Сейсмотектонічні умови і сейсмічна небезпека платформної частини України (для цілей розміщення об'єктів атомної енергетики)
Аналіз і систематизація існуючих підходів до виділення сейсмогенеруючих зон та оцінки сейсмічної небезпеки в умовах древніх платформ. Сейсмотектонічне районування платформної частини України. Оцінка сейсмічної небезпеки площадок атомних електростанцій.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 10.08.2014 |
Размер файла | 114,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національна академія наук України
Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата геологічних наук
Спеціальність: 04.00.22 - геофізика
Сейсмотектонічні умови і сейсмічна небезпека платформної частини України (для цілей розміщення об'єктів атомної енергетики)
Сафронов Олег Миколайович
Київ 2005
Дисертація на правах рукопису
Робота виконана в Інституті геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
Науковій керівник: кандидат фіз.-мат. наук О. В. Кендзера, (ІГФ НАН України), заст. директора з наукової роботи
Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук O.Б. Гінтов, (ІГФ НАН України), гол. наук. співробітник доктор фіз.-мат. наук В.Г. Алказ, (ІГіГ АН Молдови), директор
Провідна установа: Кафедра геофізики геологічного факультету Київського Національного університету ім. Тараса Шевченка
Захист відбудеться: “ 23 ” вересня 2005 р. о 1100 годині на засіданні Спеціалізованої вченої Ради Д.26.200.01 при Інституті геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України за адресою Київ, проспект Палладіна, 32.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України за адресою Київ, проспект Палладіна, 32.
Автореферат розісланий: “ 22” серпня 2005 р.
Відгуки на автореферат, завірені гербовою печаткою установи, просимо вислати у двох примірниках за адресою: Україна, 03680, м. Київ, проспект Палладіна 32, Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, вченому секретареві Спеціалізованої Ради Д. 26.200.01
Вчений секретар Спеціалізованої Ради доктор геолого-мінералогічних наук М.І. Орлюк
1. Вступ
сейсмічна небезпека електростанція платформний
У межах платформної частини України, яка раніше вважалася практично асейсмічною, розміщені чотири АЕС з 15 діючими енергоблоками. Останнім часом на цій території України відбувається інтенсивний розвиток атомної енергетики, об'єктів зі складною і екологічно небезпечною технологією. Тому, для забезпечення екологічної безпеки держави, необхідно виконати роботу з оцінки геолого-тектонічних умов і сейсмічної небезпеки районів, пунктів і майданчиків перспективного будівництва, а також територій уже діючих об'єктів.
Актуальність теми. Для територій сейсмоактивних і слабоактивних платформних областей відомим є ряд випадків, коли досить сильні землетруси виникали в районах, де поява подібних подій не передбачалася. Прикладом можуть служити такі землетруси як Ашхабадський (1948р.), Дагестанський (1970р.), Спітакський (1988р.), Газлійські (1976, 1984р.), землетруси в Татарії (1989р.), а також серії Дністровських, Тернопільських землетрусів в Україні (1984р., 2002р.) тощо. У зв'язку з цим, виникла необхідність враховувати сейсмічний вплив на платформі від землетрусів з місцевих потенційних сейсмогенеруючих зон.
Брак інформації щодо проявів таких землетрусів, малоінформативність традиційних елементів тектоніки, використовуваних при оцінці сейсмічної небезпеки в сейсмоактивних регіонах, викликає відомі труднощі при проведенні сейсмічного районування в платформних умовах і вимагає удосконалення існуючих і розвитку нових науково-обґрунтованих методичних підходів до виділення сейсмогенеруючих зон і оцінки сейсмічної небезпеки території древніх платформ у відповідних масштабах.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконувалися в рамках п'яти наукових тем:
- “Створення на базі нових початкових сейсмологічних і геолого-геофізичних даних системи уніфікованих параметрів, що характеризують сейсмічність, для уточнення сейсмічної небезпеки території України” (1986 - 1990 р.р., № держ. реєстрації - 01.96.0083181. Відповідальний виконавець). Автором вирішувалися наступні задачі: розробка методичних основ виділення зон виникнення вогнищ землетрусів (ВВЗ) на території України; обґрунтування геолого-геофізичних параметрів, що характеризують сейсмічність; сейсмотектонічний аналіз розподілу сейсмічності по 7-ми древнім платформам Земної кулі; складання для них каталогів землетрусів. Представлено варіант карти зон ВВЗ і карти сейсмічного районування платформної частини України;
- “Загальне сейсмічне районування території України на основі нових методів і уніфікованих даних” (1991 - 1995 р.р., № держ. реєстрації - 0193U039799. Відповідальний виконавець). Виконано сейсмотектонічне районування і виділені зони ВВЗ для платформної частини території України;
- “Вивчення просторово-часового взаємозв'язку сейсмічності сейсмоактивних регіонів України” (1996 - 2000 р.р., № держ. реєстрації - 0196U009292. Виконавець). Автором виконане обґрунтування новітніх тектонічних розривних порушень і оцінка кінематичних умов їх утворення (активізації) - разом з Вольфманом Ю.М.;
- “Детальне сейсмічне районування Одеської області” (1996 - 2000 р.р., № держ. реєстрації - 0196U015882. Виконавець). У співавторстві - вирішені задачі по детальному сейсмічному районуванню Одеської області. Виділені основні сейсмогенеруючі структури регіону. Обґрунтовані принципи і методи виділення зон ВВЗ. Оцінений сейсмічний потенціал зон ВВЗ;
- Тема 1.5.2.109 “Детальне сейсмічне районування південно-заходу України” (2001 - 2003 р.р., № держ. реєстрації - 0101U000288. Відповідальний виконавець). Виділені зони ВВЗ південно-заходу України, проведена оцінка їх сейсмотектонічного потенціалу.
Мета і задачі дослідження. Основною метою роботи було обґрунтування і подальша розробка способів виділення сейсмогенеруючих зон на основі комплексної інтерпретації геолого-геофізичних, сейсмологічних даних для цілей оцінки сейсмічної небезпеки особливо важливих об'єктів на платформній частині території України. При цьому вирішувалися наступні задачі:
1. Аналіз і систематизація існуючих підходів до виділення сейсмогенеруючих зон та оцінки сейсмічної небезпеки в умовах древніх платформ.
2. Виявлення зв'язку між сейсмічністю і конкретними типами геологічних структур, характерних для древніх платформ, а також обґрунтування геолого-геофізичних критеріїв сейсмічності для платформної частини України.
3. Удосконалення і розробка методичних прийомів комплексної інтерпретації геолого-геофізичних, сейсмологічних даних для виділення сейсмогенеруючих зон на території платформної частини України і оцінки сейсмічної небезпеки місць розташування особливо важливих об'єктів.
Наукова новизна отриманих результатів.
1. Уперше виявлені просторові закономірності розподілу сейсмічності в межах 7-ми древніх платформ і зв'язок між сейсмічністю і конкретними типами геологічних структур, властивих древнім платформам.
2. Вибрані геолого-геофізичні параметри для виділення зон утворення вогнищ землетрусів у слабоактивній платформній частині України. Розроблен методичний підхід до проведення на територіях древніх платформ робіт з оцінки сейсмічної небезпеки особливо важливих об'єктів у масштабі 1:500000 - 1:2500000.
3. Для платформної частини України виділені сейсмотектонічні провінції, а в нутрі них - сейсмогенеруючі зони. Визначені сейсмотектонічні і сейсмологічні параметри цих зон.
