К оценке сейсмического риска магистрального газопровода на Кольском полуострове Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

УДК 550.348.098.64(470.21)

А.И. Калашник

канд. техн. наук, зав. лаб.

Д.А. Максимов мл. науч. сотр.

ФГБУН Горный институт Кольского научного центра РАН (ГоИ КНЦ РАН) г.Апатиты, Российская Федерация

К ОЦЕНКЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО РИСКА МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ

Аннотация

Оценка сейсмического риска осуществляется по картам ОСР-97. Анализ сейсмичности Кольского п-ова показывает, что эта оценка может существенно отличаться. Предложены методические подходы к региональной оценке сейсмического риска строительства магистрального газопровода на Кольском полуострове.

Ключевые слова

Сейсмичность, риск, Кольский полуостров, газопровод.

Сейсмическое районирование территории Российской федерации осуществляется по картам ОСР-97 из СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» [9]. По данным карты ОСР-97-С, вся территория Кольского п-ова характеризуется слабой сейсмичностью с максимальной интенсивностью 7 баллов движения земной поверхности в результате землетрясений.

В то же время исследователями сейсмичности слабосейсмичных регионов России и других стран отмечается, что оценка сейсмического риска по картам ОСР-97 и другим нормативным документам часто может быть существенно заниженной за счет целого ряда неучтенных факторов [7]. В связи с этим следует ожидать, что оценка сейсмической опасности при строительстве газопроводов на Кольском полуострове по картам ОСР-97 также, возможно, занижена.

На основе «Сводного каталога сейсмособытий Кольского полуострова» [1] выявлено, что в целом сейсмичность Кольского п-ова характеризуется относительно стабильным по годам уровнем распределения энергии, выделяющейся в результате сейсмособытий [2]. Анализ данных показывает, что интенсивность колебаний земной поверхности над очагом землетрясения для зарегистрированных на Кольском п-ове сейсмособытий может значительно превышать максимальное значение для карты ОСР-97 в 7 баллов [2]. Так, при землетрясении магнитудой 5 интенсивность колебания земной поверхности в эпицентре землетрясения будет превышать значение в 7 баллов даже при глубинах гипоцентра землетрясения около 10 км. Интенсивность колебания земной поверхности может еще более существенно превысить значение в 7 баллов при меньшей глубине очага сейсмособытия, что представляется вполне вероятным для Кольского п-ова, как части кристаллического Балтийского щита, характеризующегося малой мощностью осадочных отложений (до первых сотен метров).

Из сказанного выше следует, что оценка сейсмического риска магистрального трубопровода Кольского п-ова по картам ОСР-97 может существенно расходиться с действительными значениями интенсивности колебаний земной поверхности, возможными для данного региона на рассматриваемых промежутках времени.

В соответствии с СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы», актуализированной редакцией СНиП 2.05.06-85*, выделяются 2 опасных значения для магистральных трубопроводов [3, 8]:

- для надземных трубопроводов - 6 баллов;

- для подземных трубопроводов - 8 баллов.

Если обратиться к работам по описанию международной шкалы сейсмической интенсивности MSK-

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070

64, то классификацию опасных значений для трубопроводов можно расширить, например, добавив значение интенсивности в 7 баллов, при котором возможны разрушения стыков подземных трубопроводов [6]. Основываясь на нормативных документах и описании шкалы сейсмической интенсивности MSK-64, авторами составлена табл. 1 зависимости разрушений магистрального трубопровода от интенсивности колебаний земной поверхности.

Таблица 1

Сейсмическое воздействие на магистральный трубопровод

Сейсмичность, балл (от - до) Надземный Подземный

0-6 Разрушения отсутствуют Разрушения отсутствуют

6-7 Разрушение трубопровода Разрушения отсутствуют

7-8 Разрушение трубопровода Нарушение стыков трубопровода

8-10 Разрушение трубопровода Разрушение трубопровода

В соответствии с нормативными документами, критериями оценки опасности газопровода по сейсмичности являются следующие [3, 9]:

- 8 баллов и выше - высокий уровень опасности;

- от 7 до 8 баллов - средний уровень опасности;

- менее 7 баллов - низкий уровень опасности.

Как видно из приведенной информации, значения интенсивности колебания земли в эпицентре землетрясений на территории Кольского п-ова могут попадать в диапазон опасных значений для проектируемых и эксплуатируемых трубопроводов. Особенно опасными могут быть землетрясения на небольших глубинах (рис. 1).

<u со

>s с; s ц х го го ю ю <u с; о

10

о о

X

8. ф

ш

о

5 -

3 -2 -

сильная

средняя

10

15

—Г" 20

25

Число событий

—I—

30

35

—I—

40

45

50

9

8

7

6

4

1

0

0

Рисунок 1 - Графическое ранжирование критических значений колебаний земной поверхности для анализируемых магнитуд землетрясений (при глубине эпицентра 2-10 км)

При этом, применительно к газопроводам, критериями выбора потенциально опасных для реализации сейсмособытий могут стать как сейсмогенные зоны, так и зоны повышенной энергонасыщенности массивов пород (рис.2).

