Сообщество «Форум» 00:00 29 октября 2015

Предсказать - значит спасти

В настоящее время надёжных методов краткосрочного прогноза землетрясений не существует. Ситуация связана с тем, что для всех полей земли, которые используются в прогнозировании, существует неизвестный коэффициент — как деформационные поля возбуждают те или иные поля земли. Вот, например, для того чтобы использовать электромагнитные методы, надо хорошо знать проводимость земли, поясность, проницаемость, флюидный режим. Поэтому сейсмические методы находятся в преимущественном положении, поскольку упругие свойства земной коры, во-первых, лучше всего изучены, во-вторых, во всём мире имеются сейсмические сети — не нужно строить новых каких-то локальных сетей, и, самое главное, — какими методами использовать те сейсмические каталоги, геосейсмические данные, потому что локальная и текущая сейсмичность — это как раз индикатор разрушения земной коры.

"ЗАВТРА". Коллеги, когда мы готовились к нашей встрече, с Урала пришло известие о землетрясении силой четыре балла, и поэтому мой первый вопрос, естественно, об актуальности проблемы угрозы землетрясений для различных регионов России. Мы видим по всей планете усиление активности геофизических процессов. Каково состояние геофизических наблюдений у нас в России?

Марат ДАНИЯЛОВ, директор Дагестанского филиала геофизической службы РАН. Я являюсь представителем структуры Геофизической службы РАН. Непосредственной нашими задачами являются фиксация любых изменений в сейсмическом режиме нашей территории, систематизация данных и выводы по возможным изменениям сейсмического состояния среды, в первом приближении выйти на подобие сейсмического прогноза и безопасности.

Ещё одной целью нашего сообщения является информирование о том, что фундаментальная наука, в каких бы грехах её ни пытались бы сейчас обвинить, имеет достаточно большие практические и теоретические разработки, которые при наличии должного отношения могут быть использованы непосредственно в практике и оказать существенное влияние на улучшение сейсмической безопасности в РФ.

Чем вызвана такая необходимость обратить внимание на эту проблему? В течении последних 20 лет общая практика развития строительного бизнеса в РФ имеет ярко выраженный специфический характер. В небытие уходят нормы и строительные правила, СНИПы и ГОСТы, которые жёстко соблюдались в Советском Союзе, то есть становится возможным некоторыми из них пренебречь, а некоторые вообще забыть. Это неизбежно приводит к тому, что всё, что строится вне этих ГОСТов, может стать объектом разрушений. Так, например, если взять один из самых сейсмоопасных регионов России — Махачкалу, которая превратилась уже в городскую агломерацию вместе с Каспийском и их общее население подошло к миллиону человек, то за последние 20 лет площадь, занятая новыми строениями, увеличилась не менее чем в 10 раз. За 20 лет увеличение в 10 раз — это неизбежно привело к тому, что те риски, с учётом которых раньше всё строилось и проектировалось, стали существенно больше.

И если взять как иллюстрацию сильное землетрясение, которое было в Махачкале в 1970 году, имевшее магнитуду 6,6 балла, то сейчас повторение такого землетрясения неизбежно приведёт к многочисленным жертвам и разрушениям. Пренебрежение строительными нормами и правилами, отсутствие генплана города привело к тому, что в столице Дагестана фактически не осталось ни одного свободного места, куда бы пострадавшее население могло выйти и где можно было бы разместиться на время активной фазы катаклизма без риска, что что-то упадёт на голову. В силу этого назревает необходимость принятия мер, но меры отдельных ведомств, для которых эта работа не является главной, никогда не приносят эффекта.

Яркий пример — те две Федеральные программы, которые реализовывались в 2000-е, — "Сейсмическая безопасность России", — они не дали никакого эффекта на территории Дагестана. По этим программам было произведено какое-то усиление зданий на Камчатке. В Дагестане было усиленно всего два объекта — школа и роддом. Остальные деньги неизвестно куда растворились. Они не были достаточно существенными — местные власти свою долю в финансирование программ так и не внесли. Отсутствие ведомства, непосредственно заинтересованного в решении этой проблемы, делает отдельные разовые мероприятия в этом направлении неэффективными. Всё нужно переводить на фундаментальный уровень. А это сделать без соответствующей юридической базы невозможно.

В силу этого возникает вопрос о необходимости принятия закона о сейсмической безопасности, в котором были бы учтены как все нюансы возможного развития событий в критических ситуациях, так и создание условий для их недопущения.

А они могут быть совершенно разными, эти сценарии сейсмических событий. Как иллюстрацию возьмём два землетрясения: первое — в Японии, второе — на Гаити. Небо и земля. Причём гаитянское землетрясение было гораздо слабее, чем японское, где количество жертв исчисляется десятками, а на Гаити — это сотни тысяч. Плюс к тому весь сопутствующий набор — эпидемии, массовые беспорядки, мародёрство, голод.