4. Побудовані: сейсмотектонічна карта; карта сейсмотектонічного районування у значеннях Мmax; карта сейсмогенних зон платформної частини України у масштабі 1:2500000.
Практичне значення отриманих результатів. Методичні прийоми, розроблені в ході досліджень, були використані при оцінці геолого-тектонічних умов і сейсмічної небезпеки для: Одеської АТЕЦ, Київської АТЕЦ, Донецької АЕС, Чигиринської АЕС, Чорнобильської АЕС, Південно-Української АЕС, Рівненської АЕС, Хмельницької АЕС; Дослідницького реактора ІЯД НАН України (м. Київ) та інших особливо важливих об'єктів. Виконані дослідження і побудовані карти сейсмотектоніки і сейсмічного районування платформної частини України дозволяють: внести корективи в існуючі уявлення про сейсмічність древніх платформ; цілеспрямовано та із значно меншими витратами вибирати майданчики будівництва АЕС, гідростанцій, важливих об'єктів з складною і небезпечною технологією виробництва; більш ефективно здійснювати необхідні антисейсмічні заходи на діючих особливо важливих об'єктах, розташованих на платформній частині України, забезпечити необхідну екологічну безпеку при сейсмічних впливах.
Особистий внесок здобувача. Складено каталоги землетрусів для 7-ми древніх платформ Земної кулі (Східно-Європейської, Східно-Сибірської, Індостанської, Афро-Аравійської, Австралійської, Північно-Американської, Південно-Американської). Виявлено загальні сейсмотектонічні закономірності прояву сейсмічності на територіях древніх платформ, на основі яких виділені сейсмотектонічні провінції для платформної частини України і зони ВВЗ всередині них.
Виконано збір даних про локальні землетруси на заході Східно-Європейської платформи (із співавторами) і на платформній частині України та суміжних територіях. Складені: карти ізосейст сильних землетрусів (із співавторами), схема геодинамічних обстановок території України і прилягаючих регіонів (із співавтором), карти сейсмотектонічного потенціалу у значеннях Мmax (із співавторами), карта сейсмотектоніки, карта сейсмогенних зон платформної частини України. Запропоновано методичний підхід до виділення сейсмогенеруючих зон, оцінки геолого-тектонічних умов і сейсмічної небезпеки для відповідальних промислових споруд на платформних територіях.
Основні положення, що захищаються.
1. На слабосейсмічних платформних територіях, так як і на сейсмоактивних, сильні землетруси можуть виникати не повсюдно, а лише в конкретних місцях, які характеризуються певними сейсмотектонічними і геолого-геофізичними умовами.
2. На основі встановлених загальних сейсмотектонічних закономірностей зв'язку сейсмічності з геологічною будовою древніх платформ, виділені сейсмотектонічні провінції для платформної частини України: Предкарпатсько-Дністровська; Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецька; Північно-Азовсько-Причорноморська.
3. Для платформної частини України побудована карта сейсмотектоніки і сейсмогенних зон. Встановлено їх параметри.
4. Удосконалено методики: оцінки геолого-тектонічних умов, виділення сейсмогенеруючих зон і оцінки сейсмічної небезпеки - для відповідальних споруд на слабосейсмічних платформних територіях (на прикладі України).
Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати доповідалися на: Всесоюзній нараді “Сейсмічне районування території СРСР і вивчення сильних землетрусів” (Кишинів, 1984р.); ХIX Генеральній асамблеї Європейської сейсмологічної комісії (Москва, 1984р.); 9-, 10-, 11-ії сесіях наукової ради АН УРСР по проблемі “Геодинаміка і прогноз землетрусів” (Київ, 1987р.; Ялта, 1988р.; Київ, 1989р.); Всесоюзній нараді “Сучасна динаміка літосфери континентів (Сучасна динаміка літосфери рухливих поясів)” (Москва, 1988р.); Всесоюзній школі-семінарі “Геолого-геофізичні дослідження в сейсмонебезпечних зонах СРСР” (Фрунзе, 1989р.); IV науково-технічній конференції “Будівництво в сейсмічних районах України” (Ялта, 1999р.); Міжнародній конференції “Сучасна геодинаміка, глибинна будова і сейсмічність платформних територій і суміжних регіонів” (Воронеж, 2001р.); V Севастопольському міжнародному семінарі “Фундаментальні і прикладні проблеми моніторингу і прогнозу природних, техногенних і соціальних катастроф” “Стихія-2002” (Севастополь, 2002р.); III і IV міжнародних наукових конференціях “Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів і геологічного стану середовища” (Київ, 2002, 2003рр.); V науково-технічній конференції “Будівництво в сейсмічних районах України” (Ялта, 2004р.) та ін.
Публікації. По темі дисертації опубліковано більше 40 робіт. Основні положення дисертації викладені в 2-х монографіях і 23 статтях, у тому числі у виданнях, затверджених ВАК України, ВАК Бєларусі і Латвії, приведених в авторефераті.
Структура і обсяг дисертації. Робота складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел (110 найменувань). Загальний обсяг - 135 сторінок, які включають: 89 сторінок тексту; 25 малюнків обсягом 23 стор., 3 таблиці на 3 стор., 1 додаток обсягом 10 стор.
2. Зміст роботи
Вступ. Викладені: постановка задачі; актуальність виконаних досліджень; сформульовані основні наукові і практичні досягнення та результати їх практичної реалізації при оцінці сейсмічної небезпеки майданчиків АЕС, інших особливо важливих об'єктів; апробація результатів досліджень.
1. Сейсмічна характеристика платформної частини України і прилягаючих територій
Східно-Європейську платформу (СЄП) до недавнього часу, як і інші древні платформи, відносили до слабоактивних в сейсмічному відношенні територій. В даний час на древніх платформах зареєстровано і відомо з історичних джерел понад 40 тисяч сейсмічних подій, і понад 450 землетрусів з магнітудою М?4.9-5.0. Магнітуда Нью-Мадрідського землетрусу 16 грудня 1811р. Досягала 7.8, а інтенсивність у епіцентральній області - 10-11 балів. Існуюча система сейсмічних станцій, розташованих у Карпатах, Криму, Молдові і Бєларусі, може впевнено реєструвати землетруси, починаючи з М?4.0 на платформній частині України. З огляду на це, наявність малої кількості сейсмостатистичних даних не означає, що платформна частина України є слабоактивною у сейсмічному відношенні. Наприклад, у Скандинавії на північному-заході СЄП, завдяки наявності великої кількості сейсмічних станцій, щорічно реєструються десятки, а іноді і сотні місцевих землетрусів.
