Научная статья на тему 'Оценка карстового риска, как метод прогнозирования опасных техногенных последствий'

Оценка карстового риска, как метод прогнозирования опасных техногенных последствий Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
356
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЦЕНКА КАРСТОВЫХ РИСКОВ / РИСК ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ / КАРСТООПАСНОСТЬ / КАРСТОВО-ПРОВАЛЬНЫЙ РИСК

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Малиновский Е. В., Потапова С. О.

В статье рассматривается вопрос о проблемах грунтовых провалов, о необходимости определения оценки карстовых рисков.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оценка карстового риска, как метод прогнозирования опасных техногенных последствий»

используемые на опасных i производственных объектах, | полежат экспертизе, | которая проводится р следующих случаях:

- до ¡начала использования ¡оборудования и устройств |в процессе производства;

- по ¡окончанию срока юлужбы или ¡превышению максимально допустимой нагрузки, | которые устанавливаются производителем оборудования;

- при ютсутствии данных ¡о максимальном сроке ¡службы оборудования, | если срок iero работы ¡превысил двадцать ¡лет;

- при ¡изменении конструкции (оборудования/устройства или ¡после его ¡ремонта, который проводился в результате аварии.

Промышленная безопасность ¡проверяется путем ¡проведения экспертиз следующих видов: ¡экспертиза 1зданий и прочих промышленных строений; ¡экспертиза ¡оборудования и технических | устройств; экспертиза документации; i экспертиза | прочих составляющих j опасного производственного ¡объекта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

2. Колесников Е.Ю., Теляков Э.Ш. О роли методологии анализа риска в управлении пожарной и промышленной безопасностью // Вестник Казанского технологического университета. —2015. — Т. 18. — № 1. — С. 285-287.

УДК 550.8.014

Е.В. Малиновский, С. О. Потапова

Воронежский институт - ФГБОУ ВО филиал Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

ОЦЕНКА КАРСТОВОГО РИСКА, КАК МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ

В статье рассматривается вопрос о проблемах грунтовых провалов, о необходимости определения оценки карстовых рисков.

Ключевые слова: оценка карстовых рисков, риск опасных природных и техногенных процессов, карстоопасность, карстово-провальный риск.

Е. V. Malinovsky, S. О. Potapova

EVALUATING KARST RISK AS A PREDICTION METHOD OF DANGEROUS MAN-MADE EFFECTS

The article discusses the problems of soil failures, the need to determine the assessment of karst risks.

Key words: assessment of karst risks, risk of dangerous natural and man-made processes, karst danger, karst-failure risk.

Проблема оценки карстовых рисков, как рисков опасных природных и технологических процессов, в России является весьма актуальной. Закарстованные территории в России существуют почти в 90% субъектов Федерации. Характер и степень карстовой опасности, а также степень её изученности в них чрезвычайно разнообразны.

Карстовый риск должен учитывать типы карстовой опасности и специфику хозяйственного освоения закарстованных территорий с учётом вероятных ущербов экономического, социального и экологического характера [2].

Повреждения и разрушения жилых зданий и промышленных объектов, которые были обусловлены карстовыми процессами, имели место в таких городах, как Москва, Нижний Новгород, Казань, Уфа, Тула, Дзержинск, Павлово, Кунгур, Березники, Соликамск и др. Здесь риск, как правило, связывается с вероятностью значительного экономического и социального характера.

Понятие «риск опасных природных и техногенных процессов», в значительной мере соответствует концепции ООН "Sustainable development", основой которой является триада, учитывающая экономическую, социальную и экологическую составляющую. Эта концепция декларируется в Градостроительном кодексе РФ, как «устойчивое развитие» [3]. Однако, кроме деклараций о необходимости оценки риска, в существующих нормативно-методических документах для строительства официального развития понятий «риск», «допустимый риск», «степень риска» практически до сих пор нет

О понятии риска в нормативных документах России и возможности его применения при строительстве в карстовых районах. В соответствии с законом 184-ФЗ «О техническом регулировании» под карстовым риском при решении инженерно-строительных задач понимается вероятность причинения вреда жизни и здоровью людей (социальный ущерб), сооружениям и имуществу (экономический ущерб) и окружающей среде (экологический ущерб) вследствие негативного влияния карстового процесса с учётом тяжести этого вреда. Следует иметь в виду, что негативное влияние карста при инженерно-строительном освоении территорий может иметь несколько аспектов, которые определяют следующие типы карстовой опасности [2, 8]:

- Карстоопасность типа А, обусловленная интенсивным загрязнением геологической среды в плане и по глубине [5];

- Карстоопасность типа В, обусловленная вероятностью недопустимых повреждений или даже катастрофических разрушений сооружений вследствие провалов (подтип В1), локальных оседаний (подтип В2),неравномерных осадок (подтип ВЗ), общих оседаний земной поверхности (подтип В4) и др. [2, 4, 8].

- Карстоопасность типа С, обусловленная вероятностью осложнений при строительстве и эксплуатации подземных сооружений вследствие: недопустимого притока карстовых вод в выработки (подтип С1), локального повышения горного давления на конструкцию подземного сооружения (подтип С2), затруднений при устройстве глубоких фундаментов (подтип СЗ) и т.п. [6, 7];

- Карстоопасность типа d, обусловленная вероятностью недопустимых утечек воды из водоёмов [7].

Названные типы карстовой опасности отражены в Своде правил «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения» (СП 116.13330.2012). Возможны и другие аспекты карстовой опасности, связанные с различными осложнениями хозяйственной деятельности (водоснабжение, добыча полезных ископаемых, страхование, стоимостная оценка земель в условиях карстовой опасности и т.д.).

Под карстово-провальным риском понимается вероятность поражения определённой площади за заданный срок карстовыми провалами, которые могут вызвать экономический (А), социальный (В) и экологический (С) ущербы. В том случае, когда эта вероятность определяется для единицы площади F (например, F = 1 га) за заданную единицу времени Т (например, Т = 1 год или 100 лет) карстово-провальный риск будем называть удельным риском (Рг). Для строительных целей в этом случае целесообразно принимать за единицу времени Т = 100 лет, что соизмеримо с расчётным сроком службы большинства

сооружений, а за единицу площади 1 га, вполне соизмеримую с площадью строительных участков. Значение Рг целесообразно определять по результатам изысканий, а возможные при этом ущербы (А-В-С) полезно оценивать группой экспертов (проектировщиков, экономистов, экологов, юристов, специалистов в области страхования, чрезвычайных ситуаций, инженерного карстоведения и др.).

Установлено, что некоторые стохастические закономерности провалообразования на территориях покрытого карста применяются при оценке карстово-провального риска [1]. В частности распределение образования карстовых провалов во времени и в пространстве (при определённых условиях) подчиняется закону Пуассона. Параметром этого распределения является интенсивность (частота) образования провалов X (удельное среднее число провалов, отнесённое на 1 км2 в год или на 1 га за время 100 лет). Распределение же диаметров d карстовых воронок на сравнительно больших по площади территориях следует логнормальному распределению, а на небольших площадях, как правило, приближается к нормальному закону Гаусса. Эти распределения служат основой для прогнозирования средних dmid и максимальных dmax значений диаметров карстовых воронок. Параметры X, dmid, dmax должны являться основными результатами изысканий. Кроме того, в результате изысканий на участке должны быть определены конкретные релевантные инженерно-геологические условия и техногенные воздействия на геологическую среду, влияющие на вероятность образования провалов и их размеры. В результате их анализа экспертным путём назначается коэффициент К1, позволяющий корректировать интенсивность образования провалов и их диаметры.

На основе этих положений удельный карстово-провальный риск определяется по формулам:

Рг = Ps U (1)

Ps = 1 - exp (-М) (2)

М = ХК1К2;К2 = 1 + dmidF0/[dmax(l + F0)] (3)

В этих формулах: U - уязвимость при образовании карстовых провалов сооружений, расположенных на площади 1 га с учётом вариантов размещения комплекса сооружений и их конструктивных особенностей; F0 - площадь (га) вокруг контура рассматриваемой площади на расстоянии dmax/2; Ps - вероятность образования провалов на площади 1 га за срок 100 лет.