Анализ рисунка 2 показывает, что участки трассы проектного магистрального газопровода, имеющие повышенные показатели сейсмичности и энергонасыщенности, приурочены к северной части Кольского полуострова на протяженности около 40 % от общей длины. Следует полагать, что именно эти участки будут являться потенциально опасными по превышению 7 баллов интенсивности колебаний земной поверхности при реализации здесь сейсмособытий на глубинах до 10 км и магнитудой более 3 [4, 5].

© о ® © © ® ©

О 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Трасса трубопровода, км

Рисунок 2 - Выделение потенциально опасных для реализации сейсмособытий участков по трассе магистрального трубопровода по Кольскому полуострову (цифры в овалах - номера геологических блоков в соответствии с [10])

Выводы

Выполненный анализ свидетельствует о том, что использование карт ОСР-97 не в полной мере обеспечивает точность оценки уровня сейсмической опасности для строительства газопроводов на территории Кольского п-ова.

Подходы к оценке сейсмического риска применительно к газопроводам на Кольском п-ове должны базироваться на детализации федерального уровня карт ОСР-97, в частности, региональными схемами выделенных сейсмогенных зон и зон повышенной энергонасыщенности массивов пород приповерхностной части земной коры.

Список использованной литературы:

1. Годзиковская А.А., Асминг В.Э., Виноградов Ю.А. Ретроспективный анализ первичных материалов о сейсмических событиях, зарегистрированных на Кольском полуострове и прилегающей территории в XX веке / отв. ред. А.Н. Виноградов. - М.: Ваш полиграфический партнер, 2010. 130 с.

2. Калашник А.И., Максимов Д.А. О подходах к оценке сейсмического риска и районированию Кольского полуострова применительно к поверхностным линейно-протяженным объектам // Вестник Кольского научного центра РАН. 2016. № 2 (25). С.44-51.

3. Магистральные трубопроводы: свод правил СП 36.13330.2012. Ввод в действие с 01.01.2013. М.: Минстрой России, 2013. 131 с.

4. Мельников Н.Н., Калашник А.И. Создание многоуровневой системы геодинамического мониторинга горнотехнических и нефтегазовых объектов западной части российского сектора Арктики// Арктика: экология и экономика. 2015. № 3 (19). С.66-75.

5. Мельников Н.Н., Калашник А.И., Калашник Н.А., Каспарьян Э.В. Научно-организационные основы геодинамического мониторинга нефтегазовых объектов в регионе Баренцева моря в целях защиты окружающей природно-технической среды // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2014. № 6. С. 5-10.

6. Сейсмическое районирование территории СССР / отв. ред. В.И. Бунэ, Г.П. Горшков. М.: Наука, 1980. 308 с.

7. Сейсмичность и сейсмическое районирование слабоактивных территорий / Т.С.Блинова и др. Пермь: ГИ УрО РАН, 2015. 178 с.

8. Строительные нормы и правила Российской Федерации «Магистральные трубопроводы» СНиП 2.05.0685*. Ввод в действие с 01.01.1986 - М.: Госстрой России, 1997.

9. Строительство в сейсмических районах: свод правил СП 14.13330.2014. Ввод в действие с 01.06.2014. М.: Минстрой России, 2014. 131 с.

10.Калашник А.И., Савченко С.Н., Запорожец Д.В. Геодинамические проблемы трансграничной

транспортировки углеводородного сырья в Евро-Арктических условиях. Горное дело в Арктике. Спб:2005, с.78-83

© Калашник А.И., Максимов Д.А., 2016

УДК 504.058

Г. М. Махмутова

Магистрант 2 года обучения географического факультета Башкирский государственный университет Научный руководитель: Адельмурзина И. Ф.

Старший преподаватель кафедры «Физическая география,

краеведение и туризм» Башкирский государственный университет г. Уфа, Российская Федерация

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Аннотация

Данная статья посвящена описанию проектирования и планирования особо охраняемых природных территорий. Перечисляются основные компоненты, необходимые для проектирования территорий.

Ключевые слова

Особо охраняемые природные территории, режим охраны, проектирование и планирование, функции, характеристика, природные комплексы.

Особо охраняемые природные территории - территории (земля, водная поверхность, воздушное пространство), в которых располагаются природные комплексы и объекты, имеющие большое природоохранное, культурное, научное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение. Они полностью или частично исключены из хозяйственного использования и для них установлен режим особой охраны.

Согласно Федеральному закону «Об особо охранямых природных территориях» к ним относятся: государственные природные заповедники, национальные парки, государственные природные заказники, памятники природы, дендрологические парки и ботанические сады [2].

Основными функциями особо охраняемых природных территорий являются: 1. природоохранная или резервационная (сохранение биологического разнообразия, эталонных и уникальных природных систем);

2. восстановительная регенерационная (восстановление тех или иных видов природных ресурсов);

3. регуляционная (поддержание экологического баланса);

4. просветительно-познавательная;

5. рекреационная;

6. научно-исследовательская;

7. охраны культурных ценностей;

8. хозяйственного использования (с ограничениями, которые определяются основными функциями) [3].

Проектирование и планирование являются наиболее важным инструментом развития и управления

особо охраняемых природных территорий. Определить основные планировочные решения, установить необходимые режимы охраны и использования территории, наметить требуемые объемы природоохранных и хозяйственных мероприятий - эти и другие задачи решаются в главном проектном документе особо