1.1. Сейсмічна характеристика суміжних територій. У ході виконання роботи було оцінено сейсмічний вплив на платформну частину території України від найближчих сейсмоактивних регіонів. Він оцінювався на основі розрахункових і макросейсмічних даних. Найближчими сейсмоактивними регіонами є: Закарпаття, Українські Карпати, Румунські Карпати (район Вранча), Добруджа, Крим і північно-західній Кавказ з прилягаючими акваторіями. Закарпатський сейсмоактивний регіон. З різних джерел відомо більше 200 землетрусів з магнітудами від 2 до 6.8. Сейсмічний вплив від цих землетрусів на платформну частину України складає менше 2-3 балів. Сейсмоактивний регіон Карпат (район Вранча). Найбільшу небезпеку для платформної частини України створюють землетруси цього Карпатського регіону. Сейсмічність поділяється на корову (з вогнищами на глибині 0 - 40км) і підкорову (із глибиною вогнищ 100 - 200км). Сейсмічна небезпека від коровых землетрусів складає на платформній частині України менше 3 балів і при сейсмічному районуванні не враховується. Основну сейсмічну небезпеку представляють підкорові землетруси зони Вранча. У цьому районі з 1091 року до теперішнього часу відомо 34 землетруси з магнітудами вище 6.5 і велика кількість землетрусів з меншими магнітудами. Сейсмічні коливання від сильних Карпатських землетрусів (з М?7) поширюються далеко на СЄП, де відчуваються з інтенсивністю від 8 до 3 балів. Добруджинський сейсмоактивний регіон. У регіоні відомо понад 20 землетрусів. Найсильніший з них - землетрус 14 жовтня 1892р. з М=7.0±0.5. Інтенсивність в епіцентрі - 7-8 балів. Інтенсивність сейсмічного впливу від землетрусів цієї зони на платформній частині України складає від 7 до 2 балів і є меншою, ніж вплив землетрусів зони Вранча. З огляду на це, при побудові карти загального сейсмічного районування платформної частини території України він може не враховуватися. Кримсько-Чорноморьский сейсмоактивний регіон - є найбільш сейсмічно небезпечним на півдні України, хоча землетруси з магнітудами М?5 відбуваються тут порівняно рідко. За історичними даними відомі прояви 74 відчутних землетрусів. Струшування від руйнівного Кримського землетрусу 11 вересня 1927р. поширилися далеко за межі Криму, досягаючи на платформній частині України значень 4-5 балів. Керченсько-Анапський сейсмоактивний район Кримсько-Чорноморьского регіону, який частково охоплює басейн Азовського моря, залишається недостатньо вивченим. З різних джерел відомо про можливе виникнення у цьому районі землетрусів з орієнтовною оцінкою магнітуд 5.5 - 6.5. У випадку реалізації в цій зоні максимально можливого землетрусу з Мmax7.0, розрахункова інтенсивність сейсмічного впливу може досягати на північному узбережжі Азовського моря п'яти балів. Відомості про макросейсмічні прояви на платформній частині території України є лише для Анапского землетрусу 1966р. Західно-Кавказька сейсмічна зона - поділяється на дві підзони: Західно-Північно-Кавказьку і Нижнє-Кубанську. Найсильніший землетрус у Нижнє-Кубанській зоні відбувся у 1879р. (з М=5.7±0.5) а у Західно-Північно-Кавказькїй - у 1926р. (з М=5.4±0.5). Розрахункова інтенсивність сейсмічного впливу на платформну частину України від сильних землетрусів цього регіону не перевищує 4-х балів.
Основний сейсмічний вплив від суміжних сейсмоактивних регіонів на платформну частину України спричиняють вогнища сильних Карпатських (зона Вранча), Кримських і Кавказьких землетрусів. Виділено ділянки платформної частини території України, де ці землетруси проявляються з інтенсивністю від 8 до 3 балів за шкалою MSK-64.
1.2. Прояв сейсмічності на платформній частині України. У межах цієї частини України землетруси розподілені нерівномірно. Це обумовлено геологічною будовою і ступенем неотектонічної активності структур різних рангів і типів. Сейсмічність групується на заході України - у Передкарпатському прогині в районі міст Долина, Тернопіль. Окремою групою виділяються Дністровські землетруси у районі Могилів-Подільського і Новодністровська. Найсильнішими з цієї групи є землетруси 24.02.1984р. з енергетичним класом К10.3 і 02.12.1987р. з К10.5, які відчувалися у епицентральній області з інтенсивністю до I0=5 балів. Місцеві землетруси спостерігалися також у межах Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецької западини і північного узбережжя Азовського моря. Зібрані дані про місцеві землетруси послужили основою для побудови уніфікованого сейсмологічного каталогу, який у подальшому використовувався в сейсмотектонічних дослідженнях.
1.3. Складання каталогу. На території України, Молдови, Румунії і Росії, в межах південно-західної окраїни СЄП, відомо понад 200 землетрусів. В каталог включені “місцеві” землетруси України, Молдови і деякі землетруси суміжних областей Бєларусі, Російській Федерації і Румунії, сейсмотектонічно пов'язані з геологічними структурами платформної частини території України. Найсильнішим з них, саме на українській частині платформи, є землетрус 1875р. з М5.3±0.5. Для цілей сейсмічного районування був складений “Каталог землетрусів платформної частини України і суміжних територій”, у який увійшли 245 землетрусів за період з 1670р. по 2002 рік. Один з них має М?7.0 і інтенсивність у епіцентральній зоні I0=7-8 балів, другий - з М=6.4 і I0=8 балів (параметри визначені приблизно за історичними даними), 5 землетрусів - з 5.0?М?6.0 і I0=5-7 балів, 119 землетрусів мають 3.0?М?4.9. Інтенсивність деяких з них досягала 6-7 балів. Наприклад, землетрус 04.11.1866р. з М=4.7 мав інтенсивність I0=6-7 балів. Понад 100 землетрусів мали М?2.9. В епіцентральній зоні їх інтенсивність досягала I0=3-4 бали.
1.4. Огляд раніше виконаних досліджень. У результаті вивчення літератури з виділення зон ВВЗ і сейсмічного районування СЄП, автор прийшов до висновку, що більшість виконаних досліджень базувалися на недостатніх сейсмостатичних і нерівнозначних, різномасштабних геолого-геофізичних вихідних даних. Карти загального сейсмічного районування (ЗСР) СЄП складені у 70-80 р.р. багато в чому носять схематичний характер. Вони побудовані у масштабі 1:10000000 - 5000000 за методикою, викладеною у роботі "Сейсмічне районування території СРСР" і не відповідають сучасним вимогам до карт загального сейсмічного районування території України.
У 90 роки минулого століття на основі розробки й удосконалення методів оцінки сейсмічної небезпеки була запропонована методологія і програма робіт з складання нової карти ЗСР території Північної Євразії. Схематично, оцінка сейсмічної небезпеки виконується в наступний спосіб: 1. Виділяються зони, в яких можуть виникнути землетруси - зони ВВЗ. 2. Проводиться оцінка Мmax для цих зон. 3. Виконується розрахунок параметрів струшувань від виділених зон ВВЗ: J - інтенсивності сейсмічного впливу в балах; Т - періоду виникнення таких струшувань; Р - імовірності перевищення (або не перевищення) значення J за визначений час.
Методика виділення зон ВВЗ і потенційних зон ВВЗ, методика оцінки їх параметрів в умовах платформи, через малу кількість сейсмостатичних даних і складність виділення тектонічно активних розривних порушень, відрізняється від аналогічних методик, розроблених для сейсмоактивних територій. Розрахунок інтенсивності сейсмічного впливу, побудова зон бальності, оцінка повторюваності сейсмічних впливів можуть проводитися за методикою, використаною при побудові карт ЗСР-97 для Північної Євразії і карт ЗСР-98 - для території Криму.
