следует предусматривать выдачу оперативных данных после обработки каждого цикла наблюдений в виде сводок или файлов, графиков, профилей, карт, схем, содержащих результаты полученных измерений в их сопоставлении с первичной (фоновой или «нулевой» эпохой наблюдений и в сопоставлении с критериальными показателями).
6.2.3.16. Система геодинамических наблюдений должна включать регламент и порядок объявления прогноза возникновения опасного геодинамического явления (землетрясения, обвала, быстрого схода оползня, разрушения целиков, просадок или деформаций поверхности на подрабатываемых территориях, горных ударов и т.д.). В зависимости от возможной аварии и ЧС выдача прогнозных предупреждений может представляться в различные структурные подразделения.
Данные, обосновывающие прогноз сильных (с М >= 3.5) землетрясений и других геодинамических событий, способных вызвать территориальную, федеральную и трансграничную ЧС, представляются в МЧС России для рассмотрения на Совете по прогнозу землетрясений. В этом случае объявление о прогнозе землетрясения или возможной ЧС, и оповещение эксплуатирующих организаций промышленных объектов, административных органов и населения производится структурами МЧС России.
В тех случаях, когда прогнозируемое геодинамическое событие может привести к местной или локальной ЧС, материалы, обосновывающие прогноз геодинамического явления или связанных с ним ЧС на объекте ТЭК, представляются службой геомониторинга в эксплуатирующую организацию и в региональное подразделение МЧС.
6.2.3.17. Система геомониторинга должна предусматривать разработку сценариев развития возможной ЧС при проявлении каждого из опасных для объекта ТЭК геодинамических явлений. Сценарий развития ЧС должен представлять собой описание возможной последовательности событий, обусловленных опасным для объекта ТЭК геодинамическим процессом и явлением при достижении или превышении последним критериальных показателей.
6.2.3.18. Система геомониторинга должна предусматривать систему реагирования — инженерные и организационные регламентные мероприятия, и правила поведения эксплуатационного персонала при достижении критериального показателя по каждому из наблюдаемых геодинамических параметров, активизации геодинамического процесса, при прогностической ситуации и при проявлении опасного геодинамического явления.
6.2.3.19. На стадии эксплуатации объекта могут проявиться процессы и явления не выявленные в процессе проектно-изыскательских работ или возникнуть новые геодинамические явления, превышающие наблюдавшиеся ранее, либо техногенно-индуцированные эксплуатацией объекта процессы и явления. Поэтому система геодинамических наблюдений должна предусматривать:
(1) выявление опасных для объекта процессов и явлений на стадии эксплуатации;
(2) постановку дополнительных видов наблюдений для контроля за развитием техногенных и техногенно-индуцированных процессов и явлений;
(3) корректировку критериальных показателей;
(4) корректировку режимов наблюдений;
(5) корректировку сценариев реагирования;
(6) корректировку регламентных мероприятий.
С этой целью следует проводить периодическую переоценку определяющих положений системы геомониторинга.
Указанные изменения геомониторинга должны оформляться в форме «Положения по геомониторингу объекта ТЭК», которое согласовывается СГН Минтопэнерго России и утверждается представителем собственника объекта ТЭК. Допускается ежегодная корректировка положения, либо после прохождения опасного геодинамического явления.
7. СИСТЕМА ОБОСНОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА ТЭК ПРИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.
7.1. На стадии проектирования объекта ТЭК документацию по системе геомониторинга необходимо включать в состав проектной документации по обоснованию безопасности объекта ТЭК при внешних природных воздействиях в качестве составной части отчета по воздействиям объекта на окружающую среду (ОВОС), либо в самостоятельный отчет о техническом обосновании безопасности (ТОБ) объекта ТЭК.
7.2. На стадии получения лицензии на эксплуатацию объекта описание системы геомониторинга включается в состав декларации безопасности объекта.
7.3. На стадии пролонгации лицензии на эксплуатацию в состав декларации безопасности объекта включается документация по системе геомониторинга, результаты геомониторинга за прошлые годы, в том числе результаты плановых и внеплановых обследований состояния оснований, конструкций, зданий и сооружений объекта.
7.4. Ежегодные данные геомониторинга и плановых обследований оснований, конструкций, зданий и сооружений объекта являются основанием для составления ежегодного отчета по состоянию объекта, представляемого в МЧС РФ для подготовки ежегодного государственного доклада о состоянии защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.
8. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ.
8.1 Геодезические измерения.
Геодезические наблюдения применяются для измерения:
- современных движений земной поверхности, как тектонических, так и техногенных, на территориях крупных водохранилищ и плотин, эксплуатируемых нефтегазовых месторождений;
- деформаций горного массива в подземных горных выработках;
- деформаций земной поверхности на подрабатываемых территориях шахтных полей;
- осадок зданий и сооружений;
- перемещений активных оползней и других опасных склоновых процессов.
Указанные данные определяют из неоднократных геодезических измерений с заданной периодичностью. Полученные по результатам измерений разности (изменения между циклами) координат и высот пунктов, длин линий, наклонов и т.п. используются для решения задач оценки устойчивости зданий и сооружений, прогноза дальнейшего развития деформационных процессов, оценки влияния технологии и режимов отработки месторождений, наполнения и сезонной сработки водохранилищ, прогнозирования сейсмических событий и других задач, с целью принятия, в случае необходимости, мер по предотвращению или ослаблению их неблагоприятных последствий.
Для решения перечисленных задач создаются специальные геодезические сети. На крупных объектах они входят в состав геодинамических полигонов. При изучении современных движений земной поверхности и в ряде других случаев эти сети могут привязываться к сетям государственной геодезической службы (Роскартографии). При изучении техногенных процессов на различных объектах, а также склоновых процессов, создаются локальные сети с расположением опорных (исходных) пунктов за пределами зоны воздействия названных процессов.
В зависимости от характера происходящих деформаций геодезические сети могут быть плановыми, высотными и планово-высотными.
Требования к точности измерений в сетях определяются задачами наблюдений.
При изучении современных движений земной поверхности, техногенных процессов на территориях с уникальными инженерными сооружениями (плотины) геодезические измерения проводят с точностью, которая близка к максимально достижимой при применении современных геодезических средств измерений и характеризуется следующими данными:
- средняя квадратическая ошибка (СКО) превышения составляет 0.2 — 0.4 мм/км или 0.03 — 0.06 мм на станцию;
- точность линейных измерений (СКО определения коротких до 500 м расстояний) составляет 1 мм и меньше.
При изучении деформаций поверхности на территориях добычи полезных ископаемых, эксплуатируемых нефтегазовых месторождений, крупного подземного строительства точность геодезических измерений может быть в 2 — 3 раза ниже.
Точность определения подвижек и деформаций сооружений СКО определения осадок и горизонтальных смещений относительно исходных пунктов составляет 1 мм для сооружений на скальных грунтах, 2 мм для сооружений на нескальных грунтах, 3 — 5 мм и больше для грунтовых сооружений.
При изучении склоновых процессов СКО определения горизонтальной составляющей подвижек в зависимости от задач наблюдений принимается равной 3 — 20 мм, а вертикальной составляющей примерно в 2 раза точнее (в зависимости от наклона плоскости скольжения).
Перед производством наблюдений составляется проект геодезической сети, разрабатывается методика измерений и обработки (уравнивания) полученных результатов. Особое внимание обращается на метрологическое обеспечение измерений. При планировании объектных геодезических наблюдений в составе геомониторинга следует использовать данные государственной системы измерений современных движений, которая проводится региональными подразделениями Роскартографии с повторяемостью 1 раз в 20 лет. В связи с этим, при разработке проекта следует получить исходные данные о современных движениях рассматриваемого района, которые могут рассматриваться в качестве «нулевого» цикла измерений современных движений земной поверхности (СДЗП) планируемого полигона и входят в состав карты геодинамически опасных процессов и явлений.
Конструкции реперов и глубина их заложения определяются требуемым классом точности наблюдений и спецификой решаемых задач.
Плановое расположение линий повторного нивелирования и реперов вдоль них определяется спецификой решаемой задачи.
Измерения выполняются с использованием современных геодезических приборов, в частности, разработанных в последнее время нивелиров-автоматов, ходовых теодолитов, электронных тахометров, приборов спутниковой геодезии.
Наряду с геодезическими методами измерений на практике используются и инженерно-геодезические средства измерений: наклономеры, устройства для высокоточного измерения коротких (до 20 — 50 м) расстояний прямые и обратные отвесы, инклинометры, стационарные гидростатические системы. Измерения по ним значительно легче автоматизировать и проводить практически в непрерывном режиме. Обратные отвесы и инклинометры очень эффективны при изучении склоновых процессов. При использовании этих приборов имеется возможность существенно повысить точность и надежность конечных результатов измерений, оперативность наблюдений (особенно в зимний период).
При преобладании горизонтальных смещений (подработка берегов речных русел, при контроле оползневых и других склоновых процессов и т.д.) могут применяться методы космической геодезии (GPS технологии) и аэрофотогеодезии.
Применение аэрофотогеодезических методов заключается в повторных аэрофотосъемках исследуемой территории, на которой расположены не менее 3 геодезических реперов с известными координатами и высотными отметками. С помощью программных средств и компьютерной обработки снимка получают топографическую карту территории. Величины и направления смещений определяют методом сравнения последней карты с предыдущими.
В случае проявления техногенных флюидодинамических (миграционных) процессов целесообразно применять повторную тепловую инфракрасную съемку.
Период повторения геодезических наблюдений в составе геомониторинга зависит от решаемых задач и может проводиться с повторяемостью от 1 раза в месяц до 1 раза в год или в несколько лет. В отдельных случаях для измерений сверхбыстрых периодических движений в зонах разломов могут проводиться непрерывные (например, с повторяемостью 1 раз в час) опытно-методические наблюдения на локальных участках.
При разработке проектов и производстве измерений руководствуются нормативно-методическими документами Роскартографии и Минтопэнерго России.
8.2 Сейсмологические наблюдения.
8.2.1 Регистрация местных (региональных) землетрясений.
Проводится на крупных объектах ТЭК (ГЭС, нефтегазовых месторождениях, шахтах), расположенных как в сейсмических, так и в асейсмичных районах, на территории размещения объекта ТЭК и прилегающих территориях, а также на площадках объектов, при необходимости контроля за активизацией естественного сейсмического процесса и влиянием технологии и режима эксплуатации объекта на возникновение техногенных или техногенно-индуцированных местных землетрясений различной интенсивности, вплоть до микроземлетрясений.
