CC BY
1УДК 550.349(571.66-25)
В.А. Швецов1, О.А. Белавина1, Б.А. Опрышко2
1 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003;
2 Камчатский водоканал, Петропавловск-Камчатский, 683009 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ПЕТРОПАВЛОВСК-ЕЛИЗОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ
Обеспечение безопасности населения Петропавловск-Елизовской агломерации включает сейсмические наблюдения и прогноз землетрясений. В настоящее время планируется увеличение количества сейс-мостанций в регионах РФ, что приведет к значительному увеличению затрат. Альтернативой расширения сети сейсмостанций является проведение прецизионного мониторинга подземных вод в режиме онлайн. Результаты научных наблюдений выявили влияние магматического очага Авачинского вулкана на изменения температуры подземных вод. Следовательно, для прогноза землетрясений можно использовать результаты непрерывных измерений температуры подземных вод Быстринского месторождения подземных питьевых вод.
Ключевые слова: сейсмические наблюдения, мониторинг подземных вод, температура подземных вод, Быстринское месторождение подземных питьевых вод, Авачинский вулкан.
V.A. Shvetsov1, O.A. Belavina1, B.A. Opryshko2
1 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003;
2 Vodokanal of Kamchatka, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683009 e-mail: oni@kamchatgtu.ru
ON THE ISSUE OF INCREASING ECONOMIC EFFICIENCY OF EARTHQUAKE FORECAST ON PETROPAVLOVSK-ELIZOVSKAYA AGGLOMERATION TERRITORY
Ensuring the safety of Petropavlovsk-Elizovskaya agglomeration population includes seismic observations and earthquake forecast. Currently, it is planned to increase the number of seismic stations in the regions of the Russian Federation, which will lead to a significant increase in costs. An alternative to expanding the network of seismic stations is to conduct precision monitoring of groundwater in online regime. Due to the results of scientific observations the influence of the magmatic focus of the Avacha volcano on changes in the temperature of groundwater was revealed. Consequently, the results of continuous measurements of the groundwater temperature of the Bystrinskoe field of underground drinking water can be used to predict earthquakes.
Key words: seismic observations, groundwater monitoring, groundwater temperature, Bystrinskoe deposit of underground drinking water, Avachinsky volcano.
Для эффективного решения задач государственной программы научно-технического развития Российской Федерации [1] необходимо реализовать комплекс мер по 11 направлениям, включая безопасность населения. Обеспечение безопасности населения Петропавловск-Елизовской агломерации включает сейсмические наблюдения и прогноз землетрясений. В настоящее время планируется увеличение количества сейсмостанций в регионах РФ, что приведет к значительному увеличению затрат на обеспечение прогноза землетрясений.
По мнению многих авторов [2-9], альтернативой расширения сети сейсмостанций является проведение прецизионного мониторинга подземных вод в режиме онлайн.
Данный мониторинг организован авторами [10] в Камчатском крае на Быстринском месторождении подземных питьевых вод (МППВ). Возможность использования его результатов для прогноза землетрясений на территории Петропавловск-Елизовской агломерации авторы оценили в процессе следующего эксперимента.
Измерения температуры подземных вод выполняли с 1 декабря 2017 г. по 31 января 2019 г. в скважине № 13 Авачинского водозабора Быстринского МППВ. Этот период интересен тем, что 6 июля 2018 г. на территории Петропавловск-Елизовской агломерации произошло землетрясение магнитудой 5 баллов по шкале Рихтера. Графики изменений температуры подземных вод в скважине № 13 Авачинского водозабора Быстринского МППВ приведены на рис. 1-4.
5.15
5.1 5.05
5
4.95 4.9 4,35
4.3 4. о
4.7 4.65
4.6 4.55 4.5 4.43
4.4 4.35
4.5 4.25
4.2 4.15
4.1 4.05 4
3.95 3.9 3»
3.8 3.75
З.т
3.63
3.6 3.33
3.5
П: Г:Г: Г; Г:Г: Г:Г: Г:Г: Г;Г: ^^ Г: Г: ГХГ; 2
шшш
Рис. 1. Изменения температуры подземных вод в скважине № 13 Быстринского МППВ. Период времени с 01.12.2017 г. по 31.01.2018 г.
щщщшщшшшшщ
¡¡¡¡р11=1113131Э1|11131|||131111111
Рис. 2. Изменения температуры подземных вод в скважине № 13 Быстринского МППВ. Период времени с 01.12.2018 г. по 31.01.2019 г.