Основні результати. Основний сейсмічний вплив від прилягаючих сейсмоактивних регіонів на платформну частину України спричиняють вогнища сильних Карпатських (зона Вранча), Кримських і Кавказьких землетрусів. Максимальна інтенсивність їх впливу досягає 8 балів і зменшується із збільшенням епіцетральної відстані. На платформній частині України сейсмічність групується в трьох основних регіонах: Передкарпатсько-Дністровському; Дніпровсько-Донецькому; Північно-Причорноморському (від гирла р. Дунаю до гирла р. Дону). Магнітуда землетрусів досягає 5.5. Складені: "Каталог землетрусів заходу СЄП для цілей сейсмотектонічного районування в значеннях Мmax" (для території в межах: по широті від 0 = 440 до 600-620 пн.ш., по довготі - від 0 = 200-230 до 420 сх.д.) та "Каталог землетрусів платформної частини України і суміжних територій". На платформних зони ВВЗ повинні виділятися з урахуванням особливостей геолого-геофізичних умов древніх платформ. Оцінка сейсмічної небезпеки тут може виконуватися на основі нової методології загального сейсмічного районування, використаної при побудові карт ЗСР Північної Євразії і Криму.
2. Методика виділення сейсмогенеруючих зон і оцінки сейсмічної небезпеки в умовах древніх платформ
2.1. Методичні основи виділення сейсмогенеруючих зон. І.Є. Губіним була розроблена і опублікована концепція сейсмогенеруючих зон (зон можливого виникнення вогнищ землетрусів). Вона полягає в тому, що сильні землетруси виникають не скрізь і не хаотично, а закономірно, відповідно до геологічної будови сейсмогенеруючих зон, обумовлених активними розривами. В якості зони ВВЗ виділяється уся геологічна структура, якщо на одній з її ділянок відбувся сильний землетрус. Розмір геологічних структур у зоні (і в кожній її ланці) визначає граничні, можливі величини вогнищ і, отже, магнітуд землетрусів, а швидкість руху структур - частоту повторювальності поштовхів.
У результаті спільного аналізу даних про землетруси по 7-ми древніх платформах, даних про їх геологічну будову і історію розвитку, були виявлені загальні для древніх платформ сейсмотектонічні закономірності. Виявлено чітку приуроченість землетрусів до довготривалих зон порушень, які є геологічними границями основних, структурних елементів древніх платформ. Найважливішими у цьому плані і потенційно сейсмоактивними є розривні порушення, що обмежують ці структури. Впроваджено науково-методичне поняття - сейсмотектонічна провінція древньої платформи, яка включає геологічні структури з подібною будового, історією розвитку та з підвищеною тектонічною і сейсмічною активністю по відношенню до решти території. Для сейсмотектонічних провінцій: щитів, авлакогенів, крайових прогинів, сінекліз, крайових частин платформ тощо - виявлені закономірності розподілу сейсмічності, які використовуються для виділення в них сейсмоактивних структур нижчого рангу. В результаті сейсмостатистичного аналізу каталогів по 7-ми древніх платформах були встановлені наступні значення максимальних магнітуд землетрусів: для щитів - до 6.0-6.5 (у залежності від типу); для авлакогенів у прибортовій частині - 5.0-5.3; у центральній - до 4.5; для крайових прогинів: у луско-насувній зоні - 3.0-4.0, рідко понад 4.0; у зовнішній частині крайового прогину - до 4.5-5.0; у крайових частинах древніх платформ - до 5.5.
2.2. Оцінка геолого-тектонічних умов і сейсмічної небезпеки
2.2.1. Виділення зон ВВЗ. Вирішується методами сейсмології, геології, геофізики та геодезії наступним чином: виконується оцінка загального рівня сейсмотектонічної активності досліджуваної території і її ділянок; геолого-геофізична оцінка місць розташування відомих вогнищевих зон; оцінка місць найбільш імовірного розташування вогнищевих зон і порівняння отриманих результатів з розподілом реальної сейсмічності. Використовуються формалізовані і сейсмогеологічні методи, адаптовані до платформних умов. На заключному етапі - виділяються зони ВВЗ і оцінюються їх параметри. Оцінка Мmax здійснюється розрахунковими, формалізованими методами і методом сейсмотектонічних аналогій, який запропонував автор. В усіх цих методах допускається, що структури древніх платформ з подібною геологічною будовою та історією розвитку мають близькі сейсмотектонічні і сейсмологічні характеристики (сейсмічний режим, Мmax, Hmin тощо). Це дозволяє при оцінці параметрів структур древньої платформи використовувати сейсмологічні і сейсмотектонічні характеристики подібних структур інших древніх платформ.
2.2.2. Оцінка сейсмічної небезпеки ділянок територій древніх платформ і виділення в них зон ВВЗ складається з чотирьох етапів. I-й етап. Проведення сейсмотектонічного районування за сейсмотектонічним потенціалом на основі формалізованої обробки геолого-геофізичних і сейсмологічних даних. II-й етап. На основі загальних сейсмотектонічних закономірностей, властивих древнім платформам, усередині сейсмотектонічних провінцій виділяються сейсмогенні зони. III-й етап. Проводиться спільний аналіз результатів, отриманих на I і II етапах. Визначаються сейсмотектонічні і сейсмологічні параметри зон ВВЗ. IV-й етап. Оцінюється сейсмічна небезпека від віддалених і місцевих потенційних зон ВВЗ для майданчика особо важливого об'єкту з урахуванням особливостей геологічної будови і сейсмологічних параметрів цих зон.
Основні результати. Аналіз розподілу сейсмічності по 7-ми древніх платформах показав: 1. На древніх платформах можуть виникати сильні землетруси з магнітудами М>7.0 та інтенсивністю сейсмічного впливу на поверхні до 10-11 балів (за шкалою MSK-64). 2. Установлено зв'язки розподілу сейсмічності з особливостями будови земної кори древніх платформ і виявлені характерні для них типи структур з найвищою сейсмоактивністю. 3. Найбільш сейсмоактивними слід вважати тектонічні порушення, що обмежують ці структури. 4. На основі сейсмогеологічних і формалізованих методів спільної обробки геолого-геофізичної та сейсмологічної інформації виділені зони ВВЗ і оцінена величина їх параметрів. 5. В методиці виконання робіт з виділення зон ВВЗ, побудови карти сейсмотектоніки і оцінки сейсмічної небезпеки заданої ділянки території древньої платформи умовно виділяються чотири етапи. Запропонована методика апробована при визначенні сейсмічної небезпеки платформних ділянок на території України, Бєларусі і країн Балтії.
3. Геолого-геофізична характеристика платформної частини України
3.1. Тектонічне районування, виконане УкрДГРІ (С.С. Круглов, А.К. Ципко та ін., 1988), показало, що платформна частина України відноситься до класичного типу древніх платформ по В.Є. Хаіну (В.Є. Хаін та ін., 1971; 1979) і має всі основні типи структур таких платформ. На досліджуваній території виділяється, як мінімум, дві системи розривних порушень - ортогональна і діагональна, з перевагою на платформі діагональної системи (К.Ф.Тяпкін, Т.Т. Кивелюк, 1982; К.Ф. Тяпкін, 1992).