Регистрация сильных землетрясений (К >= 9 — 11) в районе расположения объекта производится региональной государственной сейсмологической службой Федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений (ФССН).
При планировании системы сейсмологических наблюдений следует произвести сбор имеющихся исходных сейсмологических данных об инструментально зарегистрированных, исторических землетрясениях и землетрясениях долетописного периода для включения этих данных в состав геодинамической карты объекта ТЭК, для выработки критериальных параметров сейсмичности и для последующих сопоставлений с наблюденными параметрами сейсмичности. Начальный («нулевой») цикл наблюдений за местными землетрясениями и микроземлетрясениями следует проводить до начала эксплуатации объекта с регистрацией событий 3 — 5 сейсмостанциями в течение 1 года.
Общим принципом для всех объектов является установка опорной сейсмологической станции, работающей в непрерывном режиме, с трехкомпонентным сейсмографом в непосредственной близости (1 — 2 км) от объекта.
В районе с низкой сейсмичностью на начальном этапе организуется одна сейсмическая станция. При этом может быть использована расположенная близко к объекту сейсмостанция региональной сети. Если в результате эксплуатации обнаруживается оживление сейсмичности в процессе эксплуатации, то специально рассматривается вопрос о создании дополнительной временной сети станций.
В областях средней и высокой сейсмичности помимо опорной сейсмостанции устанавливаются, как минимум, три-пять станции по периферии территории объекта в радиусе 5 — 40 км от объекта. При повышении сейсмической активности рассматривается вопрос о дополнительных пунктах наблюдения.
Система расстановки, расстояния между станциями, энергетический уровень регистрируемых событий, режимы наблюдений определяются спецификой сейсмотектонических условий, спецификой решаемой задачи и требуемой точностью наблюдений.
Данные инструментальных наблюдений совместно с данными инженерно-геологических и геофизических исследований используются для:
- контроля за изменениями сейсмического режима в процессе эксплуатации сооружений;
- контроля за реакцией оснований и сооружения на сейсмические воздействия с целью корректировки критериальных сейсмологических показателей со временем в связи с естественными и техногенными изменениями среды, а также со старением сооружения;
- контроля за изменениями напряженно-деформированного состояния среды оснований, сооружений и их элементов и контроля над их изменениями в процессе эксплуатации сооружений;
- анализа особенностей проявления различного типа динамических воздействий и их изменении во времени в разных частях сооружений и его основания;
- численного моделирования динамики сооружения с целью выявления причин аномальных колебательных процессов и разработки защитных мероприятий;
- разработки рекомендаций по повышению сейсмической безопасности энергообъекта и снижению негативного влияния вибраций на сооружения.
Вопросы организации сетей и подбора аппаратурных средств.
Для решения перечисленных задач в районе расположения объекта развертывается сейсмологическая сеть. В качестве датчиков колебаний используются сейсмометры, велосиметры и акселерометры, которые устанавливаются в специально оборудованных пунктах. Количество и тип датчиков колебаний, а также условия их размещения выбираются в соответствии с поставленной задачей исследований и их техническими и эксплуатационными характеристиками. Сбор сейсмических данных, способы их трансформации и передачи в специализированные центры по обработке информации проводится посредством кабельной и радио-телеметрии, а также с помощью промежуточных носителей информации на твердой памяти или компакт дисках в зависимости от конкретных условий наблюдений, поставленной задачи исследований и требований к оперативности получения результативных данных. Так же решаются вопросы использования аппаратуры с непрерывной или дискретной регистрацией сейсмических колебаний. При этом следует иметь в виду, что вследствие развития техногенных изменений в среде и в сооружениях в процессе эксплуатации энергообъектов, как показывает опыт работ, происходят заметные и часто непредсказуемые явления, изменяющие сейсмический режим (проявления индуцированной сейсмичности) и характер волнового поля сейсмических колебаний, что обусловлено изменениями геодинамического режима в земной коре.
В таких условиях эффективная система сейсмического контроля за происходящими процессами может быть осуществлена преимущественно в мониторинговом режиме. Тем не менее, это не исключает использования на различных этапах обоснования сейсмологической сети и решения оперативных вопросов с помощью мобильной аппаратуры, работающей в дискретном режиме регистрации сейсмических явлений. Очевидно, что использование того или иного режима регистрации колебаний должно обосновываться проектом работ с учетом конкретных условий наблюдений и поставленных задач.
Аналогичным образом решается вопрос обоснования систем наблюдений в сейсмически активных и малоактивных районах. Очевидно, что малоактивные в сейсмическом отношении районы являются более сложными для осуществления эффективного сейсмического контроля среды и сооружений вследствие обедненной статистики местных землетрясений. Естественно, что здесь должны быть приняты специальные меры по увеличению эффективной чувствительности регистрирующих систем: размещение сейсмических датчиков в скважинах, использование подходящих алгоритмов выделения сигналов на фоне помех и др. Ошибочным является представление о возможности упрощения систем сейсмологических наблюдений, контролирующих сейсмические условия района размещения ответственных энергообъектов, в сейсмически малоактивных районах, коль скоро такая задача поставлена.
Амплитудно-частотные характеристики сквозных сейсмических каналов и служба времени, позволяющие решить поставленные задачи инженерно-сейсмологического контроля геологической среды и сооружений с надлежащей точностью, вполне обеспечиваются возможностями современной серийной отечественной и импортной аппаратурой: полоса пропускания каналов обычно выбирается в диапазоне от десятых долей герца до 40 — 45 гц, динамический диапазон регистрации составляет порядка 100 — 150 дб, временная привязка осуществляется к международному времени, погрешность внутренних часов в сейсмологической сети составляет около 0.01 с.
Существенное значение при организации сейсмологической сети имеют специфические технические условия размещения пунктов наблюдений, а также природные и антропогенные условия района. Последние в значительной мере определяют возможности использования того или иного способа регистрации колебаний и средств телекоммуникации. К таким условиям относятся особенности климата района, характера рельефа местности, зависимость прохождения радиосигнала от времени года, возможности обеспечения сохранности аппаратуры и оборудования в местах их размещения, возможности энергообеспечения сейсмологических пунктов и пр. В этой связи при организации сейсмологических сетей и выборе аппаратурных и технических средств сбора и передачи данных всегда остро встают вопросы их стоимости и затрат на эксплуатацию.
Локальная сейсмологическая сеть общего назначения.
Характерной особенностью сейсмологической сети общего назначения, планируемой для оперативного контроля над состоянием геологической среды и энергообъекта, является ее мобильность. Требование мобильности сети вызвано необходимостью корректировки системы наблюдений в процессе получения информации о геологической среде, источниках шумов, характере микросейсмических колебаний и волновом поле, регистрируемых в исследуемом районе землетрясений, на начальных этапах сейсмологических исследований. В этот период исследований работы целесообразно проводить с передвижной сейсмологической аппаратурой, обладающей большой автономностью в эксплуатации.
Закрепление опорных сейсмологических пунктов, предназначенных для обслуживания энергообъекта в течение периода его эксплуатации, целесообразно провести после получения необходимых данных о геологической среде (известными методами детального сейсмического районирования и сейсмического микрорайонирования), оценки колебательных характеристик геологического разреза, обоснования нормативной сейсмичности (балльности) и сейсмогеологических условий (нуль пункта) к которому нормативный балл следует относить.
Выбор системы сейсмологических наблюдений, в этой связи, целесообразно ставить в соответствие с этапами проектирования объекта, его возведения и эксплуатации. Эта необходимость обусловлено тем, что эффективная система наблюдений за динамикой сооружений, в конечном счете, может быть успешно спроектирована на основе высококачественной и достоверной информации о геологической среде, как основании сооружения еще не подвергшегося техногенному воздействию (нагрузке, обводнению и проч.), то есть при начальных условиях, к которым отнесено нормативное сейсмическое воздействие, полученных до возведения сооружения и подлежащих корректировке на основе информации о среде и объекте, накапливаемой в процессе возведения сооружения, ввода его в эксплуатацию и в течение всего срока эксплуатации.
Накопленные сейсмологические данные должны быть сопоставлены с исходными как для корректной оценки напряженно-деформированного состояния объекта, так и для понимания тенденции в ходе изменений сейсмогеологических условий (состояния геологической среды) и оценки работоспособности, и эффективности используемых информативных параметров контроля этого состояния.
Взаимосвязь локальной сейсмологической сети с государственной сетью.
Важным в организации локальной сейсмологической сети, обслуживающей энергообъект, является ее увязка с региональной сетью государственной сейсмологической службы Федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений (ФССН). Целью такой увязки является стремление получить максимум полезной информации по сейсмичности района, сейсмическому режиму, нормативной балльности и прогнозу землетрясений для района размещения энергообъекта.
При наличии в районе исследований эффективно функционирующей государственной сейсмологической сети, локальную сеть можно в большей мере ориентировать на решение специфических вопросов обслуживания энергообъекта. В противном случае, помимо локальной сети станций потребуется также организация внешней сейсмологической сети, размещаемой в соответствии с сейсмотектоническими условиями исследуемого района для осуществления стандартных режимных наблюдений. Для этого дополнительно потребуется организация сейсмологических пунктов в радиусе до 40 км вокруг энергообъекта, тогда как базы наблюдений в локальных сейсмологических сетях, как правило, почти на порядок меньше и, как правило, составляют 5 — 15 км.
Обоснование сейсмологических пунктов и мониторинговых систем.
Контролируемая территория в локальной сейсмологической сети зависит от размеров энергообъекта с учетом прилегающих территорий, которые так или иначе будут подвергнуты техногенному воздействию. Так, например, для ГЭС она определяется размерами водохранилища и размерами прогнозных контуров существенного изменения гидрогеологических условий территории после заполнения водохранилища.
По опыту работ, базы наблюдений в локальных сетях составляют 5 — 15 км. Плотность сети устанавливается, исходя из характера распределения в пространстве и точности локализации очагов местных землетрясений. С учетом необходимости организации сейсмологических пунктов для контроля над техногенными изменениями среды, в случае хорошо локализованных очаговых зон, количество пунктов может ограничиваться 5 — 6. В менее благоприятных условиях количество пунктов увеличивается.
