Лєснік К. П.

Чернівецький національний ун-т ім. Юрія Федьковича, географічний фак-т, студ. IV курсу

Науковий керівник: асист. каф. гідроекології, водопостачання та водовідведення О. В. Кирилюк

екологічна небезпека прояву «збуджених» землетрусів

У зв'язку з розширенням будівництва великих гідровузлів по всій земній кулі, в районах із різними геологічними умовами, зросло число випадків виникнення в зонах їх впливу сильних землетрусів, з магнітудою до 6–6,5 і інтенсивністю сейсмічної дії на поверхні землі до 8 балів. Звертає на себе увагу той факт, що збуджені землетруси виникають вибірково при певному поєднанні природних умов і характеристик гідрокомплексу. Накопичення величезної маси води призводить до зміни гідростатичного тиску в породах, зниження сил тертя на контактах земних блоків.

Таблиця 1. Класифікація землетрусів

В даний час виявлені наступні особливості, що відрізняють збуджені землетруси від природних:

-   більшість збуджених землетрусів групуються в зонах, що характеризують геолого-тектонічні умови поблизу гідроенергокомплексу (наявність і стан розломів, зон тріщинуватості та ступінь їх тектонічної активності тощо). Наявність розломів в зонах великих водосховищ є стимулюючим чинником при виникненні збудженої сейсмічності, в такому разі найбільш небезпечне розташування розлому – вздовж чаші водосховища. Однак і поперечні розломи представляють велику небезпеку;

-   кількість поштовхів, викликаних заповненням водосховища, досить велика (до декількох тисяч в рік), та залежить від міри чутливості апаратури;

-   механізми слабких збуджених землетрусів (М<3.0) практично не відрізняються від механізмів природних тектонічних землетрусів;

-   для слабких збуджених землетрусів спостерігається кореляція між їх числом і зміною рівня водосховища, в більшості випадків число збуджених землетрусів зростає із підвищенням рівня водосховища, знижується при його стабілізації і різко падає при його пониженні, часто з деяким зміщенням в часі;

-   більшість з відомих сильних землетрусів (М~6.0) відбулася в період найбільш високого рівня водосховища;

-   для збуджених землетрусів характерне переважання слабких поштовхів.

Критичними характеристиками гідроспоруд, робота яких супроводжується ефектом виникнення збудженої сейсмічності, є:

– висота підпору більше 100 м (але можуть виникати землетруси при розмірах водосховищ нижче за граничні, при висоті греблі менше 90 м). Так, для гребель заввишки більше 10 м наведену сейсмічність викликали тільки 0,63% з них, при будівництві гребель заввишки більше 90 метрів – 10%, а для гребель заввишки більше 140 метрів – вже 21%.

– об'єм водосховища більше 1 км³;

– механічний чинник – вплив додаткового навантаження від ваги води водосховища і корового тиску при інфільтрації води углиб масиву.

Більшість збуджених землетрусів групується в активних тектонічних зонах в радіусі до 30 км поблизу гідроенергокомплексу.

Глибини вогнищ можливих слабких землетрусів слід чекати до 5 км, а сильних (М ³ 5.5) – на глибині 10 км і більше.

Згідно сучасним уявленням, збуджені землетруси – це тектонічні землетруси, виникнення яких стимулюється роботою гідрокомплексів. У такому взаємозв'язку магнітуди збуджених землетрусів не можуть перевищити магнітуд природних тектонічних землетрусів, властивих даному регіону. Великі інженерні споруди – такі, як атомні або гідроелектростанції, греблі, тунелі й т.п., розташовані в сейсмоактивних зонах, а також в зонах із підвищеним ступенем сейсмічного ризику, як правило, оснащуються системами сейсмологічного моніторингу.

За даними, одержаними Н.І. Ніколаєвим, локальні землетруси, що виникають при заповненні водосховища, мають незначні магнітуди – менше 2–2,5, рідше виявляються поштовхи з магнітудою 3,5–5,0 і зовсім рідко 6–6,5, і лише в 3-х випадках спостерігалися руйнівні наслідки: у районі водосховищ Кремаста (Греція), Койна (Індія) і Карнба – в Африці. В основному ж землетруси поверхневі, з вогнищами на глибинах менше 6 км, але реєструвалися й на глибині 10 км. Епіцентри розташовуються, в основному, на відстані не більше 10–15 км.

Район Дністровської ГАЕС розташований в межах сейсмічно активного Середземноморського поясу альпійської складчастості. Його сейсмічна небезпека визначається місцевими землетрусами, що відбуваються на території Чернівецької області та суміжних областей України, Молдови і північної частини Румунії. Також можлива активізація наведеної сейсмічності, викликана функціонуванням енергосистеми.

Басейн ГАЕС розташований на ділянці з надзвичайно складними геологічними умовами: значна водопроникність порід, наявність тектонічних розломів, сейсмічність 6-8 балів за шкалою Ріхтера. Згідно «Cхеми зон вогнищ землетрусів з якісною диференціацією зон за категоріями сейсмічної небезпеки і геологічні критерії сейсмічної небезпеки», представленої у [2], територія Дністровської ГАЕС і вся східна частина Чернівецької та південна частина Тернопільської області знаходяться в зоні можливого виникнення землетрусів з магнітудою 4,5, що при глибині вогнища землетрусу 5 км може викликати в епіцентріальній зоні ефект з силою 7 балів.

У зв’язку з потенційно високою екологічною небезпекою прояву сейсмічності у районі Дністровської ГАЕС виникла необхідність контролювати сейсмічну небезпеку. Так, у районі Дністровського гідроенергокомплексу був створений моніторинговий полігон, до якого увійшли станції Карпатської сейсмологічної мережі – «Кам’янець-Подільський», «Городок», «Косів», «Чернівці», які знаходяться неподалік району досліджень. Додатково був облаштований тимчасовий пункт спостережень «Новодністровськ», регулярна цілодобова робота якого розпочалася з середини жовтня 2005 р.

Землетруси, зареєстровані у місті Новодністровськ мають переважну магнітуду 0,8 – 1,4 (рис. 1), глибина вогнища землетрусів – 0 км.

Інформаційні джерела:

1.      Гупта Х., Расточи Б. Плотины и землетрясения. – М.: Мир, 1979. – 252 с.

2.      Сейсмическое районирование территории СССР. Методические основы и региональное описание карты 1978 г. / Отв. Ред. В.И. Бунэ, Г.П. Горшков. – М.: Наука, 1980. – 308с.

3.      Николаев Н.И. О состоянии изучения проблемы возбужденных землетрясений, связанных с инженерной деятельностью // Влияние инженерной деятельности на сейсмический режим. – М.: Наука, 1977. – С. 8-21.