3.2. Глибинна будова. Будова основних структур визначається характером глибинної будови земної кори. Дотепер нема єдиної думки серед геологів і геофізиків про положення західної, південно-західної та південної меж СЄП в тому місці, де вони граничать з молодою Західноєвропейською платформою і Мізійською плитою. Враховуючи це, для сейсмотектонічних побудов західна і південно-західна межі платформи були прийняті за результатами дослідження тектоніки України (С.С.Круглов, А.К.Ципко та ін. 1988). За результатами геолого-геофізичного вивчення глибинної будови земної кори платформної частини України (А.В. Чекунов та ін., 1989), “Карта гіпсометрії підошви плитних комплексів південного-заходу СРСР (з використанням матеріалів космічної зйомки) 1988р.” та інших картографічних матеріалів були зроблені наступні висновки: земна кора має гетерогенну будову; структура земної кори визначається глибинною будовою мантії; прийнята розломно-блокова будова земної кори; “твердими” ділянками земної кори є виступи древнього фундаменту (у регіональному плані СЄП - щити, кристалічні масиви), у поверхні Мохо це “стабільні” рівні ділянки; “рухливі” ділянки земної кори (раннєпротерозойські геосинклінальні системи субмеридіонального простягання; зони тектонічних порушень глибокого закладення, розташовані між “твердими” ділянками і ті, що їх розділяють), у поверхні Мохо - це різкого понижені зони або градієнтні поверхні.
3.3. Неотектонічна активність досліджуваної території. Виділяється зона переважно односпрямованих неотектонічних рухів земної кори, у яку входять морфоструктури СЄП: більша частина Українського щита і його схили; Донецька складчаста споруда; ДДВ, південно-західний схил Воронезького массиву. На північно-західному схилі УЩ і частково ДДВ, виділяється підзона, що включає в себе успадковані морфоструктури нестійких, помірних і слабких підняттів (В.П. Палієнко, 1992). У пізньому плейстоцені-голоцені спостерігалася загальна активізація платформних структур. Найбільш активні підняття охопили: Подільську, Дністровсько-Південнобузьку, Приазовську, Донецьку, Молдавську морфоструктури. Під тектонічно активними геоструктурами прийнято вважати такі геоструктури і окремі розривні порушення, з якими зв'язані відносні переміщення зводів і крил протягом (1-2)х106 років (В.В. Степанов, 1987). Неотектонічна активізація властива деяким “рухливим” зонам, що характеризуються рядом конкретних ознак: здеформованість поздовжніх профілів річних русел, молодих терас, а також аномалії у будові голоценового і верхнеплейстоценового алювія; планові зсуви гідромережі; контроль розташування границь різновікових полігенних поверхностей вирівнювання; контроль розподілу потужностей і літофацій новітніх відкладів і гіпсометрії різновікових реперних геологічних горизонтів; лінійна локалізація морфоструктур різного генезису (ярів, зсувів, обвалів тощо); контроль просторової диференціації сумарних амплітуд і градієнтів середніх швидкостей рухів земної кори (В.П. Палієнко, 1992). Найбільш активними ділянками земної кори є місця перетину рухливих зон (зон розривних порушень глибокого закладення) різних напрямків, що відносяться, як правило, до різних систем; виділяється значна кількість активізованих структур і розривних порушень із проявом неотектонічної активності. Потенційно сейсмоактивними можна визнати: Донузлавсько-Північно-Азовську; Прибортові зони Дніпровсько-Донецької западини; Південно-Прип'ятську зону розломів; Подільську зону розломів, активізовані розривні порушення Передкарпатського прогину і крайової частини платформи.
Основні результати. Для складання карти сейсмотектоніки і сейсмогеологічного виділення зон ВВЗ в якості геолого-геофізичних признаків були обрані наступні:
1. Приналежність до визначеного виду сейсмотектонічних провінцій древніх платформ, а усередині сейсмотектонічної провінцій - до визначеного типу сейсмогенеруючих зон.
2. Геофізичні характеристики: 2.1. Поле сили тяжіння - наявність гравітаційних сходинок або різких градієнтів; 2.2. Магнітне поле; 2.3. Амплітуди зміщення поверхні “Мохо”; 2.4. Неоднорідності у фундаменті і чохлі за комплексом геофізичних методів; 2.5. Границі блоків земної кори за комплексом геофізичних методів.
3. Геологічні характеристики: 3.1. Прояв розривних порушень у фундаменті; 3.2. Прояв розривних порушень у чохлі; 3.3. Зміна потужностей відкладів, літофацій, гіпсометрії рельєфу опорного горизонту четвертинних відкладів; 3.4. Виділення космо- і тополінеаментів, а також лінеаментних зон; 3.5. Наявність вузлів перетину зон розривних порушень і лінеаментних зон різних рангів і орієнтування; 3.6. Елементи неотектоніки; 3.7. Структура опорних горизонтів і зміна потужностей літофацій і гіпсометрії підошви неогенових і четвертинних відкладів на флангах тектонічних порушень. 3.8. Дані про активізацію тектонічних порушень у неоген-четвертинний період.
Складено карту сейсмотектоніки платформної частини України м-бу 1:2500000. Встановлено основні структурно-тектонічні і неотектонічні закономірності досліджуваної території, які у подальшому використовуються при виділенні зон ВВЗ.
4. Зони виникнення вогнищ землетрусів (ВВЗ) і оцінка сейсмічної небезпеки платформної частини України
4.1 Сейсмотектонічне обґрунтування виділення зон ВВЗ. Траєкторії головних максимальних тектонічних напружень у межах територій, що прилягають до південно-західного краю СЄП, орієнтовані наступним чином: у Карпатському альпійському складчастому поясі - у північно-східному - південно-західному напрямку, а на акваторії Чорного моря - мають подвійну діагональну спрямованість з південно-сходу на північний захід і з південно-заходу на північний схід. Для платформної частини України характерним є наступне: існує кілька систем основних діагональних і ортогональних розривних порушень, доповнених напрямками менш значних розривних порушень, з якими не пов'язана сейсмічність; з тектонічними порушеннями діагональної орієнтації (південний захід - північний схід і південний схід - північний захід) і місцями їхнього перетину пов'язані прояви сейсмічності; з віддаленням від областей альпійської складчастості до центра платформи сейсмічна активність зменшується, все більшу роль починають відігравати місцеві фактори, які призводять до сучасної активізації локальних тектонічних порушень, що входять у великі суперрегіональні або регіональні зони розривних порушень. Тектонічно активними, або потенційно сейсмоактивними прийнято вважати розломи глибокого закладання, які розділяють великі блоки земної кори (виділені за комплексом геофізичних методів і підтверджені геологічними методами досліджень). Ці розломи повинні бути виражені в поверхні “Мохо”, мати певну вертикальну або горизонтальну амплітуду переміщення, проявлятися в консолідованому фундаменті і, по можливості, підтверджуватися свердловинами і сейсморозвідкою. Крім того, такі розломи повинні проявлятися в осадовому чохлі і підтверджуватися прямими геолого-геофізичними методами. Необхідно довести їх четвертинну активізацію і, по можливості, зафіксувати по них інструментально (геодезичними методами) сучасні рухи.