Для выбора и обоснования мест размещения сейсмологических пунктов следует исходить из условия обеспечения эффективной максимальной чувствительности сейсмических каналов, ориентированных на регистрацию землетрясений небольших энергетических классов (К < 3.0), а также возможных сейсмических процессов, связанных с техногенными явлениями, происходящими в основании сооружений. Из опыта работ следует, что часть из них вообще не подпадает под традиционные классификации сейсмических явлений, как землетрясений, но может оказаться весьма информативной для контроля состояния объекта. Учитывая, что проявление подобных процессов может быть ограничено очень небольшими расстояниями (первые километры, а возможно и сотни метров), в процессе наблюдений может потребоваться существенное сгущение сейсмологических пунктов или создание специальных систем наблюдений повышенной плотности.
При выборе и обосновании сейсмологических пунктов, предназначенных для контроля состояния среды, увязки сейсмологических и сейсмометрических данных и корректировки нормативного входного воздействия, основным условием является обеспечение низкого уровня шума и широкой полосы пропускания сигналов системой среда-регистратор. При обосновании пунктов проводится исследование шумов и передаточных функций среды, предпочтительно по сейсмическим записям землетрясений от потенциально информативных источников колебаний. Оценка передаточных функций среды особенно важна для создания мониторинговых систем с детерминированными источниками колебаний.
Опорные пункты в мониторинговой сети должны быть заложены за 1 — 2 года до начала активного строительства сооружения, например до заполнения водохранилища на ГЭС. В качестве исследуемых эффективных техногенных параметров среды в своем специфическом проявлении, например, наведенной сейсмичности и техногенного шума различной природы, могут быть использованы вторичные источники колебаний, связанные с геодинамикой среды, например, обменные волны землетрясений, возникающие на детерминированных неоднородностях геологического разреза: разделах Мохо, Конрада в земной коре, на поверхности кристаллического основания или на других детерминированных неоднородностях внутри земной коры и верхней мантии, отличающихся контрастом свойства (скачком акустической жесткости) по отношению к вмещающей среде. В поле удаленных и далеких землетрясений сейсмические волны от детерминированных неоднородностей разреза могут изменять свои свойств (амплитуду, поляризацию, фазу), что обусловливается изменениями напряженно-деформированного состояния геологической среды.
В качестве информативных параметров могут рассматриваться также вариации амплитуд и фаз проходящих первых продольных волн землетрясений, которые в зависимости от масштаба неоднородностей могут быть интерпретированы в терминах сейсмически детерминированных или мутных сред. Такого рода исследования особенно эффективны в случае постоянно действующих очагов землетрясений или иных источников колебаний.
Структурные и геодинамические исследования.
Для геологической привязки данных сейсмологических наблюдений и определения интервалов глубин при динамических исследованиях среды целесообразно проведение интерпретации проходящих продольных и обменных волн землетрясений по известным методикам, позволяющим исследовать структуру и свойства геологического разреза земной коры. Детальность исследований разреза при этом прямо зависит от частотного диапазона исследований. Общая региональная структура разреза коры и верхней мантии достаточно хорошо вырисовывается в поле проходящих волн удаленных и далеких землетрясений. Повышение точности и детальности исследований верхних горизонтов земной коры достигается за счет использования сейсмических записей местных землетрясений и промышленных взрывов.
Следует подчеркнуть, что достоинством сейсмологического метода исследований структуры земной коры является принципиальная возможность получения площадной съемки территории путем регистрации землетрясений из различных очаговых зон в одном пункте наблюдений. Для детального освещения разреза: исследования разломных зон и других структурных элементов разреза, тем не менее, требуется использование специальных систем наблюдений, параметры которых (расстояния между пунктами наблюдений, длительность наблюдений) рассчитываются в соответствии с априорными данными о скоростном разрезе среды и статистикой информативных землетрясений, регистрируемых в исследуемом районе. Системы наблюдений целесообразно проектировать в варианте многократных перекрытий для достижения большей достоверности исследований, а оформление результативных данных проводить методами томографии и в форме динамических представлений разрезов среды в параметрах амплитуд и фаз сейсмических колебаний, позволяющих выявлять в разрезе толщи с относительно повышенными и пониженными значениями скоростей, круто наклонные границы раздела и охарактеризовать рассеивающие свойства среды.
8.2.2 Регистрация локальных техногенных землетрясений.
Осуществляется и организуется по специальным и оригинальным проектам. В целом же регистрация региональных (местных) землетрясений отличается тем, что
- организуется ведомственными службами геодинамических наблюдений;
- сейсмическая сеть наблюдений использует наземные и подземные пункты сейсмоприемников;
- плотность сейсмической сети достигает до 10 павильонов на 1 кв. км. площади, что нужно для регистрации слабых энергетических событий, начиная с К = 2, (порядка 100 Дж и выше) и для возможности определения координат эпицентров землетрясений с точностью порядка 100 м;
- верхняя граница частотного диапазона сейсмических станций может достигать 1000 Гц;
- в сейсмической сети обязательно имеется один сейсмологический пункт для регистрации близких и далеких землетрясений.
8.2.3 Сейсмоакустические наблюдения.
Применяются для локального контроля горного массива с целью прогнозирования горных ударов и внезапных выбросов угля, породы и газа в непрерывном и дискретном режимах наблюдений. К сейсмоакустическим методам относится группа методов исследования геологической среды, основанная на использовании кинематических и динамических характеристик упругих волн от естественных и искусственных источников. Сейсмоакустические наблюдения и исследования проводятся и регламентируются отдельными нормативными документами, утверждаемыми органами Госгортехнадзора РФ.
8.3. Сейсмометрические исследования
Сейсмометрическая сеть наблюдений является составным элементом локальной инструментальной сети. Она разворачивается на объекте и предназначается для исследования колебаний сооружения и его основания при сейсмических воздействиях, а также исследования вибраций при различных режимах эксплуатации агрегатов во взаимосвязи с характерными сочетаниями внешних факторов, обусловленных геологическими, техническими и климатическими условиями.
Сейсмометрическая система наблюдений ориентируется на обнаружение возможных постоянных очагов динамических воздействий естественного и техногенного происхождения и установление уровня и спектрального состава колебаний и в общем случае является трехмерной. Сейсмические регистраторы устанавливаются как на отдельных элементах сооружений по вертикали и горизонтали, так и в скважинах для исследования условий внутри отдельных геоблоков вмещающего массива горных пород.
Работы проводятся в непрерывном или дискретном режиме и с выборочной регистрацией в определенные временные интервалы в соответствии с режимом работы энергоагрегатов и других технических систем, являющихся источниками шумов.
Исследуются характеристики вибраций в следующих эксплуатационных ситуациях:
- при запуске и останове агрегатов,
- при различном количестве работающих агрегатов,
- при работе агрегатов в период паводка и межени,
- работе агрегатов при различных уровнях верхнего и нижнего бьефов,
- при различных пьезометрических напорах в грунтах в основании сооружений.
Выбор непрерывного или дискретного режима измерений зависит от решаемой задачи. Например, циклично проводят исследования проявления вибраций при различных пьезометрических напорах: в период возрастания пьезометрических напоров, в период максимума напоров, в период снижения и минимума.
В результате сейсмометрических работ проводится оценка параметров динамических воздействий на сооружения от всех потенциально опасных источников сейсмических колебаний естественного и искусственного происхождения, а также оценка параметров вибрационных воздействий на сооружения для наиболее интенсивных источников техногенной природы.
По оценкам параметров динамических воздействий на грунты оснований и сооружения составляются типовые модели верхней части геологического разреза в соответствии с имеющимися геолого-геофизическими и инженерно-геологическими данным, а также данными о физико-механических и сейсмических характеристиках основных инженерно-геологических элементов в основаниях сооружений.
Проводится оценка параметров вибраций сооружений по интенсивности и спектральному составу колебаний. Для парных пунктов наблюдений получают не только оценки абсолютных уровней вибраций, но так же и оценки взаимодействия отдельных элементов сооружений и основания, что представляет интерес в плане исследования характера демпфирования колебаний на разных частотах. Последнее может иметь значение при разработке защитных мероприятий, снижающих негативные воздействия вибраций на отдельные элементы сооружений. Инструментальные данные сопоставляются с результатами численного моделирования динамики сооружения с целью установления причин аномальных колебательных процессов. В результате устанавливаются пределы изменения вибрационных нагрузок при различных сочетаниях характерных факторов, обусловленных режимом работы гидротехнических систем и природными условиями.
При обобщении данных рекомендуется проводить математическое моделирование работы сооружения и его отдельных элементов для различных расчетных схем при заданных динамических воздействиях с целью выявления наиболее неблагоприятных сочетаний факторов, которые приводят к потере несущей способности и устойчивости сооружения.
8.4. Геофизические наблюдения
Геофизические наблюдения предназначены для решения следующих задач геодинамического мониторинга:
- выделения области взаимодействия сооружения с вмещающим массивом или области влияния сооружения;
- контроля за действием различных техногенных факторов (инженерных нагрузок, изменения трещинного давления и др.) на состояние и свойства геологической среды, а также выявление в массиве наиболее «активных» (деформируемых) участков;
- контроля за состоянием зон разгрузки вокруг подземных выработок;
- контроля за изменением напряженно-деформированного состояния внутренних частей массива и выявления областей возможного развития необратимых деформационных и фильтрационных процессов.
Указанные задачи решаются путем наблюдения за изменением во времени и в пространстве таких параметров искусственных и естественных геофизических полей как, например:
- кинематические и динамические характеристики продольных, поперечных, обменных и др. волн (скорости и затухание, параметры поляризации и т.д.),
- кажущиеся электрические сопротивления;
- теплопроводность;
- акустическая электромагнитная эмиссия.
- акустическая эмиссия и т.д.
Как правило, эти геофизические наблюдения ведутся в дискретном режиме, циклы измерений выполняются в зависимости от программы раз в 10 дней, ежемесячно, ежеквартально, ежегодно или с повторяемостью 1 раз в несколько лет и включают:
- сейсмоакустические наблюдения, в том числе обычно сейсмическое профилирование КМПВ, МОВ ОГТ с поверхности и из подземных выработок, сейсмический каротаж, многоточечное сейсмическое просвечивание целиков между выработками и скважинами, ультразвуковые наблюдения;
- акустико-эмиссионные измерения;
- электрометрические наблюдения, в том числе обычно электрическое профилирование и вертикальное электрическое зондирование на поверхности и в подземных горных выработках, измерения естественного поля;
- каротажные исследования: различные модификации электрокаротажа, термокаротажа и др.
