У зоні сейсмічного ризику

Катастрофічний землетрус, що стався в Японії 11 березня, сколихнув усе людство. Водночас усі усвідомили, наскільки уразливою перед природною стихією є навіть технологічно високорозвинена держава. Як можуть відгукнутися руйнівні сейсмічні процеси, що виникли біля узбережжя Японії, в інших місцях планети, і зокрема в Україні? Про це для DT.UA розповів заступник директора Інституту геофізики НАН України Олександр КЕНДЗЕРА.

- Японія розміщена в зоні Тихоокеанського сейсмоактивного поясу, тоді як південна частина України лежить на окраїні потужного поясу сейсмічної активності. Їхня динаміка формується по-різному, і тому безпосереднього впливу японські землетруси на наші не мають. Але якщо там бувають такі сильні землетруси, то це може статися і в будь-якому іншому місці планети.

- Руйнівні землетруси останнього часу дають підстави говорити про зростання сейсмічної активності на планеті. Наскільки зросла така активність, і чим вона зумовлена?

- За даними Національного інформаційного центру землетрусів (NEIC) при геологічній службі США, середньорічна кількість землетрусів у світі різної величини з 1900 по 2006 рр.
залишалася відносно сталою величиною. Так, щороку на планеті виникає в середньому 120 землетрусів магнітудою 6,0 - 6,9 (такої потужності землетруси належать до категорії сильних), 18 - дуже сильних (М= 7,0 - 7,9) і приблизно раз на рік трапляється катастрофічний землетрус (М= 8,0 і більше). При цьому щоденно фіксується від однієї до кількох тисяч дуже слабких підземних поштовхів, про які люди здебільшого й не здогадуються.

- Землетрус, який стався 11 березня ц. р. в Японії, можна вважати найпотужнішим за останні роки?

- Одним із найпотужніших. За період 1900 р. - 2011 р. у світі зафіксовано дванадцять землетрусів магнітудою від 8,5 до 9,5. Найбільший землетрус стався в Чилі в 1960 році - його магнітуда 9,5. Землетрус на північному сході Японії 11 березня (М= 9,0) завдав колосальних втрат та руйнувань, однак найбільших втрат зазнала ця країна внаслідок великого землетрусу 1923 року (М =8,3), коли загинуло 174 тис. чол. і ще понад півмільйона пропали безвісти.

За даними спостережень, із 2000 року кількість сейсмічних подій великої і середньої потужності коливалася в незначному діапазоні, що цілком природно. Помітне лише зростання кількості малих підземних поштовхів. Це пов’язано з тим, що рік у рік зростає кількість сейсмічних станцій, а відтак - і можливість фіксувати сейсмічні події меншої величини. З іншого боку, збільшується кількість техногенних катастроф, пов’язаних із землетрусами. Це спричинено збільшенням техногенного навантаження на поверхню планети, внаслідок чого навіть невеликі землетруси можуть викликати досить значні руйнування та аварії. Отож може здатися, що землетрусів побільшало, хоча насправді просто така сама кількість землетрусів, скажімо, двісті років тому призводила до меншої кількості техногенних аварій.

- Відколи у нас ведуться сейсмічні спостереження?

- На нашій території перша згадка про землетрус датована 1091 роком. Інформація про сейсмічні події, наприклад, у Китаї сягає на 5000 років у глиб століть. У Туреччині збереглися дані про землетруси, що сталися понад три тисячі років тому. Зрозуміло, йдеться про сильні землетруси, які спричинили великі руйнування. В Європі стали вести регулярні спостереження за сейсмічними подіями, починаючи з XVIII століття. На території України першу сейсмічну станцію було побудовано у Львові рішенням Австрійської академії наук у 1899 році. Активне будівництво сейсмостанцій розпочалося з п’ятдесятих років минулого століття.

- Скільки їх нині в Україні?

- На території України на сьогодні налічується 38 сейсмостанцій. Це, маю зазначити, дуже мало. Для порівняння: в маленькій за площею Швейцарії їх понад 200. Найбільше сейсмічних станцій у Карпатському регіоні та в Криму. На жаль, їх зовсім немає на сході країни, де розміщено багато техногенно- й екологічно небезпечних об’єктів.