Аналогично определяется карстово-провальный риск Prb для конкретного сооружения площадью Fb с расчётным сроком службы ТЬ:

Prb = PsbUb (4)

Psb = 1 - exp (-XdFb Tb) (5)

K2b = 1 + dmidFOb/[dmax(Fb + FOb)] (6)

При инженерно-строительном освоении закарстованных территорий возникает ряд вопросов, объективное решение которых возможно при использовании названных параметров риска. К числу этих вопросов относятся: необходимость и достаточность осуществления различных капитальных защитных мероприятий, обоснование параметров их проектирования, минимизация экономических, социальных и экологических ущербов, целесообразность страхования строительных объектов и населения, обоснование отказа от строительства на выделенном участке, определение условий эксплуатации объекта в условиях карстовой опасности и т.п.

Частично эти вопросы решаются путём сравнения карстовых рисков (Рг или Prb) с соответствующими допустимыми рисками (Rn или Rnb). Допустимые риски должны назначаться при обязательном комплексном учёте приемлемых ущербов экономического (класс А), социального (класс В) и экологического (класс С) характера. Именно такой подход соответствует концепции ООН «Sustainable development of terrains» [3].

Вывод. Оценка риска при инженерно-строительном освоении закарстованных территорий и использование этого понятия в проектно-изыскательской и природоохранной деятельности позволяет минимизировать вероятные ущербы.

Оценку карстового риска необходимо проводить с учётом различных аспектов карстовой опасности.

Сравнение карстового риска с допустимым его значением, учитывающим вероятность определённых приемлемых ущербов вполне соответствует концепции ООН «устойчивого развития», основанной на учёте триады экономической, социальной и экологической составляющих, а также интересов настоящего и будущих поколений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Толмачёв В.В. Вероятностный подход при оценке устойчивости закарстованных территорий и проектировании противокарстовых мероприятий // Инженерная геология, № 3, 1980. - С. 98-107.

2. Толмачёв В.В. Методы оценки карстовой опасности для строительных целей: состояние и перспективы // Геоэкология, 2012, № 4. - С. 354-363.

3. Толмачёв В.В. Принципы устойчивого развития территорий в карстовых районах и примеры из практики их реализации// Геоэкология, 2014, № 1.

4. Aderhold G. Klassifikation von Erdfällen und Senkungsmuldenin karst gefährdeten Gebieten Hessens. Empfehlungenzur Abschätzung des geotechnichen Risikosbei Baumassnahmen // GeologischeAbhandlungen Hessen, Band 115. Wiesbaden, HLUG, 2005. - 100 S.

5. Hugness Т., Метоп В., LaMoreaux P. Landfills in karst terrains // Bull, of the Association of engineering geologists, vol. XXXI, № 2, 1994. - P. 203-208.

6. Marinos P. Tunneling and mining in karsticterrane: an engineering challenge // Proc. of the eighth multidisciplinary conference on sinkholes "Sinkholes: their geology, engineering and environmental impact of karst". Lousville, USA. A.A. Balkema, 2001. - P. 3-16.

7. Milanovic P. Geological engineering in karst (Dams, reservoirs, grouting, groundwater protection, water tapping, tunneling). - Belgrade, Zebra, 2000. - 347 p.

8. Tolmachev V., Leonenko M Experience in collapse risk assessment of building on covered karst landscapes in Russia // In the book "Karst management" / Editor Van Beynen P. Dordrecht-Heidelberg - London-New York, Springer, 2011. - P. 75-102.

УДК 614.8

Е.Ю. Ма това, С. О. Потапова

ФГБОУ ВО Воронежский институт-филиал Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

АНАЛИЗ ПОЖАРНОЙ ОБСТАНОВКИ В АЛТАЙСКОМ КРАЕ ЗА 2017 - 2018 ГОД

В статье рассмотрена статистика пожаров за 2017 год и пять месяцев 2018 года. Представлена общая информация об Алтайском крае, географическом положении, геологии, лесном фонде, земельным ресурсам. Рассмотрены лесные пожары произошедсшие в 2017 году и причины их возникновения. В анализе обстановки с пожарами в Алтайском крае за 5 месяцев 2018 года представлена информация о местах и причинах возникновения пожаров. Проведенный анализ произошедших пожаров позволил разработать дальнейшие мероприятия по предотвращению аналогичных последствий.

Ключевые слова: Алтайский край, анализ, статистика, пожары, лесные пожары, обстановка, причины возникновения, мероприятия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.