Состав геофизических наблюдений и конкретные методики измерений определяются для каждого геодинамического полигона в соответствии со спецификой решаемых задач.
Сейсмическое профилирование КМПВ и МОВ ОГТ выполняется в горных выработках и на дневной поверхности. При наблюдениях в выработках число приборов в расстановке — до 24, шаг между приборами 1 — 5 м, количество пунктов взрыва (удара) на одну расстановку 1 — 5, приборы размещаются на стенке (реже полу) выработки, длина профиля наблюдений определяется ее протяженностью.
При работах на дневной поверхности применяется шаг между СП в 5 — 10 м, длина расстановки СП 115 — 230 м, система наблюдений 4 — 5-точечная, длина профиля 0,5 — 1,5 км.
Сейсмический каротаж (СК) выполняется в вертикальных или круто наклонных обсаженных, либо не обсаженных, заполненных водой скважинах, диаметром от 90 до 160 мм, с применением специальной скважинной сейсмической косы с гидроизолированными сейсмоприемниками. Коса содержит до 24 приборов с шагом между приборами 1 — 2 м, количество пунктов взрыва (удара) на одну скважину — до 3 (на расстоянии 0,5, 1,0 и 2,0 м от устья скважины).
Многоточечное сейсмическое просвечивание включает просвечивание целиков между горными выработками, между выработками и скважинами, между скважинами, в более редких случаях между выработками (скважинами) и земной поверхностью. Для получения наилучшей «освещенности» целиков и, в конечном счете, для получения качественного, однозначно интерпретируемого методами сейсмической томографии материала, целики рекомендуется просвечивать по «П»-образной схеме, когда приборы и пункты взрыва размещаются на 3-х сторонах целика, или по «замкнутой» схеме, когда задействованы все 4-е стороны целика. Оптимальный шаг между приборами составляет 2 — 5 м, и соответственно шаг между пунктами взрыва — 5 - 10 м. Приборы размещаются в скважинах и на стационарных пунктах, оборудованных в горных выработках. Пункты взрывов оборудуются стационарно, в виде специальных обсаженных скважин глубиной 1,5 — 2,0 м.
Ультразвуковые наблюдения включают ультразвуковой каротаж (УЗК) вертикальных скважин глубиной до 100 м, ультразвуковые наблюдения (УЗН) в шпурах и скважинах на стенках выработок. Применяются многоканальные зонды (7 — 8 датчиков) с шагом между приборами 0,1 — 0,2 м. Кроме того, ведутся ультразвуковые наблюдения на стационарных станциях, при этом 8 — 9 пьезопреобразователей размещаются в 3 — 4 разбуренных параллельно друг другу скважинах глубиной до двух диаметров выработки, обеспечивая объемное просвечивание данного геоструктурного блока. Расстояние между датчиками на стационарной станции варьирует от 0,2 до 1,2 м.
Акустико-эмиссионные (АЭ) наблюдения выполняются по 2-м различным методикам. Первая предусматривает профильные измерения в шпурах и скважинах с помощью специальных АЭ зондов, шаг исследований 0,2 — 0,5 м, время регистрации на одной стоянке 15 — 30 мин. Вторая методика состоит в установке одиночных преобразователей либо зондов во внутренних точках среды (шпурах, скважинах и пр.) для постоянной регистрации акустической эмиссии, измерения выполняются временными интервалами по 4 — 8 часов.
Наблюдения за естественным электромагнитным излучением горного массива выполняются на поверхности и в горных выработках с шагом 1 — 10 м. Прием излучения осуществляется бесконтактным способом (на круговую антенну). Оценка массива осуществляется по двум основным алгоритмам: по интенсивности или по количеству импульсов в единицу времени.
Электрометрические наблюдения выполняют методами сопротивлений и естественного электрического поля в подземных выработках и с поверхности (например, на участках примыканий плотины). При профилировании методом сопротивлений используют комбинированные трехэлектродные или дипольные установки. Обычно шаг профилирования составляет 2 — 10 м. Величина разносов питающих электродов определяется требуемой глубинностью исследований. Профилирование методом естественного электрического поля выполняется способом измерения градиента вследствие высокого уровня промышленных помех. Шаг профилирования 2 — 5 м. Электрические зондирования проводятся с использованием трехэлектродных установок в отдельных точках исследуемого массива. Максимальный разнос при зондировании определяется размерами горных выработок.
Каротажные наблюдения выполняются в вертикальных и наклонных скважинах глубиной до 100 м. Основные методы каротажа: каротаж сопротивлений, резистивиметрия и термометрия. Обычно используется точечный способ регистрации с шагом от 0,2 до 1 м по глубине. При исследовании изливающихся скважин дополнительно проводят расходометрию.
8.5 Натурные наблюдения комплексом КИА.
Выполняемые исключительно на гидроэнергетических объектах контрольные натурные наблюдения ставят своей целью комплексную оценку состояния системы «плотина — основание — водохранилище». Обычно различают следующие возможные состояния указанной системы: работоспособное (в т.ч. исправное и неисправное), неработоспособное и предельное (аварийное). Система КИА предусматривает наблюдения за следующими явлениями, могущими вызвать возможное разрушение плотины:
- размыв сооружения, его основания или бортовых примыканий при переливе через гребень, вследствие экстремальных расходов воды, внезапного подъема уровня водохранилища (в частности вследствие подвижек горных пород и оползней);
- повреждения или недостаточная пропускная способность водосбросных сооружений;
- нарушение фильтрационной прочности или чрезмерные утечки в теле плотины, основании или бортовых примыканиях.
Контролируются следующие показатели состояния гидротехнических сооружений:
- параметры гидравлического режима (уровни верхнего и нижнего бьефов, интенсивность поступления и сброса воды из водохранилища) и ветроволновые воздействия;
- перемещения и деформации в основании и в теле сооружений, а также в береговых примыканиях и в бортах водохранилища, в особенности в зонах геологических нарушений и оползней;
- температура окружающего воздуха и воды в водохранилище, а также характеристики температурного режима сооружений и их оснований;
- напряжения (в том числе поровое давление) и усилия в элементах сооружений и их основаниях;
- параметры фильтрационного режима (фильтрационный расход на разных участках плотины и основания, положение кривой депрессии, фильтрационное давление на подошвы бетонных сооружений и обделку подземных выработок, температура и состав фильтрующей воды, характеристики сосредоточенных очагов фильтрации);
- характеристики состояния и работоспособности водосбросных сооружений, оборудование затворов, дренажных устройств, креплений откосов.
Состав контролируемых показателей и периодичность наблюдений назначаются в зависимости от ответственности и конструктивных особенностей сооружений, периода и режима их эксплуатации.
В периоды повышенного риска, которые соответствуют работе сооружения при особых сочетаниях нагрузок:
- при угрозе возникновения опасного геодинамического события (в т.ч. землетрясения), во время и после него;
- при форсировке заполнения и быстрых сработках уровня воды в водохранилище;
- при пропуске паводковых расходов;
- при угрозе возникновения и возникновении аварийной ситуации.
Некоторые показатели, позволяющие дать интегральную оценку состояния сооружения (такие как фильтрационный расход, раскрытие швов и трещин и др.), контролируются в наиболее ответственных зонах практически непрерывно, тогда как в периоды нормальной эксплуатации контрольные наблюдения выполняются с периодичностью от одной до нескольких недель, а по некоторым видам наблюдений, осуществляемым геодезическими методами, — с периодом 1 раз в полгода-год.
Поскольку процесс разрушения гидротехнического сооружения может занять всего несколько часов (в особенности процесс разрушения фрагментов напорного фронта, выполненных из грунтовых материалов), то идеальным является непрерывный контроль, осуществляемый автоматизированными системами эксплуатационного контроля (АСЭК) с использованием дистанционных измерительных преобразователей (ИП).
В настоящее время системой АСЭК оснащены сооружения Плявиньской ГЭС. В России применение АСЭК планируется на сооружениях 1 класса, таких как Чиркейская и Саяно-Шушенская плотины, количество точек КИА на которых может достигать 2 — 3-х тысяч. К первоочередным объектам для установки АСЭК следует отнести и большинство сооружений II класса, разрушение которых также обычно связано со значительными ущербами и человеческими жертвами. Эти сооружения обычно оснащены меньшим числом КИА, не превышающим 300 — 500 штук.
АСЭК включает в себя ИП, кабельные линии связи, коммутаторы, измерители выходных сигналов датчиков и вычислительную технику с программным обеспечением. АСЭК обеспечивают автоматизацию операций, обычно осуществляемых и при наиболее распространенном, ручном способе сбора и обработки результатов контрольных натурных наблюдений, таких как:
- сбор данных измерений, поиск и исключение из дальнейшей обработки грубых ошибок измерений;
- первичную обработку данных измерений;
- сопоставление контролируемых показателей состояния с их критериальными значениями;
- представление результатов наблюдений в заданной форме (графической, табличной или текстовой) эксплуатационному персоналу;
- хранение полученной информации.
Оценка состояния системы «плотина — основание — водохранилище» выполняется либо экспертно, либо по соответствующим программам, входящим в программный комплекс АСЭК.
В то же время имеется техническое и программное обеспечение, позволяющее реализовать как АСЭК, так и их развитие в форме диагностических экспертных систем.
9. ПРИЛОЖЕНИЯ
9.1 Структура службы геодинамических наблюдений Минтопэнерго России.
9.2 Функции службы геодинамических наблюдений Минтопэнерго России.
Служба геодинамических наблюдений (СГН) Минтопэнерго России представляет собой многоуровневую организационную и информационную структуру.
Головной организацией Службы геодинамических наблюдений является филиал ОАО «Институт Гидропроект» — Центр службы геодинамических наблюдений в электроэнергетической отрасли (ЦСГНЭО). СГН функционирует на основе Положения о службе геодинамических наблюдений Минтопэнерго России.