4.2. Побудова прогнозної карти сейсмотектонічного потенціалу у значеннях Мmах. В якості початкових параметрів (характеризуючих сучасну будову і стан земної кори) для сейсмотектонічного районування були вибрані: густина теплового потоку (мВт/м2); потужність земної кори (км); висота рельєфу земної поверхні (км); величини ізостатичних аномалій (мгал); глибина залягання поверхні консолідованого фундаменту (км); контрастність рельєфу земної поверхні (км). Початкові дані усереднювалися на площі елементарних комірок 20х30 географічної сітки. Прийнятий розмір комірок відповідає середній потужності континентальної земної кори і розмірові вогнища землетрусу з М=6.0. За допомогою кластерного аналізу була виконана типізація земної кори і виділено 903 кластера (типу земної кори), кожен з яких поєднує від одної до кількох десятків елементарних комірок (Г.І Рейснер, Л.І. Іогансон, М.Г. Рейснер, Ю.Е. Баранов, 1993). Усього в межах навчального регіону розташовано 2380 комірок стандартного формату. В якості території, для якої здійснювався сейсмотектонічний формалізований аналіз, був вибраний захід СЄП, у межах якого виявлені всі основні типи платформних структур (у межах координат: 180-420 сх. д. і 440-620 пн.ш.). Цей регіон є частиною більшого регіону - Північної Євразії, яка складається з 9849 комірок. Для навчання розподілу тектонотипів за магнітудами було складено каталог землетрусів заходу СЄП у межах досліджуваної території, який містив дані про 215 землетрусів. На стадії сейсмотектонічного аналізу здійснювалося порівняння типів земної кори із сейсмологічними даними. Встановлювалася максимальна магнітуда землетрусу, зареєстрованого в будь-якоій елементарній комірці, що належить визначеному типові сейсмотектонічної обстановки (тектонотипу). Отриманий результат екстраполювався на всю досліджувану територію. Значення Мmax для даної сейсмотектонічної ситуації поширювалося на всі елементарні комірки, що належать даному тектонотипу земної кори, незалежно від того, чи відомі в їх межах землетруси з нижчою магнітудою, або відомості про прояви в них землетрусів взагалі відсутні. У результаті була побудована карта м-бу 1:2500000 тектонотипів і епіцентрів землетрусів для заходу СЄП, яка послужила основою для побудови карти сейсмотектонічного потенціалу в значеннях Мmax для цієї території, яка охоплює також територію України. На карті виділяється кілька районів з підвищеним сейсмотектонічним потенціалом:
- Передкарпатсько-Дністровський. Простягається від границь Польщі до м.Одеси.
- У Передкарпатському регіоні виділяються комірки із значеннями 2.5?Мmax?5.3 на території Румунії північніше 440 п.ш. в крайовій частині платформи, а у Передкарпатському прогині виділяються комірки з Мmax=5.5.
- У Дністровському регіоні комірки з підвищеними значеннями прогнозованої магнітуди групуються уздовж р.Дністр до м.Одеси, захоплюючи частину УЩ і акваторію Чорного моря. Сейсмотектонічний потенціал змінюється 3.2?Мmax?4.8.
- Причорноморський. Виділяється у широтному напрямку від Куяльницького лиману на заході до с. Константиновки на сході. Значення сейсмотектонічного потенціалу - у межах 2.8?Мmax?4.8.
- Північно-Азовсько-Причорноморський. Простягається від устя р.Дону до устя р.Дунай. Ділиться на дві ділянки: від м. Ростов-на-Дону до Чонгара (1.7?Мmax?4.8) і від п-ва Тарханхут до устя р. Дунай (1.7?Мmax?4.7). Сейсмотектонічний потенціал обох ділянок - приблизно однаковий.
- Припятсько-Дніпровсько-Донецький. Простягається від границі з Бєларуссю на півночі до м. Новошахтинська поблизу кордону з Росією. Значення сейсмотектонічного потенціалу змінюються 3.0?Мmax?5.3.
- Український щит. У межах УЩ виділяється ряд комірок на його південно-західному схилі із сейсмотектонічним потенціалом 3.2?Мmax?4.9, а на північно-східному - з 2.5?Мmax?4.8.
Таким чином, на карті сейсмотектонічного районування платформної частини України в значеннях Мmax виділяється п'ять явно виражених районів з підвищеним відносно решти території сейсмотектонічним потенціалом.
4.3. Виділення сейсмогенеруючих зон і побудова карти зон ВВЗ. Вибрано 14 геолого-геофізичних ознак для складання карти сейсмотектоніки і сейсмогеологічного виділення зон ВВЗ. Складено карту сейсмогенеруючих зон платформної частини України м-бу 1:2500000, на якій виділені наступні сейсмотектонічні провінції: Предкарпатсько-Дністровська; Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецька; Північно-Азовсько-Причорноморська. Для всіх зон визначені сейсмогеологічні параметри: Мmax; Hmin; розміри зон тощо. Оцінка Мmax для виділених зон ВВЗ здійснювалася комплексно на основі: детерміністичного підходу; методу сейсмотектонічних аналогій; методу врахування протяжності зон ВВЗ; методів формалізованого розрахунку сейсмотектонічного потенціалу. У Передкарпатсько-Дністровській сейсмотектонічній провінції сейсмічність пов'язана з структурами зони зчленування СЄП з Карпатською складчастою системою. Сильні землетруси тяжіють до зон перетину структур північно-західного і північно-східного напрямків. Тут виділяються три сейсмогенеруючі зони: перша пов'язана з Белз-Балучинським і Рогатинським розломами; до другої зони відносяться Росточська зона дислокацій і Рава-Руський розлом; третя ототожнюється із зоною Подільського розлому, який, за деякими уявленнями, обмежує Український щит з південно-заходу. Східною границею служить флексурно-розломна зона, що обмежує Передкарпатский прогин. Для першої - максимально можливою є оцінка Мmax=5.5, для другої і третьої зон - Мmax=5.0. У межах Припятсько-Дніпровсько-Донецької сейсмотектонічної провінції бортові зони тектонічних порушень виділяються як потенціально-сейсмогенні зони з магнітудою до 4.5, а внутрішня частина - з магнітудою до 3.5. У межах Північно-Азовсько-Причорноморської тектонічної провінції виділяється одна сейсмогенна зона. В тектонічному плані вона може бути приурочена до складної системи бортових розломів, що обмежують майже субширотну смугу крайових прогинів: Північно-Азовського, Каркінітсько-Сивашського та інших, розташованих західніше. Для землетрусів цієї зони прийнято Мmax=4.0.
Побудова карти сейсмічної небезпеки платформної частини України здійснювалася на основі карти зон ВВЗ за традиційною методикою (Під ред. В.І. Буне, Г.П. Горшкова, 1980). Розміри зон сейсмічної бальності визначалися з використанням уявлення, що в будь-якій точці простору зони ВВЗ може відбутися землетрус з максимальною магнітудою і мінімальною глибиною, властивими для цієї зони. На карті платформної частини України виділяються 7-ми, 6-ти, 5-ти бальні зони, яких не було на старій карті ЗСР-78. Так як при складанні карти сейсмічної небезпеки платформної частини України не використовувалися імовірнісні методи розрахунку сейсмічного впливу від виділених зон ВВЗ, вона має обмежене застосування і може бути використана на попередній стадії вибору місця розміщення особливо важливих об'єктів. Карта зон ВВЗ платформної частини України може застосовуватися для уточнення сейсмічної небезпеки площадок уже існуючих АЕС і гідроспоруд так і для проектування нових з використанням методології імовірнісної оцінки сейсмічної небезпеки (Пустовітенко Б.Г., Кульчицкий В.Є. та ін., 1990).
Основні результати. Зоною ВВЗ в платформних умовах вважається тектонічно активне розривне порушення (або протяжна геологічна структура) із проявом сейсмічності, що відноситься до однієї із сейсмотектонічних провінцій і виділене за комплексом геолого-геофізичних ознак. Побудовано карти сейсмотектонічного потенціалу у значеннях Мmax для заходу СЄП і території України. На карті України виділяється 5 регіонів з підвищеним сейсмотектонічним потенціалом. Складено карту зон ВВЗ і сейсмічної небезпеки платформної частини території України.