Перед нашими властными структурами стоит вопрос: по какому пути пойти? На кого ориентироваться? Оставим всё как есть, но тогда неизбежен гаитянский вариант. С тысячами жертв и неизбежными катастрофическими последствиями в виде эпидемий — потому что вследствие землетрясения в первую очередь выходят из строя все системы жизнеобеспечения. Например, в той же Махачкале вода поступает за 40 км. И разрушение этих труб вызовет катастрофу.

Мы обозначаем весть комплекс таких мелких опасностей, потому что без единого центра, который весь комплекс проблем, связанных с сейсмической опасностью, возьмёт под надлежащий контроль и будет обладать действенными способами воздействия на ситуацию — ничего не изменится.

Это проблема не дагестанская, не северо-кавказская — это проблема общероссийская. Потому что везде схожие проблемы. Они возникают даже на Среднерусской равнине там, где происходили при советской власти достаточно большие горные разработки. Там тоже начались большие неприятности — может, и не напрямую с этим связанные, но с изменением верхних слоёв литосферы. Гигантские провалы, изменение рельефа — всё это происходит около Воронежа, около Саратова, по Волге масса таких мест. Нужно создать государственный орган, который нормализует и регламентирует взаимоотношения человека и верхней литосферы.

Существует один непреложный закон, который в сейсмологии работает чётко, — закон повторяемости. Там, где тряхнуло достаточно серьёзно, рано или поздно произойдёт аналогичное или более сильное землетрясение.

"ЗАВТРА". Что произойдёт с Махачкалой в том состоянии, в каком она сейчас находится, в случае землетрясения?

Марат ДАНИЯЛОВ. По моим данным, не менее 70% новой застройки будут иметь те или иные конструктивные нарушения. Учитывая то, что в настоящее время на территории города отсутствуют зоны убежищ, куда можно было бы сконцентрировать тех людей, которые потеряли своё жилье, эта проблема приобретает очень большое значение.

Махачкала имеет всего четыре транспортных выхода с территории массовой застройки. Два на север, два на юг. Западное и восточное направления исключены — с одной стороны море, с другой — гора. При такой организации транспортных потоков неизбежны пробки даже без завалов на дорогах, неизбежно создание панических волн, хаоса.

Другая опасность, которую никто не учитывает, — все эти основные проспекты, пути эвакуации, буквально унизаны бензозаправочными станциями, которые расположены там безо всякого соблюдения норм и правил. Даже минимальные зазоры между жилой застройкой не соблюдаются, по факту — это расстояние 15—20 метров. Они буквально через каждые 500—600 метров. В каждой находится 50—100 тонн ГСМ. Если их содержимое начнёт детонировать, то вся Махачкала превратится, грубо говоря, в шашлык, насаженный на два вертела основных магистралей. Прямо в районе массовой застройки находится нефтебаза, которая служит перевалочным пунктом для танкеров, привозящих нефть с морских месторождений, база, которая имеет срок эксплуатации более 100 лет. Какая часть из её резервуаров в каком состоянии, были ли там масштабные работы по снятию рисков или нет, — я не знаю.

В очень уязвимом состоянии находятся водоводы, в городе отсутствуют в принципе достаточные хранилища воды, которые на долгий срок могут снять эту проблему.

В такой ситуации работа спасательных, медицинских служб будет парализована. Отсутствие питьевой воды, маршрутов и мест эвакуации, обеспечения продовольствием — всё это приведёт к возникновению эпидемий и массовому мародёрству.

Весь этот букет рисков относится к зоне Махачкала — Каспийск.

Один из самых главных рисков связан с гидростроительством. Сулакский каскад ГЭС — это заряженное взрывное устройство, которое в случае сильного сейсмического события может принести прямой ущерб, превосходящий ущерб от самого землетрясения, — если будут разрушены плотины или они потеряют герметичность и произойдёт сброс воды. Под ударом находится такой город, как Кизилюрт. Там несколько десятков тысяч человек живёт. Стрела выхода водогрязевого потока из сулакского каньона как раз направлена на Кизилюрт и массу посёлков, расположенных ниже Чирюртовского водохранилища.

В целом же картина, если не брать в расчёт гидросооружения, не сильно отличается от остальных регионов России. Да и вообще на всём постсоветском пространстве такая картина. Разница только в плотности населения в той или иной зоне, в степени опасности и степени пренебрежения этой опасностью. Вся Россия находится примерно на одном уровне.

Всё, о чём я говорил, применимо даже к Москве.