К основным функциям СГН относится:
- обеспечение функционирования существующих в отрасли геодинамических полигонов;
- техническое переоснащение наблюдательных и охранных сетей;
- создание информационно-обрабатывающего центра при СГН с системой коммуникаций;
- совершенствование научно-методических основ функционирования СГН Минтопэнерго России в составе ФССН;
- международное сотрудничество по вопросам геодинамических и сейсмологических наблюдений;
- нормативно-правовое обеспечение решения задач, возложенных на СГН.
Функции исполнительной дирекции:
Исполнительная дирекция создана при ЦСГНЭО и структурно входит в его состав.
Исполнительная дирекция функционирует на основе Положения об исполнительной дирекции.
- Координирует деятельность отраслевых служб, формирует и распределяет средства, выделяемые на развитие и содержание СГН МЧС и Минтопэнерго России;
- планирует и организует работы по развитию и функционированию СГН в целом;
- осуществляет связь с соответствующими структурами ФССН, МЧС России, РГСС, подразделениями Минтопэнерго России в части координации и организации деятельности СГН;
- разрабатывает нормативно-инструктивные документы по функционированию СГН и ее подразделений.
- выходит с предложениями и законодательными инициативами в Минтопэнерго России и МЧС России.
Отраслевые головные организации СГН и их функции:
- Центр службы геодинамических наблюдений в электроэнергетической отрасли (ЦСГНЭО — филиал ОАО «Институт Гидропроект»);
- Государственный научно-исследовательский институт горной механики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) — угольная отрасль;
- Научно-производственный центр эколого-геодинамических и геофизических исследований (НПЦ «Геодинамика и экология») — нефтегазовая отрасль.
Отраслевые головные организации функционируют на основе Положений об отраслевых службах.
Функции отраслевых головных организаций:
- организация производственной, хозяйственной и финансовой деятельности отраслевых СГН в соответствии с положениями об отраслевых службах и действующим законодательством;
- координация деятельности служб на предприятиях;
- обеспечение взаимодействия с ведомственными и федеральными службами;
- оперативное руководство созданием, функционированием и развитием отраслевых СГН.
- выработка решений и оперативное оповещение Исполнительной дирекции СГН, руководства Минтопэнерго России, РГСС и МЧС России, о происшедших и возможных чрезвычайных ситуациях на объектах отрасли, связанных с природными и техногенными геодинамическими процессами;
- разработка нормативно-инструктивных документов по функционированию отраслевых СГН;
- разработка нового оборудования;
- разработка программных средств обработки геодинамических данных;
- апробирование, контрольные испытания программных средств и их сертификация для использования на объектах ТЭК;
- отраслевой надзор за системами геомониторинга на объектах ТЭК;
- опытно-методическая апробация нового оборудования для геомониторинга и выдача сертификатов по его применению на объектах ТЭК.
Объектные службы геодинамических наблюдений (ОСГН).
Предназначены для организации и обеспечения функционирования систем геодинамических наблюдений на объектах ТЭК. ОСГН функционируют на основе положений об объектной службе.
Их основными функциями являются:
- организация производственной, хозяйственной и финансовой деятельности объектной СГН в соответствии с положениями об объектной службе и действующим законодательством;
- сбор и обработка данных со всех технических средств контроля и наблюдения, размещенных в районе, на площадке и на объекте контроля,
- хранение собранных данных в течение срока установленного действующими инструктивными документами,
- выдача по действующему регламенту результатов наблюдений,
- выдача по действующему регламенту в отраслевой ИОЦ и ИОЦ Минтопэнерго России, ИОЦ ФССН пакетов полученных данных,
- выдача организациям и ведомствам информации по их запросам,
- техническое обслуживание, модернизация и совершенствование технических средств наблюдения, сбора и обработки данных в объектовой сети наблюдений.
Информационные обрабатывающие центры.
На крупных объектах ТЭК (ГЭС, угольных шахтах, крупных нефтегазовых месторождениях) все данные наблюдений должны накапливаться, обрабатываться и храниться в объектных информационных обрабатывающих центрах (ОИОЦ) в соответствии с установленным регламентом, утверждаемым главным инженером объекта. В качестве оперативной информации ОИОЦ должен располагать оперативной информационной картой (картами) — файлом геодинамической обстановки на объекте, в соответствии с регламентом, утвержденным главным инженером объекта, которая должна передаваться по запросу в вышестоящие инстанции.
В отраслевых головных организациях результирующие данные о происшедших событиях на объектах должны накапливаться, обрабатываться и храниться в отраслевых информационно обрабатывающих центрах (ОтИОЦ). ОтИОЦ помимо этих данных должно накапливать и анализировать данные о событиях происшедших в районах расположения отраслевых объектов, получаемых от федеральных служб наблюдений СГН, данные о характеристиках и состоянии отраслевых объектов в соответствии с регламентом, утверждаемым директором или главным инженером (геофизиком) отраслевой головной организации.
В качестве оперативной информации отраслевые головные организации должны располагать оперативными картами — файлами состояния геодинамической обстановки на объектах отрасли, которые должны по запросу передаваться в вышестоящие инстанции.
В информационном обрабатывающем центре (ИОЦ) Минтопэнерго России следует накапливать, анализировать и хранить данные о характеристиках объектов Минтопэнерго России, их состоянии, геодинамической обстановке (по данным годовых докладов служб о состоянии объектов), оперативные данные о происшедших геодинамических событиях в соответствии с регламентом, утвержденным Минтопэнерго России.
Основными функциями ИОЦ являются:
- организация и ведение банков данных,
- обработка поступающей информации в автоматическом и интерактивном режимах по заданным алгоритмам,
- выдача сообщений и донесений по результатами обработки поступивших данных,
- выдача информации из банков данных по запросам,
- совершенствование средств и методов обработки геодинамической информации.
9.3 Структура системы геомониторинга.
1. Заявка собственника или эксплуатирующей организации на разработку системы геомониторинга.
2. Определение опасных для объекта ТЭК геодинамических процессов и явлений.
Исходная информация: Геолого-геофизические, гидрогеологические, инженерно-геологические, сейсмологические данные
Результирующие данные: Геодинамическая карта с указанием опасных процессов и явлений.
Система наблюдений, аппаратурное оснащение, методы обработки данных.
Режимы наблюдений за каждым опасным процессом и явлением.
Результаты наблюдений, режимы и форма представления данных эксплуатирующей организации.
Критериальные показатели для каждого опасного процесса и явления.
Сценарии развития ЧС для каждого опасного процесса и явления.
Система реагирования для каждого опасного явления.
Согласование и утверждение проекта.
4. Включение проекта геомониторинга в состав ОВОС (оценка воздействий на окружающую среду) для проектируемых сооружений и в состав Декларации по безопасности объекта для эксплуатируемых объектов ТЭК.
5. Создание системы геомониторинга на объекте и проведение наблюдений.
6. Выдача оперативной информации эксплуатирующей организации состоянии геодинамических процессов и о влиянии режимов и технологии эксплуатации на активизацию геодинамических процессов.
7. Годовой отчет по результатам наблюдений и составление заключения о состоянии объекта ТЭК с позиции геодинамической безопасности для его включения в государственный годовой доклад МЧС.
9.4 Термины и определения.
БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ; безопасность в ЧС: Состояние защищенности населения, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды от опасностей в чрезвычайных ситуациях.
Примечание - Различают безопасность по видам (промышленная, радиационная, химическая, сейсмическая, пожарная, биологическая, экологическая).
ДЕКЛАРАЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА ТЭК — документ, в котором обосновывается безопасность объекта ТЭК и определяются меры по обеспечению безопасности объекта ТЭК с учетом его класса.
ДОПУСТИМЫЙ УРОВЕНЬ РИСКА ОБЪЕКТА ТЭК — значение риска аварии объекта ТЭК, установленное нормативными документами.
ЗОНА ВРЕМЕННОГО ОТСЕЛЕНИЯ: Территория, откуда при угрозе или во время возникновения ЧС эвакуируют или временно выселяют проживающее на ней население с целью обеспечения его безопасности.
ЗОНА ЧС: Территория или акватория, на которой в результате источника ЧС или распространения его последствий из других районов возникла ЧС.
ИСТОЧНИК ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ; источник ЧС: Опасное природное явление, авария или опасное техногенное происшествие, широко распространенная инфекционная болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также воздействие современных средств поражения, нарушение технологии эксплуатации, в результате чего произошла или может возникнуть ЧС.
КРИТЕРИИ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА ТЭК — предельные значения количественных и качественных показателей состояния объекта ТЭК и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии объекта ТЭК и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью объектов ТЭК.
КОНТРОЛЬ ЗА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ: Сопоставление полученных данных о состоянии окружающей среды с установленными критериями и нормами техногенного воздействия или фоновыми параметрами, с целью оценки их соответствия.
МЕРОПРИЯТИЕ РСЧС: Совокупность организованных действий, направленных на решение какой-либо из задач по предупреждению или ликвидации чрезвычайных ситуаций, выполняемых органами повседневного управления, силами и средствами территориальных, функциональных и ведомственных подсистем РСЧС.
МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: Система наблюдений и контроля, проводимые регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения и применения инженерных мероприятий, направленных на предотвращение ЧС или снижение связанных с ЧС последствий.
Примечание: Мониторинг подразделяется на мониторинг — атмосферы, гидросферы, литосферы.
НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ: Система мероприятий, обеспечивающая определение параметров, характеризующих состояние окружающей среды, отдельных ее элементов, видов техногенного воздействия, а также наблюдения за происходящими в окружающей среде природными, физическими, химическими, биологическими процессами.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА ТЭК — разработка и осуществление мер по предупреждению аварий объекта ТЭК.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ: обеспечение безопасности в ЧС: Принятие и соблюдение правовых норм, выполнение эколого-защитных отраслевых или ведомственных, экономических, эколого-защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических и специальных мероприятий, включая инженерные мероприятия, направленных на обеспечение защиты населения, объектов народного хозяйства и иного назначения, окружающей природной среды от опасностей в чрезвычайных ситуациях.
ОБЪЕКТ МОНИТОРИНГА: Природный, техногенный или природно-техногенный объект или его часть, в пределах которого по определенной программе осуществляются регулярные наблюдения за окружающей средой с целью контроля за ее состоянием, анализа происходящих в ней процессов, выполняемых для своевременного выявления и прогнозирования их изменений и оценки и своевременного применения превентивных мероприятий, включая инженерные мероприятия.