о
5
4,9 4,8
£ 4,7 * ^
§ 4,5
Е 4.4 и
п 43 О
4,2
л 4.1 О. •
I? 4
3.9
Ев В, га С 3
3 3.7 ^ 3;6
3,5
6.:
"ТТ
Рис. 3. Изменения температуры подземных вод в скважине № 13 Быстринского МППВ. Период времени с 06.08.2017 г. по 06.08.2018 г.
Рис. 4. Изменения температуры подземных вод в скважине № 13 Быстринского МППВ. Период времени с 06.08.2018 г. по 06.08.2019 г.
Анализ графика на рис. 1 выявил рост температуры подземных вод до 4,32°С в период с 1 декабря 2017 г. по 31 января 2018 г. Изменения суточных температурных показателей составили около 0,11°С, что позволяет сделать вывод о росте активности в магматическом очаге Ава-чинского вулкана.
Анализ графика на рис. 2 выявил снижение температуры подземных вод с 5,70°С до 5,55°С. Изменения суточных температурных показателей составили около 0,05°С, что позволяет сделать вывод о спаде активности в магматическом очаге Авачинского вулкана и снижении его влияния на температуру подземных вод БМППВ.
Анализ изменений температуры подземных вод в скважине №13 с 6 августа 2017 г. по 6 августа 2018 г. и с 6 августа 2018 г. по 6 августа 2019 г., представленных на рис. 3 и 4, выявил, что в ноябре 2018 г. (после землетрясения) температура подземных вод в скважине №13 имела максимальное значение, которое равнялось 6,00°С. Это позволяет сделать вывод о влиянии магматического очага Авачинского вулкана на температуру подземных вод Быстринского МППВ.
Заключительные выводы:
- Результаты научных наблюдений выявили влияние магматического очага Авачинского вулкана на изменения температуры подземных вод Быстринского МППВ.
- Наблюдательную скважину № 13 рекомендуется использовать для отслеживания изменений температуры подземных вод и влияния на нее магматического очага Авачинского вулкана.
- Для прогноза землетрясений можно использовать результаты непрерывных измерений температуры подземных вод Быстринского МППВ.
Литература
1. Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации». [Электронный ресурс]. - URL: http://static.kremlin.ru/media/acts/files/0001201612010007.pdf (дата обращения: 05.04.2023).
2. Катастрофические извержения Авачинского вулкана (Камчатка) в голоцене: хронология, динамика, геолого-геоморфологический и экологический эффекты, долгосрочный прогноз / Л.И. Базанова, О.А. Брайцева, И.В. Мелекесцев, Л.Д. Сулержицкий // Вулканология и сейсмология. - 2004. - № 6. - С. 15-20.
3. Сейсмическая модель Авачинского вулкана (по данным КМПВ - ГСЗ) / С.Т. Балеста, Л.И. Гонтовая, А.А. Каргопольцев, В.Г. Пушкарев, С.Л. Сенюков // Вулканология и сейсмология. -1988.- № 2. - С. 43-55.
4. Заварицкий А.Н. Вулкан Авача на Камчатке. - М.: Наука, 1977. - 308 с.
5. Копылова Г.Н. Изменения уровня воды в скважине ЮЗ-5, Камчатка, вызванные землетрясениями // Вулканология и сейсмология. - 2006. - № 6. - С. 1-13.
6. Опыт регистрации вариаций уровня и физико-химических параметров подземных вод в пьезометрических скважинах, вызванных сильными землетрясениями (на примере Камчатки) / Г.Н. Копылова, С.В. Болдина, А.А. Смирнов, Е.Г. Чубарова // Сейсмические приборы. - 2016. -Т. 52, № 4. - С. 43-56.
7. Оценка деформационных свойств системы «Пласт - скважина» на основе анализа барометрического и приливного откликов уровня воды в скважине / Г.Н. Копылова, Э.М. Горбунова, С.В. Болдина, Д.В. Павлов // Физика земли. - 2009. - № 10. - С. 69-78.
8. Вулкан Авачинский. Действующие вулканы Камчатки / Ю.П. Масуренков, И.А. Егорова, М.Ю. Пузанков, С.Т. Балеста, М.И. Зубин. - М.: Наука, 1991. - Т. 2. - С. 246-273.
9. Мелекесцев И.В., Кирьянов В.Ю. Когда будет извергаться вулкан Авача на Камчатке? // Вулканология и сейсмология. - 1984. - № 6. - С. 107-111.
10. Швецов В.А., Опрышко Б.А., Белавина О.А. Изучение влияния магматического очага Авачинского вулкана на показатели подземных вод Быстринского месторождения подземных вод // Материалы XIII Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. «Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование». - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2022. - С. 203-207.