Москва с её подземными коммуникациями, инженерными сооружениями — вот я знаю уже несколько жилых комплексов, которые построены на склоне Москвы-реки, "ползут" и рано или поздно с ними надо будет что-то делать. То, что происходит в метро, — всегда находят стрелочника, который гайку не докрутил, но я уверен, что это связано с горными ударами в шахтах и всякого рода подвижками грунта, деформациями. Никто за этим делом не смотрит, службы у них этой нет.

"ЗАВТРА". Но можно ли всё же как-то предсказывать землетрясения?

Михаил ГОХБЕРГ, профессор, д. ф.-м. н., академик РАЕН, руководитель отделения геоэлектромагнитных полей и взаимодействия геосфер Института физики земли РАН. В настоящее время надёжных методов краткосрочного прогноза землетрясений не существует. Ситуация связана с тем, что для всех полей земли, которые используются в прогнозировании, существует неизвестный коэффициент — как деформационные поля возбуждают те или иные поля земли. Вот, например, для того чтобы использовать электромагнитные методы, надо хорошо знать проводимость земли, поясность, проницаемость, флюидный режим. Поэтому сейсмические методы находятся в преимущественном положении, поскольку упругие свойства земной коры, во-первых, лучше всего изучены, во-вторых, во всём мире имеются сейсмические сети — не нужно строить новых каких-то локальных сетей, и, самое главное, — какими методами использовать те сейсмические каталоги, геосейсмические данные, потому что локальная и текущая сейсмичность — это как раз индикатор разрушения земной коры. Надо просто знать структуру земной коры для мониторинга напряжённого состояния, надо знать, что из себя представляет земная кора. Лучше всего это делать на хорошей модели. Модель должна использовать все геологические данные, все механические данные, все разломы. Мы такие модели уже построили для всего Дагестана, даже для всего сейсмического района Каспия, для территории Сочи, есть существующие сейсмические сети, которые, конечно, нужно улучшать, но уже сейчас можно начинать там работать. Можно делать мониторинг напряжённого состояния, только необходим заказчик этих работ.

Эту технологию мы в течение шести лет проверяли и проверяем на территории Южной Калифорнии. Почему? Потому что там самые лучшие каталоги сейсмических данных, самые лучшие архивы геологических данных, то есть можно построить хорошую модель — проверять технологию нужно на очень хороших данных. На основании шестилетнего опыта можно сказать, что у нас не было ни одной ложной тревоги, хотя там были землетрясения с магнитудой 7,2 балла. Мы сейчас знаем, как ведут себя фоновые возмущения напряжённого состояния. Мы бы могли уже сейчас такую технологию внедрить. То, что наука может, то мы можем сейчас сделать и это довольно перспективно и выполнимо.

"ЗАВТРА". Чем дольше период наблюдения, тем точнее прогноз?

Михаил ГОХБЕРГ. Длинные ряды наблюдения — это наше спасение. Если у вас есть какие-то эпизодические данные, выводы из них в другой ситуации могут не работать. Сейчас самое ценное, что у нас есть — шестилетний опыт работ в очень сейсмически активном регионе, где всё время происходят землетрясения. "Окно", которое мы берём за единицу расчёта, — это три месяца. За три месяца там происходят 4000 землетрясений. Небольших, от 1 до 4 баллов, и все они вводятся в модель, которая у нас построена. Для обработки данных используются мощные компьютерные программы. На наше счастье, финансирует всю эту программу на протяжении шести лет наш "Аэрокосмос", который заинтересован в получении нового метода мониторинга напряжённого состояния, который можно будет в дальнейшем использовать для прогноза землетрясений.

Марат ДАНИЯЛОВ. Это вопрос федерального значения, общегосударственный вопрос. Потому что неустойчивость верхнего слоя литосферы — данность, в которой мы уже живём. Необходима юридическая база, регламентирующая характер взаимодействия хозяйствующих субъектов с этой литосферой. Нужен закон о сейсмической безопасности.

Его надо разрабатывать совместными усилиями. Государственная дума должна создать комиссию по этой проблеме, привлечь туда юристов, учёных, создать документ, устраивающий все стороны процесса. Без такой регламентации ничего путного не получится. Кроме того, необходим федеральный орган, который совмещал бы в себе две функции — надзорную и реально воздействующую на ситуацию.

Михаил ГОХБЕРГ. Чем раньше мы начнём работу по мониторингу напряжённого состояния, тем действеннее будут те прогнозы, которые мы можем выдавать. Помните, было спитакское землетрясение в Армении — колоссальные жертвы, разрушения, я в это время был в Англии по программе контроля за ядерными испытаниями. Меня пригласила Би-би-си делать комментарии в прямом эфире. И тогда я сказал: "У нас был прогноз на эту территорию, но власти обращают внимание и интересуются такими прогнозами только после того, как уже произошло такое крупное катастрофическое событие. После этого интерес экспоненциально падает, и потом про него все забывают и финансирования никакого не происходит".