ОПАСНОЕ ПРИРОДНОЕ ЯВЛЕНИЕ: Событие природного происхождения или результат деятельности природных процессов, которые по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности могут вызвать поражающее воздействие на людей, объекты экономики и окружающую природу.
ОПАСНОСТЬ В ЧС: Состояние, при котором создалась или вероятна угроза возникновения поражающих факторов и воздействий от источника чрезвычайной ситуации на население, объекты народного хозяйства и окружающую среду в зоне чрезвычайной ситуации.
ОПОВЕЩЕНИЕ О ЧС: Доведение до органов повседневного управления, сил и средств РСЧС и населения сигналов оповещения и соответствующей информации о ЧС через систему оповещения РСЧС.
ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ТЭК — определение соответствия состояния объектов ТЭК и квалификации работников эксплуатирующей организации нормам и правилам, утвержденным в порядке, определенном действующим законодательством и нормативными актами.
ПЛОЩАДКА ОБЪЕКТА ТЭК: охраняемая территория объекта ТЭК в пределах ограды.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЧС: Опережающее отражение вероятности возникновения и развития чрезвычайной ситуации на основе анализа возможных причин ее возникновения, ее источника в прошлом и настоящем.
Примечание - Прогнозирование может носить долгосрочный, краткосрочный или оперативный (краткосрочный) характер.
ПРОЕКТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ: максимальный уровень опасного природного воздействия, предусмотренный проектом объекта ТЭК.
РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ ОПАСНОГО ПРИРОДНОГО ЯВЛЕНИЯ: территория, на которой в полной мере проявляются опасные природные явления, оказывающие на объект ТЭК воздействие такого уровня, который должен учитываться в проекте.
РЕГЛАМЕНТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ МОНИТОРИНГА: инженерные или технологические мероприятия эксплуатирующей организации, направленные на предотвращение или снижение негативных последствий опасных природных явлений.
РИСК ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧС: Вероятность или частота возникновения источника ЧС, определяемая соответствующими показателями риска.
РОССИЙСКАЯ СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ДЕЙСТВИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ; РСЧС: Система органов исполнительной власти РФ и субъектов РФ, органов местного самоуправления, государственных учреждений и различных общественных объединений, а также специально уполномоченных организационных структур с имеющимися у них силами и средствами, предназначенными для предупреждения ЧС, а в случае их возникновения — для их ликвидации, обеспечения безопасности населения, защиты окружающей среды и уменьшения потерь и материального ущерба.
СЕЙСМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ: Выделение областей, районов или отдельных участков местности на поверхности Земли по степени потенциальной сейсмической опасности, осуществляемое на базе комплексного анализа геологических и геофизических данных.
Примечание: По возрастанию детальности исследований с целью получения специальных характеристик, учитываемых в проекте, выполняют — общее СР, детальное СР, микро-СР. Полученные при СР оценки являются долгосрочным прогнозом землетрясений.
СОБСТВЕННИК ОБЪЕКТА ТЭК — Российская Федерация, субъект Российской Федерации, муниципальное образование, физическое лицо или юридическое лицо независимо от его организационно-правовой формы собственности, имеющие права владения, пользования, распоряжения объектом ТЭК.
СЦЕНАРИЙ РЕАГИРОВАНИЯ: описание действий персонала, обслуживающего объект ТЭК, в условиях прогностической ситуации и возможной чрезвычайной ситуации.
СЦЕНАРИЙ РАЗВИТИЯ ВОЗМОЖНОЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ НА ОБЪЕКТЕ ТЭК:
описание возможных повреждений или нарушений нормального технологического процесса действующего предприятия в результате воздействия опасного природного явления и связанной с этим последовательности аварийных ситуаций, разрушений, человеческих жертв и экономического ущерба на объекте, окружающей территории, у потребителей.
ТЕРРИТОРИЯ ОБЪЕКТА ТЭК — территория в пределах границ землеотвода, установленных в соответствии с земельным законодательством Российской Федерации.
ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ — обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии объекта ТЭК, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью или ущерб окружающей природной среде.
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ — вероятность проявления сейсмических воздействий определенной силы на заданной площади в течение заданного интервала времени.
СЕЙСМИЧЕСКИЙ РИСК — вероятность социального и экономического ущерба, связанного с землетрясениями на заданной территории в течение определенного интервала времени.
ЭКСПЛУАТИРУЮЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ — государственное или муниципальное унитарное предприятие либо организация любой другой организационно-правовой формы, на балансе которой находится объект ТЭК.
9.5 Нормативные ссылки.
Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» № 68-ФЗ от 21 ноября 1994 г.;
Постановление Правительства Российской Федерации от 3 ноября 1994 г. № 1207 о целевой программе «Развитие федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений на 1995 — 2000 г.»;
Приказ Минтопэнерго РФ от 22.12.94 г. № 298, о создании Службы геодинамических наблюдений (СГН) Минтопэнерго России и координации ее деятельности;
Постановление правительства «О порядке сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 24 марта 1997 г., № 334;
Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 июня 1997 г., № 116-ФЗ;
Федеральный закон Российской Федерации «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21 июля 1997 г., № 117-ФЗ.
Свод правил. Строительство гидротехнических сооружений в сейсмических районах.
СНиП 11-7-81 Строительство в сейсмических районах.
Приказ Минтопэнерго России об организации работы по реализации федеральной целевой программы «Развитие федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений на 1995 — 2000 годы» от 22 декабря 1994 г., за № 298.
Временные указания по выявлению и контролю зон риска возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций при освоении недр и земной поверхности на основе результатов геодинамического районирования. — СПб., 1997. — 12 с. (Минтопэнерго РФ, РАН, МНЦ ВНИМИ);
Указание Минтопэнерго России от 10 июня 1996 г. за № ЮШ-84 о введении нормативно-методического пособия «Основы промышленно-экологической безопасности» на всех стадиях проектирования и эксплуатации объектов ТЭК;
ГОСТ Р 22.0.01-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Основные положения.
ГОСТ Р 22.0.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определения основных понятий.
ГОСТ Р 22.0.03-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.
ГОСТ Р 22.0.05-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.
ГОСТ Р 22.0.06-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источники природных чрезвычайных ситуаций. Поражающие факторы. Номенклатура параметров поражающих воздействий.
ГОСТ Р 22.1.01-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Основные положения.
ГОСТ Р 22.1.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения.
ГОСТ Р 22.1.05-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства технического мониторинга. Общие технические требования.
ГОСТ Р 22.3.03-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита населения. Основные положения.
Методические рекомендации для федеральных органов исполнительной власти РФ по подготовке материалов для ежегодного государственного доклада о состоянии защиты населения и территорий РФ от ЧС природного и техногенного характера.
9.6 Рекомендуемая литература.
1. Ардашев К.А., Борисовец В.А., Привалов А.А. Сооружение и поддержание капитальных выработок большого сечения в условиях высокой сейсмической и тектонической активности//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
2. Айтматов И.Т. Напряженное состояние горных массивов в верхней части земной коры в сейсмических районах//Изв. АН Киргиз. ССР, I, 1984.
3. Бобров А.И., Агафонов А.В., Колчин Г.И. Контроль динамических процессов в призабойной части горного массива//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
4. Временные указания по выявлению и контролю зон риска возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций при освоении недр и земной поверхности на основе результатов геодинамического районирования СПб., 1997. — 12 с. (Минтопэнерго РФ, РАН, МНЦ ВНИМИ).
5. Геодинамическое районирование недр: Методические указания.//Министерство угольной промышленности СССР — НИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ — КУЗПИ — Ленинград, 1990.
6. Геофизические исследования горных ударов/И.М. Петухов, В.А. Смирнов, Б.Ш. Винокур, А.С. Дальнов. — М..: Недра, 1975.
7 Геофизические исследования скальных оснований гидротехнических сооружений./Под ред. А.И. Савича. — М., 1983 (Труды «Гидропроекта»; Вып. 89).
8. Гершанович И.Н. Гидрогеологические исследования в скважинах методом расходометрии. — М.: Недра, 1981.
9. Гупта Х., Растоги Б. Плотины и землетрясения. — М.: Мир, 1979.
10. Журило А.А., Соловьев Н.Н., Харионовский В.В. Геодинамические проблемы устойчивости магистральных газопроводов//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
11. Земисев В.Н., Степанов Н.Л. Охрана магистральных газо-нефтепроводов над горными выработками//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
12. Зубков В.В. Прогнозная оценка изменения напряженного состояния при отработке нефтегазовых месторождений//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
13. Изменение физико-механических свойств массивов скальных пород под влиянием техногенных факторов/А.И. Савич, А.Д. Михайлов, Л.Д. Лаврова, М.Г. Езерский//Энергетическое строительство. — 1985.
14. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях//Министерство угольной промышленности СССР — НИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ — Москва, «Недра», 1989.
15. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам//Министерство угольной промышленности СССР — НИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ — Ленинград, 1980.
16. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам//Министерство угольной промышленности СССР — НИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ — Ленинград, 1989.
17. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам (к § 132 Правил безопасности в угольных шахтах и сланцевых шахтах)//Министерство угольной промышленности СССР — НИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ — Ленинград, 1988.
18. Интерпретация данных сейсморазведки (Справочник). Издательство «Недра» М., 1990.
19. Исследования взаимодействия гидротехнических сооружений и окружающей среды. — М. 1985. (Труды «Гидропроекта»; Вып. 103).
20. Комплексные инженерно-геофизические исследования при строительстве гидротехнических сооружений./Под ред. А.И. Савича и Б.Д. Куюнджича. — М.: Недра, 1990.
21. Козырев А.А., Панин В.И., Мальцев В.А., Аккуратов М.В., Кожин В.С. Изменение геодинамического режима и проявление техногенной сейсмичности при ведении крупномасштабных горных работ на апатитовых рудниках в Хибинском массиве//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
22. Кочетков П.Ф. Рекомендации по интерпретации результатов геофизических исследований инженерно-геологических скважин в скальных массивах. — М.: Изд. «Гидропроекта», 1987.
23. Кутепов Ю.И., Кутепова Н.А., Ермошкин В.В. Обеспечение безопасных условий эксплуатации гидроотвалов и хвостохранилищ//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
24. Лыкошин А.Г. Карст и гидротехническое строительство. — М.: Госстройиздат, 1968.