5. Приклади оцінки геолого-тектонічних умов і сейсмічної небезпеки особливо важливих об'єктів в Україні
Оцінка сейсмотектонічних умов і сейсмічної небезпеки району розміщення Рівненської АЕС виконувалася, відповідно до описаної вище методики у чотири етапи, і закінчувалася оцінкою сейсмічної небезпеки для проектного землетрусу (ПЗ - 1 раз у 100 років) і максимального розрахункового землетрусу (МРЗ - 1 раз у 10000 років), з побудовою ансамблю розрахункових акселерограм.
5.1 Сейсмотектонічні умови і сейсмічна небезпека майданчика Рівненської АЕС. Територія навколо Рівненської АЕС у радіусі 150 км, у геолого-структурному плані розташована в межах західної частини Українського щита (УЩ), його західного схилу і Волино-Подільської плити (ВПП). Глибина залягання порід кристалічної підошви в межах району Рівненської АЕС є досить різною: від перших десятків метрів у східній частині - до чотирьох-восьми кілометрів на крайньому південному заході.
Сейсмічну небезпеку для району розміщення АЕС представляють сейсмоактивні структури: Польщі, Закарпаття, Прикарпаття, Карпат (район Вранча), Добруджі і Криму. Сейсмічні розрахункові впливи на майданчик РАЕС від найбільш сильних землетрусів Польщі, Закарпаття, Прикарпаття, Криму і Добруджі складають менше 3-4-х балів (за шкалою MSK-64) і не представляють реальної небезпеки. Найбільша сейсмічна небезпека очікується від підкорових землетрусів зони Вранча. Відповідно до карти ізосейст, майданчик РАЕС при землетрусах 1940р., 1977р., 1986р., 1990р. знаходився в зоні сейсмічного впливу від 4-х до 5-ти балів, а при землетрусі 1802р., можливо, в зоні від 5-ти до 6-ти балів, що підтверджується розрахунковими даними. З травня 1998 року по березень 2001 року в районі РАЕС проводилися інструментальні сейсмологічні спостереження мережею аналогових і цифрових сейсмічних станцій.
При оцінці сейсмотектонічного потенціалу району досліджень використовувалися три формалізовані методи і сейсмогеологічні методи виділення потенційних сейсмогенеруючих зон. Згідно оцінки сейсмічної небезпеки, одержаної з використанням програми “Пошук”, імовірність виникнення землетрусів з М3.0 поблизу площадки РАЕС є меншою від 0.3. За результатами формалізованої обробки геолого-геофізичних і сейсмологічних даних, поблизу майданчика РАЕС імовірність виникнення землетрусу з магнітудою порядку 3.0-4.0 знаходиться в межах від 45% до 60%. Розрахунок сейсмотектонічного потенціалу в значеннях Мmax за методикою Рейснера Г.І., із залученням навчальних даних про землетруси на заході СЄП, дав наступний результат: поблизу площадки РАЕС не виділяються зони з високими значеннями сейсмотектонічного потенціалу, лише на відстані понад 40 км на північ від площадки виділяється кілька зон із сейсмотектонічним потенціалом 2.8М3.9.
В результаті комплексного геолого-сейсмотектонічного аналізу було складено карту потенційно сейсмогенеруючих структур м-бу 1:500000. Поблизу АЕС виділено 17 сейсмотектонічних зон потенційної сейсмічної активності чотирьох рівнів: потенційні зони ВВЗ I і II рівня і сейсмотектонічні зони I і II рівня. Сейсмотектонічна активність двох останніх зон - низька і зменшується при збільшенні рівня. При оцінці сейсмічної небезпеки АЕС враховувався можливий сейсмічний вплив від потенційних сейсмотектонічних зон з низьким сейсмотектонічним потенціалом розташованих безпосередньо біля АЕС.
Значення максимальних розрахункових магнітуд для виділених потенційних сейсмогенеруючих зон коливаються в межах 3.2?Мmax?4.3, а розрахункова інтенсивність в епіцентрі для кожної зони (I0), в залежності від глибини (Нmin), змінюється від 5.4 до 6.0 балів.
У результаті досліджень складена карта детального сейсмічного районування м-бу 1:500000. Майданчик РАЕС знаходиться в зоні розрахункового сейсмічного впливу понад 5.5 балів, але меншим від 5.8 балів. За можливе значення інтенсивності МРЗ приймається 6 балів (Чарторийська зона). Інтенсивність сейсмічного впливу при ПЗ оцінена в 5 балів. Сейсмічну небезпеку для площадки РАЕС можуть представляти землетруси зони Вранча (Румунія) і місцеві потенційні зони ВВЗ. Комплексна імовірнісна оцінка сейсмічної небезпеки для площадки РАЕС, розрахована Б.Г. Пустовітенко, В.Е. Кульчицьким та ін. від усіх сейсмоактивних зон регіону, складає: при ПЗ - 5 балів, при МРЗ - 6 балів - для середніх ґрунтових умов. На карті сейсмічного мікрорайонування (О.М. Скляр та ін., 2004), у межах досліджуваної території виділені зони, де за рахунок ґрунтових умов можливе збільшення сейсмічної інтенсивності на I=1 бал, відносно початкової сейсмічності. Майданчик і основні споруди АЕС знаходяться у зоні з нульовим приростом сейсмічної інтенсивності.
Отже, оцінка сейсмічної небезпеки для площадки РАЕС на даний час, з урахуванням сейсмічного мікрорайонування, складає: ПЗ=5 балів, МРЗ=6 балів.
5.2. Кількісна оцінка сейсмічного впливу на майданчики особливо важливих об'єктів у межах платформної частини України. Для південного-заходу України основну сейсмічну небезпеку представляють сильні землетруси зони Вранча. Запропоновано методику одержання розрахункових акселерограм для об`єктів, розташованих у цьому регіоні, яка вперше була розроблена для Одеської АТЕЦ. Суть її полягає в наступному: одержання розрахункових акселерограм здійснюється шляхом перерахунку запису сильних землетрусів, зареєстрованих поза майданчиком об'єкта на цей майданчик. Записи сильних і середніх за величиною землетрусів із зони Вранча на майданчику Одеської АТЕЦ були відсутні. З огляду на це, для будівельного майданчика Одеської АТЕЦ розрахункові акселерограми одержувалися шляхом їх перерахунку на майданчик АТЕЦ із запису землетрусу із зони вранча 4 березня 1977 р. з М=7.2, зареєстрованого інженерно-сейсмометричною станцією №2 ІГіГ НАН Молдови в м. Кишиневі. Відмінність в епіцентральних відстанях до будівельного майданчика і сейсмічної станції при розрахунку акселерограм враховувалися шляхом відповідної зміни кута підходу сейсмічних хвиль. Замість строгого вирішення задачі визначення по трикомпонентному записі на станції - трикомпонентної акселерограми коливань на площадці, розраховувався набір з п'яти компонент ефективної акселерограми, які у сукупності описують усі можливі ефекти резонансного підсилення сейсмічних коливань на будівельному майданчику. Перша і друга складові з надлишком описують, відповідно, вертикальну і горизонтальну-радіальну складову прискорень, викликаних поздовжніми хвилями. Третя і четверта - ті ж складові прискорень в коливаннях, викликаних SV-хвилями. П'ята - горизонтальну-тангенціальну складову прискорень в коливаннях, викликаних SH-хвилями. Максимальні значення прискорень, які відповідають заданій інтенсивності сейсмічних струшувань при ПЗ чи МРЗ, привласнюють абсолютному максимумові прискорень, визначеному з п'яти компонент до їх нормування. Для інших компонент їх максимальні значення приймаються пропорційними їх попередньо визначеним максимальним амплітудам. Таким чином було згенеровано набір розрахункових акселерограм, моделюючих семибальний землетрус із вогнищевої зони Вранча на майданчику Одеської АТЕЦ.