Землетруси на території України були завжди, фіксуються тепер і, безперечно, виникатимуть у майбутньому. Оскільки сейсмічний пояс утворився внаслідок зіткнення, напруження передається в материкові плити, внаслідок чого вони теж можуть генерувати землетруси. Напруження накопичується на неоднорідностях, і тоді, коли воно перевищить запас міцності, виникне руйнування і всередині плит. До 70-х років минулого століття вважалося, що на материкових плитах не може бути сильних землетрусів, - тепер уже доведено, що це можливо. Так, у минулому столітті сильні землетруси виникали на платформах: Північно-Американській (на Канадському щиті) - М =6,8.; Північно-Африканській -М =7,1; Південно-Китайській -
М =7,8; Туранській плиті (Туркменія) - М=7,0 -7,3 і ін.

Що стосується України, то практично по всій її території вже реалізувалася велика кількість землетрусів. У південній частині Східних Карпат є сейсмічна зона Вранча, яка генерує сильні землетруси, котрі час від часу стрясають практично всю Україну. На нашій території є багато тектонічних розломів, які також можуть генерувати землетруси.

Сейсмічна активність на території України проявляється й тепер. Так, 14 січня 2011 року стався невеликий землетрус (М = 3,9) поблизу м. Кривий Ріг. У 2010 році наша мережа сейсмостанцій зареєструвала чимало землетрусів незначної і низької інтенсивності в Карпатах і в Криму. Підземні поштовхи зафіксовано також поблизу м. Куп’янськ Харківської області. До речі, біля Воронезької АЕС є сім російських сейсмічних станцій, які фіксують у тому районі багато землетрусів.

-Який рівень сейсмічної небезпеки на території України?

- Цей рівень досліджено досить докладно. 2004 року було здійснено загальне сейсмічне районування території України. Карти загального сейсмічного районування (ЗСР-2004) входять до державних будівельних норм і є обов’язковими для виконання всіма проектними та будівельними організаціями й інспекціями. На картах, створених для будівництва різних типів споруд, показано зони сейсмічної бальності. Зокрема столиця України м. Київ перебуває у 5-6-бальній зоні, а Закарпатська, Одеська області - у 8-бальній, Кримський півострів - у 8-, 9- і навіть 10-бальній.

- Останнім часом зводиться багато висотних будинків і споруд. Наскільки вони сейсмостійкі?

- У фахівців є таке поняття як сейсмічний ризик. Він залежить від двох чинників. Перший - це рівень сейсмічної небезпеки, який вимірюється в балах, і другий - рівень сейсмічної уразливості. Якщо, приміром, сейсмічна небезпека становить дев’ять балів, а будинок зведено таким, що при цій бальності він вистоїть, - то тоді сейсмічний ризик буде нульовим. На жаль, парадокс полягає в тому, що на територіях із відносно низьким рівнем природної сейсмічної небезпеки, до яких належить Україна, більшість споруд проектують не сейсмостійкими, внаслідок чого вони не є захищеними від потенційно можливих сейсмічних впливів, тобто є сейсмічно уразливими.

-А наскільки сейсмічно уразливими є техногенно- та екологічно небезпечні об’єкти, зокрема атомні станції, на території України?

- Для Рівненської, Хмельницької та Південно-Української АЕС свого часу було проведено дослідження рівня сейсмічної небезпеки. На превеликий жаль, немає інформації про те, наскільки сейсмостійка Запорізька АЕС. Щоб правильно визначити, наскільки вона сейсмічно уразлива, потрібно знати рівень сейсмічної небезпеки. А його можна отримати лише на основі спостережень. На жаль, сейсмостанцій, як я вже сказав, у цьому регіоні немає взагалі. До того ж там грунти різної категорії, є ослаблені, а це означає, що наслідки коливань, викликаних однією й тією самою причиною, для таких грунтів можуть бути набагато гіршими. Геодинамічна ситуація на території України змінюється, і тому проблема побудови біля АЕС станцій для сейсмічних спостережень набуває особливої гостроти.

Для сейсмостійкого проектування та розробки антисейсмічних заходів необхідно знати кількісні параметри реальної сейсмічної небезпеки, мати дані про сейсмічну уразливість споруд. Адже не землетрус сам по собі, як природне явище, спричинює жахливі руйнування і людські втрати, - до таких наслідків призводять техногенні та антропогенні чинники. А тому потрібно створювати систему захисту від землетрусів, об’єктивні дані для якої дають сейсмічні спостереження. Для одержання таких спостережень необхідно збільшити кількість сейсмічних станцій, переоснастивши їх сучасною апаратурою. Тільки таким чином можна буде зменшити сейсмічні ризики для України.