25. Мак-Кейб Ч. Эксплуатация месторождения Экофиск в условиях проседания морского дна. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1986, № 2.
26. Марков Т.А. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок. — Л.: Наука, 1978.
27. Мгалобелов Ю.Б. Прочность и устойчивость скальных оснований бетонных плотин. — М.: Энергия, 1979.
28. Модели изменения напряженно-деформированного состояния массивов пород в приложении к прогнозу землетрясений. — Апатиты: Изд. Кольского филиала АН СССР, 1982.
29. Мячкин В.И. Процессы подготовки землетрясений. — М.: Наука, 1978.
30. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость скальных склонов и бортов карьеров. — Фрунзе: Илим, 1979.
31. Напряженное состояние земной коры./Под ред. П.Н. Кропоткина. — М.: Наука, 1973.
32. Обухов А.А., Бондарев М.П., Скоробогатский И.Н. особенности проявления техногенной сейсмичности в местах отработки угольных месторождений//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
33. Парабучев И.А., Платонов Ю.М. Изучение закономерностей разуплотнения мергельно-меловых пород в пределах крупных речных долин методом потенциалов естественного электрического поля. — М., 1983.
34. Парфенов В.Д., Савич А.И., Фишман Ю.А. Методы определения напряженного состояния скальных массивов на участках строительства гидротехнических сооружений//Гидротехническое строительство. — 1984.
35. Петухов И.М. Научные основы управления геодинамической безопасностью при освоении недр//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
36. Пийп В.Б. Новые методы интерпретации сейсмических временных полей в средах с переменными скоростями//Вестн. МГУ. Сер. Геология. — 1984.
37. Посыльный С.И., Бондарев М.П., Дьяконов Ю.Я. Условия формирования удароопасных, вывалоопасных очагов и очагов пучения почвы на угольных месторождениях//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
38. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях//Министерство угольной промышленности СССР — Москва, «Недра», 1981.
39. Применение геофизических методов для изучения скальных оснований./Под ред. Савича А.И. М., 1986.
40. Природа и методология определения тектонических напряжений в верхней части земной коры. — Апатиты: Изд-во Кольского ФАН СССР, 1982.
41. Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание, 24 — 27 июня 1997 г., Санкт-Петербург, ВНИМИ, 1997.
42. Пустовойтова Т.К., Гурин А.Н. Обеспечение безопасности работ на бортах глубоких карьеров в сложных горно-геологических условиях//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
43. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Оценка геомеханического состояния удароопасного массива горных пород по данным локации источников акустической эмиссии//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997 г., Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.»
44. Рекомендации по изучению напряженного состояния пород сейсмоакустическими методами./Под ред. Савича А.И., Куюнджича Б.Д. — М - Белград: Изд-во «Гидропроекта», 1986.
45. Рекомендации по методике составления геофизических схем (моделей) скальных массив в основаниях бетонных плотин/О.К. Воронков, Г.А. Моторин и др. — Л.: Изд. ВНИИГа, 1981.
46. Рекомендации по применению инженерной геофизики для изучения деформационных свойств скальных горных массивов./Под ред. А.И. Савича, Б.Д. Куюнджича. М. — Белград: Изд-во «Гидропроекта», 1985.
47. Рекомендации по применению передвижных сейсмических станций (типа «Земля», «Черепаха») для изучения волновых полей землетрясений и строения геологических сред. М., Стройиздат, 1987. (Бовенко В.Г., Щербакова Б.Е., Жаринова Н.И. и др.).
48. Ризниченко Ю.В. Сейсморазведка слоистых сред. — М.: Недра, 1985.
49. Руководство по сбору, обработке и использованию инженерно-сейсмометрической информации. М., Стройиздат, 1980. (Поляков С.В., Денисов Б.Е., Жаров А.М., и др.)
50. Савич А.И., Коптев В.И. Изучение напряженного состояния массивов скальных пород сейсмоакустическими методами в связи со строительством подземных гидротехнических сооружений: Энергия, 1981 (Труды «Гидропроекта»; Вып. 78).
51. Савич А.И., Ященко З.Г. Исследование упругих и деформационных свойств горных пород сейсмоакустическими методами. — М.: Недра, 1979.
52. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. — М.: Наука, 1987.
53. Сейсморазведка: Справочник геофизика./Под ред. И.И. Гурвича, В.П. Номоконова. — М.: Недра, 1981.
54. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород/А.И. Савич, В.И. Коптев, В.Н. Никитин, З.Г. Ященко. — М.: Недра, 1969.
55. Сидоров В.А., Багдасарова М.В. и др. Современная геодинамика и нефтегазоносность. М., Наука, 1989.
56. Скальные основания гидротехнических сооружений./Под ред. Ю.А. Фишмана. — М.: 1984.
57. Скальные основания гидротехнических сооружений и проблемы оценки масштабного эффекта при изысканиях./Под ред. Л.А. Молокова, Ю.А. Фишмана. — М., 1987 (Труды «Гидропроекта»; Вып. 122).
58. Смирнова М.Н. Возбужденные землетрясения в связи с разработкой нефтяных месторождений (на примере Старогрозненского землетрясения). Влияние инженерной деятельности на сейсмический режим. М., Наука, 1977.
59. Стрельский Ф.П., Мироненко В.А. Перспективы развития контроля геодинамических процессов на базе измерения порового давления в горном массиве//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
60. Тарасов Б.Г., Дырдин В.В., Иванов В.В. Геоэлектрический контроль состояния массивов. — М.: Недра, 1983.
61. Турчанинов И.А., Иофис М.Я., Каспарян Э.В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1977.
62. Финкельштейн М.И., Кутепов В.А., Золотарёв В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. — М.: Недра, 1986.
63. Фишман Ю.А. Механизм разрушения, прочность и устойчивость системы бетонная плотина-скальное основание//Работа бетонных плотин со скальным основанием. — М.: Энергия, 1979.
64. Чернышев С.Н. Трещины горных пород. — М.: Наука, 1983.
65. Черняк Г.Я. Электромагнитные методы в гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Недра, 1987.
66. Шабаров А.Н. Геомеханические аспекты, опыт и перспективы решения проблем геодинамической безопасности на предприятиях топливно-энергетического комплекса//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
67. Шабаров А.Н., Кротов Н.В., Крайнев Б.А. Кубланов, А.В. Обеспечение геодинамической безопасности подземных хранилищ газа (ПХГ)//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
68. Эванс Д., Спилз Д. Землетрясения вблизи нефтяного месторождения Sleepy Hollow в юго-западной части штата Небраска.//Bull. Of the Seismol. Soc. of Amer., 1987, v. 77, № 1.
69. Эминов Р.А., Субботин И.Е. Анализ вертикальных смещений земной поверхности на нефтяных месторождениях Апшеронского полуострова. Геодезия и картография, 1984, № 2.
70. Яковлев Д.В., Тарасов Б.Г. Энергетика техногенных сейсмических событий и приливные циклы Лунного месяца//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
71. Яковлев Д.В., Норватов Ю.А., Исаев Ю.С., Забродин Г.В., Мулев С.Н. Мониторинг геодинамической и геоэкологической безопасности освоения недр и земной поверхности//Сборник «Проблемы геодинамической безопасности. II Международное рабочее совещание. 24 — 27 июня 1997» — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 1997.
72. Якубов В.А. Исследование ориентации упорядоченной системы трещин в зоне трещиноватости методом сейсмической поляризации//Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. — 1984. — № 3.
73. Ященко В.Р. Вертикальное движение земной поверхности на нефтеносном Апшеронском полуострове по данным повторных геодезических измерений. Геодезия, картография и аэрофотосъемка. Респ. межвед. Научн.-техн. Сб. 1978, № 27.
74. Castle R., Yerkes R., Современные движения земной поверхности в районе Болдуин Хиллз, около Лос-Анджелеса, Калифорния.//Geol. Surv. Prof. Paper. 1976, № 882.
75. Chrisensen S., Janbu N., Jones M. Subsides Due to Oil-Gas Production. Boss'88 Proc. Int. Conf. Behav. Offshore Struct., Trondheim, June 1988, v. 1. Trondheim 1988.
76. Davis S., Pennington W. Induced Seismic Deformation in the Cogdell Oil Field of West Texas.//Bull. Seism. Soc. Am 1989, v. 79 № 5.
77. Drewes H., Henneberg H. Деформации геодезических сетей на месторождении нефти близ оз. Маракаибо (Венесуэла).//Allgemaine Vermessungs-Nachrichten, 1980, v. 7, № 10.
78. Gibbs J., Healy J., Raleigh C., Coakly J. Seismicity in the Rangely, Colorado area 1962 — 1970.// Bull. Seism. Soc. Am 1973, № 63
79. Holzer T., Bluntzer L. Проседание грунта близ нефтяных и газовых месторождений, Хьюстон, Техас. Ground Water, 1984, v. 22, № 4.
80. Kovach R. Source mechanisms for Wilmington oil field, California, subsidence earthquakes.//Bull. Seism. Soc. Am 1974, v. 64 № 3
81. Mereu R. Микросейсмическое исследование нефтяного района Гоблес в Южном Онтарио. Ontario Geological Survey. Miscellaneous Paper, 103, 1982.
82. Milne W.G. The Snipe Lake, Alberta, earthquake of March 8, 1970.//Canadian Journal of Earth Sciences. 1970, v. 7.
83. Nason R., Cooper A., Tocher D. Slippage on the Buena Vista thrust fault, in Geology and oil fields, weat side southern San Joaquin Valley 1968 Guidebook, Am. Assos. Petroleum Geologist — Soc. Exlor. Geophysicists — Soc. Econ. Paleontologist and Mineralogist, Pacific Section.
84. Nicholson G., Wesson R. Earthquake Hazzard Associated with deep well injection — a Report to the U.S. Environmental Protection Agency. U.S. Geological Survey Bulletin 1990, № 1951.
85. Pakiser L., Eaton J., Healy J., Raleigh C. Earthquake prediction and control. Science 1969., v. 166.
86. Pennington W., Davis S., Carlson S., Du Pree J., Evans T. The evolution of Seismic barries and Aspirates caused by the Deoressuring of fault planesin oil and gas fields of South Texas.//Bull. Seism. Soc. Am 1986, v. 76 № 4.