На заключній стадії досліджень О.В. Кендзерою, С.Т.Вербицьким та ін. був побудований ансамбль розрахункових акселерограм, моделюючих сейсмічні впливи при ПЗ і МРЗ із зони Вранча і потенційних місцевих зон ВВЗ на майданчику РАЕС.
Основні результати. Описана методика оцінки сейсмічної небезпеки особливо важливих об'єктів є застосовною в умовах древніх платформ не лише для об'єктів атомної енергетики, але і для інших особливо важливих об'єктів. Наприклад, подібним способом була виконана оцінка сейсмічної небезпеки для каскаду Дніпровських ГЕС.
Висновки
Проведені автором дослідження дозволили встановити ряд нових закономірностей прояву сейсмічності на територіях древніх платформ Землі. Вперше в Україні прояв сейсмічності на її платформній частині території розглядалася як частина загального прояву сейсмічності на древніх платформах.
Основні результати роботи є наступними:
1. Оцінено сейсмічну небезпеку від найближчих сейсмоактивних регіонів для платформної частини України у м-бі 1:2500000.
...Подобные документы
Використання ядерної енергії у діяльності людини. Стан ядерної енергетики України. Позитивні та негативні аспекти ядерної енергетики. Переваги атомних електростанцій перед тепловими і гідроелектростанціями. Екологічні проблеми атомних електростанцій.
презентация [1,7 M], добавлен 29.04.2015Історія розвитку атомної енергетики та особливості експлуатації атомних електростанцій. Характеристика та будівництво Чорнобильської АЕС. Хронологія аварії, її вплив на фізичне та психологічне здоров’я людей, етапи ліквідації наслідків катастрофи.
презентация [4,0 M], добавлен 28.04.2012Будова та принцип дії атомної електричної станції. Характеристика Південноукраїнської, Хмельницької, Рівненської, Запорізької, Чорнобильської та Кримської атомних електростанцій. Гарні якості та проблеми ядерної енергетики. Причини вибуху на ЧАЕС.
презентация [631,7 K], добавлен 15.04.2014Переваги та недоліки сонячних електростанцій різних типів, перспективні технології для покращення роботи як сонячних елементів, так і сонячних електростанцій. Аналіз розвитку малої енергетики у світі та в Україні на основі відновлюваних джерел енергії.
статья [635,5 K], добавлен 22.02.2018Ядерна енергетика як галузь науки і техніки. Діяльність державного підприємства НАЕК "Енергоатом" та атомних електростанцій України. Процес перетворення ядерної енергії на теплову і електричну. Альтернативні джерела: Сонце, вітер, земля, Світовий океан.
презентация [2,2 M], добавлен 30.01.2011Визначення мети кожної практичної роботи, призначення, позначення та маркування різних видів насосів, які застосовуються в умовах теплових і атомних електростанцій. Конструктивні особливості основних, допоміжних і різних насосів в умовах їх експлуатації.
методичка [3,1 M], добавлен 18.04.2013Аналіз технологічної схеми блоку з реактором ВВЕР-1000, принципова теплова схема 1 і 2 контурів та їх обладнання. Призначення, склад, технічні характеристики системи автоматичного регулювання. Функціональна будова електричної частини системи регулювання.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 23.09.2009Виконання схем конденсаційних електростанцій згідно загальних стандартів. Вибір числа і потужності автотрансформаторів зв'язку. Техніко-економічний розрахунок. Кошторисно-фінансовий розрахунок будівництва КЕС. Охорона праці і навколишнього середовища.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.05.2009Особливості функціонування гідроенергетики України. Становлення малої гідроенергетики України. Аналіз ефективності малої гідроенергетики України. Еколого-економічні аспекти регіональної гідроенергетики.
курсовая работа [35,2 K], добавлен 30.03.2007Енергія як загальна і спільна міра різних форм рухів матерії. Структура паливо-енергетичного комплексу України. Забезпечення теплом населення та промислових підприємств як головна функція теплоенергетики. Графіки електричного навантаження електростанцій.
контрольная работа [3,2 M], добавлен 13.09.2009Генеруючи потужності України, зруйновані під час бойових дій. Стан порушених ТЕЦ. Розподіл операційної потужності об’єктів електрогенерації. Вартість газу, нафти, вугілля та електроенергії за останній час. Контекст та цілі плану відновлення України.
презентация [3,5 M], добавлен 15.12.2022Використання ядерної енергії у діяльності людини. Стан ядерної енергетики України. Енергетична стратегія України на період до 2030 р. Проблема виводу з експлуатації ядерних енергоблоків та утилізації ядерних відходів. Розробка міні-ядерного реактору.
реферат [488,7 K], добавлен 09.12.2010Альтернативні джерела енергії: вода. Енергія води, приливів, гідроенергія. Біологічні і фізичні наслідки будівництва приливних електростанцій. Перспективи вітрової енергетики в Україні. Сонячна енергія та її використання. Перспективи сонячної енергетики.
реферат [21,5 K], добавлен 07.12.2010Плюси і мінуси галузі з точки зору екології. Атомна енергетика. Гідроенергетика. Теплові, вітрові, сонячні електростанції. Проблеми енергетики. Екологічні проблеми теплової енергетики, гідроенергетики. Шляхи вирішення проблем сучасної енергетики.
реферат [26,3 K], добавлен 15.11.2008Вивчення сутності монтажу заземлювальних пристроїв. Загальні відомості про заземлення. Вимоги, що ставляться до заземлення електроустаткування. Правила технічної експлуатації заземлювальних пристроїв електроустановок. Аналіз небезпеки електричних мереж.
реферат [1,8 M], добавлен 28.08.2010Вимірювання змінної напруги та струму. Прецизійний мікропроцесорний вольтметр: структурні схеми. Алгоритм роботи проектованого пристрою. Розробка апаратної частини. Розрахунок неінвертуючого вхідного підсилювача напруги. Оцінка похибки пристрою.
курсовая работа [53,8 K], добавлен 27.10.2007Значення теплових електростанцій в регіонах України. Місце гідроелектростанції в електроенергетиці країни. Використання нетрадиційних джерел енергії. Технічний стан електроенергетики. Структура та обсяги виробництва електроенергії в енергосистемі держави.
презентация [3,3 M], добавлен 02.12.2014Аналіз сучасного становища трубопровідного транспорту природних газів й оцінка перспектив його подальшого розвитку. Теоретична робота стиснення в компресорі. Утилізація теплоти відхідних газів. Технічні характеристики газотурбінних електростанцій.
курсовая работа [374,7 K], добавлен 14.08.2012Ознайомлення із дією сонячних електростанцій баштового типу. Визначення сонячної радіації та питомої теплопродуктивності установки. Оцінка показників системи гарячого водопостачання. Аналіз ефективності використання геліоустановки й визначення її площі.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 30.09.2014Співробітництво в енергетичній сфері. Основні Цілі Росії у сфері енергетики в Чорноморсько-Каспійському регіоні. Стратегічні напрями зовнішньої енергетичної політики України. Позиціювання сторін у "трикутнику". Українсько-російські "газові переговори".
курсовая работа [109,5 K], добавлен 23.11.2013