Чем раньше мы начнём работы в Дагестане, где уже есть структура, есть сейсмическая служба, есть сейсмические станции, есть модель, уже построенная Институтом физики земли, тем точнее будут наши прогнозы. На Камчатке, где мы пытаемся внедрить эти технологии, там, конечно, гораздо больше сейсмичность, но там мало народу живет. Там тоже есть сейсмическая сеть, но там другое строение в сравнении с Кавказом. Данные, которые мы получим на Камчатке, не будут отражать ситуацию на Кавказе. Чем раньше начинается работа в каком-то регионе, тем больше надежд, что она принесёт положительные результаты.

Марат ДАНИЯЛОВ. На Кавказе существует ещё одна потенциальная опасность, о которой мало кто сегодня упоминает, — вулканическая деятельность.

Алексей СОБИСЕВИЧ, д. ф.‑м. н., заведующий лабораторией прикладной геофизики и вулканологии Института физики земли РАН. Если говорить о вулканической опасности, то она на Северном Кавказе безусловно существует. Двухвершинный вулкан Эльбрус за последние 10 тысяч лет извергался восемь раз — это научно доказанный факт. Если брать с Малым Кавказом, то количество вулканов здесь порядка 50. С 2007 года мы работаем на Северном Кавказе, в итоге мы получили карту вулканической опасности для Эльбрусского вулканического центра. Мы показали, куда при различных сценариях извержения будет разнос пепла, куда дойдёт лава, но это карта вулканической опасности. Риск появляется, когда на этой территории есть либо жители, либо объекты инфраструктуры или любые просто застрахованные объекты. Риск появляется там, где есть человек. Если человека нет — вулкан извергается и никому до этого дела нет.

"ЗАВТРА". Готовы ли в МЧС к сценарию масштабной сейсмической катастрофы?

Геннадий НИГМЕТОВ, доцент, к. т. н., ведущий научный сотрудник ФБГУ ВНИИ ГОЧС МЧС России. У нас был положительный пример, которым я отвечу на ваш вопрос. Мы все вместе работали — Институт физики земли и наш НИИ, совместным решением РАН и МЧС был создан экспертный совет по прогнозированию землетрясений, и он должен решать, какова вероятность прогнозируемых возможных землетрясений в том числе на территории Северного Кавказа. Полное название — экспертный совет прогнозирования сейсмической опасности и риска. За риск в большей степени как раз и отвечает МЧС.

В нашем институте в рамках Федеральной программы 1995—2000 гг. был создан мобильный диагностический комплекс "Струна", включающий геофизическую часть, то есть производящий микросейсморайонирование, и часть, которая оценивает сейсмостойкость методом динамических испытаний зданий и сооружений. В рамках этого комплекса была создана импульсная машина, которая создаёт микроимпульсное воздействие — типа микроземлетрясений в районе здания на площадке, и оценивается реакция этих микроколебаний — и на грунтовое основание, и на само здание. Поэтому все здания, тоннели, плотины в любом городе можно достаточно быстро этим методом оценить. Такую оценку мы недавно делали в Непале, работали в Омске, когда здания повредились, сейчас работаем в Санкт-Петербурге, то есть проблема "грунт — здание" возникает везде, хоть в Санкт-Петербурге, хоть в Калининграде.

Я хотел бы привести положительный пример совместной работы Академии наук и МЧС России, в 1999 году. Был дан долгосрочный прогноз на четыре года в 1998 году, он попал в МЧС России. Тогда была быстрая реакция на него, экспертный совет дал экспертизу этого прогноза, экспертиза попала к министру Шойгу, который отреагировал на него и дал поручение своему заместителю Клименко готовиться к возможному землетрясению.

В первую очередь Клименко попросил конкретизировать прогноз, чтобы локализовать территорию до нескольких первостепенных очагов. Сначала территория была уменьшена до четырёх основных очагов, потом до двух. Один — в районе Кизилюрта, второй — в районе Дербента; это было осенью 1998 года. Потом была проведена выездная коллегия МЧС РФ на Северном Кавказе в Кабардино-Балкарии, присутствовали представители различных ведомств, представители республик, были сделаны доклады, я там делал доклад о возможных последствиях землетрясений. Мы просчитали сценарии, в том числе с разрушением Чиркейского водохранилища, всё было оценено — риски с количественными и иными показателями. Материалы были переданы управлению МЧС Дагестана, и началась подготовка. И 31 декабря 1999 года случилось землетрясение магнитудой около шести. Эпицентр оказался недалеко от Кизилюрта — но прогноз был верный и власти оказались готовы к удару стихии.

Беседовал Хаджимурад Магомедов

Фото: Йеллоустонскую кальдеру, где расположен национальный парк, геофизики и сейсмологи считают одним из наиболее вероятных мест глобальной тектонической катастрофы

1.0x