87. Rothe J., Chung Yao Lui. Возможность вызванной сейсмичности в районе нефтяного месторождения Sleepy Hollow, юго-западная Небраска.//Bull. Seism. Soc. Am 1983, v. 73 № 5.
88. Segall P. Stress and Subsidence Resulting from Subsurface. Withdrawal in Epicentral Region of the 1983 Coalings Earthquake. Journal of Geophys. Res., 1985, v. 90, B8, July 10.
89. Simpson D. Triggered Earthquake. Annu. Rev. Earth. And Planet Sciences, Palo Alto, Calif., 1986, v. 4.
90. Wetmiller R. Землетрясения вблизи Rocky Mountain House, Alberta и их связь с добычей газа. Can. J. Earth. Sci. 1984, v. 23, № 2.
91. Wittlinger G. Изучение сейсмической активности месторождения Лак (Атлантические Пиренеи) University I. Pasteur, Strasbourg, 1980.
92. Yerkes R., Castle R. Surface Deformation Associated with oil and gas field operations in the USA. In 1st Intern. Land Subsidence Symposium Proceeding, Tokyo, 1969, Intern. Assoc. Of Hydrolog. Science Publ. 88, 1970, v. 1.
9.7. Шкала сейсмической интенсивности MSK-64
1. Классификация, принятая в шкале
Здания, возведенные без необходимых антисейсмических мероприятий.
Тип А — здания из рваного камня, сельские постройки, дома из кирпича-сырца, глинобитные дома.
Тип Б — обычные кирпичные дома, здания крупноблочного и панельного типа, фахверковые строения, здания из естественного тесанного камня.
Тип В — каркасные железобетонные здания, деревянные дома хорошей постройки.
Количественные характеристики.
1 степень. Легкие повреждения: тонкие трещины в штукатурке и откалывание небольших кусков штукатурки.
2 степень. Умеренные повреждения: небольшие трещины в стенах, откалывание довольно больших кусков штукатурки, падение кровельных черепиц, трещины в дымовых трубах, падение частей дымовых труб.
3 степень. Тяжелые повреждения: большие и глубокие трещины в стенах, падение дымовых труб.
4 степень. Разрушения: сквозные трещины и проломы в стенах, обрушения частей зданий, разрушение связей между отдельными частями здания, обрушение внутренних стен и стен заполнения каркаса.
5 степень. Обвалы: полное разрушение зданий.
Группировка признаков интенсивности.
1 балл. Неощутимое землетрясение.
а) Интенсивность колебаний лежит ниже предела чувствительности людей; сотрясения почвы обнаруживаются и регистрируются только сейсмографами.
2 балла. Едва ощутимое землетрясение.
а) Колебания ощущаются только отдельными людьми, находящимися в покое внутри помещения, особенно на верхних этажах
3 балла. Слабое землетрясение.
а) Землетрясение ощущается немногими людьми, находящимися в покое внутри помещений; под открытым небом только — только в благоприятных условиях. Колебания схожи с сотрясением, проезжающим легким грузовиком. Внимательные наблюдатели замечают легкое раскачивание висячих предметов, несколько более сильное на верхних этажах.
а) Землетрясение ощущается внутри здания многими людьми; под открытым небом — немногими. Кое-где спящие просыпаются, но никто не пугается. Колебания схожи с сотрясением, создаваемым проезжающим нагруженным грузовиком. Дребезжание окон, дверей, посуды. Скрип полов и стен. Начинается дрожание мебели. Висячие предметы слегка раскачиваются. Жидкость в открытых сосудах слегка колеблется. В стоящих на месте автомашинах толчок заметен.
а) Землетрясение ощущается всеми людьми внутри помещения, под открытым небом — многими. Многие спящие просыпаются. Немногие лица выбегают из помещения. Животные беспокоятся. Сотрясение зданий в целом. Висячие предметы сильно качаются. Картины сдвигаются с места. В редких случаях останавливаются маятниковые часы. Некоторые неустойчивые предметы опрокидываются или сдвигаются. Незапертые двери и окна распахиваются и снова захлопываются. Из наполненных открытых сосудов в небольших количествах выплескивается жидкость. Ощущаемые колебания схожи с колебаниями, создаваемыми падением тяжелых предметов внутри здания.
б) Возможны повреждения 1-й степени в отдельных зданиях типа А.
в) В некоторых случаях меняется дебит источников.
а) Землетрясение ощущается большинством людей как внутри помещений, так и под открытым небом. Многие люди, находящиеся в зданиях, пугаются и выбегают на улицу. Немногие лица теряют равновесие.
Домашние животные выбегают из укрытий. В немногих случаях может разбиться посуда и другие стеклянные изделия; падают книги. Возможно движение тяжелой мебели; может быть слышен звон малых колоколов на колокольнях.
б) Повреждения 1-й степени в отдельных зданиях типа Б и во многих зданиях типа А. В отдельных зданиях типа А повреждения 2-й степени.
в) В немногих случаях в сырых грунтах возможны трещины шириной до 1 см; в горных районах отдельные случаи оползней. Наблюдаются изменения дебита источников и уровня воды в колодцах.
а) Большинство людей испуганы и выбегают из помещений. Многие люди с трудом удерживаются на ногах. Колебания отмечаются лицами, ведущими автомашины. Звонят большие колокола.
б) Во многих зданиях типа В — повреждения 1-й степени; во многих зданиях типа Б — повреждения 2-й степени. Во многих зданиях типа А — повреждения 3-й степени, в отдельных зданиях этого типа — повреждения 4-й степени. В отдельных случаях — оползни проезжих частей дорог на крутых склонах и трещины на дорогах. Нарушения стыков трубопроводов; трещины в каменных оградах.
в) На поверхности воды образуются волны, вода становится мутной вследствие поднятия ила. Изменяется уровень воды в колодцах и дебит источников. В немногих случаях возникают новые или пропадают существующие источники воды. Отдельные случаи оползней на песчаных или гравелистых берегах рек.
8 баллов. Сильные повреждения зданий.
а) Испуг и паника; испытывают беспокойство даже лица, ведущие автомашины. Кое-где обламываются ветви деревьев. Сдвигается и иногда опрокидывается тяжелая мебель. Часть висячих ламп повреждается.
б) Во многих зданиях типа В — повреждения 2 степени, в отдельных зданиях этой группы повреждения 3-й степени. Во многих зданиях типа Б — повреждения 3-й степени, в отдельных — 4-й степени. Во многих зданиях типа А — повреждения 3-й степени, в отдельных — 5-й степени. Отдельные случаи разрыва стыков трубопроводов. Памятники и статуи сдвигаются. Надгробные памятники опрокидываются. Каменные ограды разрушаются.
в) Небольшие оползни на крутых откосах выемок и насыпей дорог; трещины в грунтах достигают нескольких сантиметров. Возникают новые водоемы. Иногда пересохшие колодцы наполняются водой или существующие колодцы иссякают. Во многих случаях изменяется дебит источников и уровень воды в колодцах.
9 баллов. Всеобщие повреждения зданий.
а) Всеобщая паника; большие повреждения мебели. Животные мечутся и кричат.
б) Во многих зданиях типа В — повреждения степени и в отдельных — 4 степени. Во многих зданиях типа Б — повреждения 4-й степени и в отдельных — 5-й степени. Во многих зданиях типа А — повреждения 5-й степени. Памятники и колонны опрокидываются. Значительные повреждения искусственных водоемов; разрывы части подземных трубопроводов. В отдельных случаях — искривление железнодорожных рельсов и повреждение проезжих частей дорог.
в) На равнинах наводнения, часто заметны наносы песка и ила. Трещины в грунтах достигают ширины 10 см, а по склонам и берегам рек — свыше 10 см; кроме того, большое количество тонких трещин в грунтах. Скалы обваливаются; часты оползни и осыпания грунта. На поверхности воды большие волны.
10 баллов. Всеобщие разрушения зданий.
б) Во многих зданиях типа В — повреждения 4-й степени, а в отдельных 5-й степени. Во многих зданиях типа Б — повреждения 5-й степени, а в большинстве зданий типа А — повреждения 5-й степени. Опасные повреждения плотин и дамб, серьезные повреждения мостов. Легкие искривления железнодорожных рельсов. Разрывы и искривления подземных трубопроводов. Дорожные покрытия и асфальт образуют волнообразную поверхность.
в) Трещины в грунтах шириной несколько дециметров и в некоторых случаях — до 1 м. Параллельно руслам водных потоков появляются широкие разрывы. Осыпание рыхлых пород с крутых склонов. Возможны большие оползни на берегах рек и крутых морских побережьях. В прибрежных районах перемещаются песчаные и илистые массы; выплескивание воды в каналах, озерах, реках и т.д. Возникают новые озера.
б) Серьезные повреждения даже зданий хорошей постройки, мостов, плотин и железнодорожных путей; шоссейные дороги приходят в негодность; разрушение подземных трубопроводов.
в) Значительные деформации почвы в виде широких трещин, разрывов и перемещений в вертикальном и горизонтальном направлениях; многочисленные горные обвалы.
Определение интенсивности сотрясений (балльности) требует специального исследования.
б) Сильное повреждение или разрушение практически всех наземных и подземных сооружений.
в) Радикальные изменения земной поверхности. Наблюдаются значительные трещины в грунтах с обширными вертикальными и горизонтальными перемещениями. Горные обвалы и обвалы берегов рек на больших площадях. Возникают озера, образуются водопады; изменяются русла рек.
Определение интенсивности сотрясений (балльности) требует специального исследования.
9.8 Значения ускорений колебаний грунта.
(см/с2 при интенсивностях землетрясений I = 6. 7. 8. 9. баллов в равных шкалах используемых в Российской Федерации).
| Шкала | Интенсивность I, баллы | |||
| 6 | 7 | 8 | 9 | |
| MSK-64 | 25 — 50 | 50 — 100 | 100 — 200 | 200 — 400 |
| MMSK-86 | 41 — 90 | 91 — 200 | 201 — 400 | 401 — 800 |
Примечание. Экспериментальные данные по сильным движениям грунта, полученные в последние десятилетия, показывают, что реальный уровень сейсмических колебаний при сильных землетрясениях выше оценок, приводимых в шкале MMSK-86.