Рис. 2. Залежність функцій відгуків (інтенсивності) землетрусу для різної глибини джерела за фіксованої відстані до контрольованої точки
Побудована модель азимутальної інтенсивності випромінювання сейсмічної енергії для землетрусу в зоні Вранча (модель сейсмічного впливу) (рис.3). В першому наближенні модель може застосовуватися для землетрусу як осередку в зоні Вранча, так і Кримського півострова. В подальшому модель може бути уточнена за рахунок накопичення достатньої кількості статистичних даних про характерні джерела землетрусів. Особливістю землетрусів зони Вранча є велика глибина осередків (70-180 км), завдяки чому область руйнівних і відчутних струшувань простягається на значні віддалі. Крім цього, ізосейсти від цих землетрусів характеризуються суттєвою асиметричністю. Велика вісь еліпсів ізосейст є сильно витягнутою у північно-східному напрямку. Інтенсивність коливань ґрунту від сильних землетрусів зони Вранча (М>6.5), наприклад, на майданчиках Хмельницької АЕС і Рівненської АЕС досягає 5 балів за шкалою МSK-64. Решта близькорозташованих сейсмічно активних зон (Закарпаття, Передкарпаття, Добруджа і Кримсько-Чорноморський район) не становлять особливої небезпеки, Карпатські – через малу глибину осередків (5-10 км) і сильне загасання сейсмічної енергії з відстанню, а Кримські – через віддаленість.
На основі даних про можливу сейсмічну небезпеку та вразливість території України на модельних прикладах проведено порівняльну оцінку сейсмічного ризику конкурентних майданчиків для розміщення потенційно небезпечних об’єктів.
При розробці перспективних планів розвитку окремих регіонів, необхідно враховувати можливість виникнення надзвичайних ситуацій геологічного характеру, зокрема сейсмічних подій, в межах будь-якої промислово-міської агломерації та техногенно-екологічної системи, особливо при виборі території для розміщення АЕС.
Рис. 3. Модель сейсмічного впливу, побудована за експериментальними ізосейстами за даними землетрусів із зони Вранча 1940 та 1977 рр.
У висновках підбито підсумок дослідження та наведені найважливіші результати, отримані при виконанні дисертаційної роботи. Головні результати роботи можна сформулювати у формі наступних тверджень.
Методологічною основою процедур вибору місць розміщення майданчиків для АЕС є системний підхід до аналізу чинників, що можуть вплинути на прийняття рішення. В зв’язку з цим необхідно проводити інтегральну оцінку відповідності кожного з конкурентних майданчиків геоекологічним критеріям за чинниками, одним із яких є сейсмічний ризик. Основними складовими сейсмічного ризику для території України є природна сейсмічна небезпека; техногенна надійність середовища існування; можливість попередження про землетрус; готовність населення та офіційних органів влади до сейсмічних подій. Сейсмічний ризик пов'язаний як з можливістю виникнення на певній території землетрусу максимальної сили, так із наявністю на ній будівель, споруд та населення, яким в результаті дії землетрусу може бути завдано шкоди.
Розроблено модель моніторингу за станом ЛТС майданчика АЕС, який необхідно проводити протягом всього життєвого циклу АЕС на основі запровадження комплексного моніторингу (постійно діючих мереж спостереження). Розроблена оригінальна модель ймовірнісної взаємодії потенційно небезпечного об’єкта з природним середовищем (на прикладі дії землетрусу).
Для аналізу та оцінювання сейсмічного ризику територій розміщення потенційно небезпечних об’єктів доцільно застосовувати методологічну базу, яку складають: системний підхід до аналізу чинників, що можуть вплинути на прийняття управлінського рішення; ймовірнісний метод аналізу безпеки; ризик-аналіз та теоретичні основи створення моніторингу літотехнічної системи. На основі цього розроблено оригінальну методику аналізу та оцінювання сейсмічного ризику території розміщення потенційно небезпечних об’єктів України.
Побудована модель азимутальної інтенсивності випромінювання сейсмічної енергії для землетрусу в зоні Вранча (модель сейсмічного впливу); визначені емпіричні залежності інтенсивності прояву землетрусу на різних відстанях від епіцентру і для різної глибини гіпоцентру - 3-D графічні зображення для осередку з зони Вранча. В першому наближенні розроблена модель сейсмічного впливу може застосовуватися для землетрусу як осередку в зоні Вранча, так і Кримського півострова та використовуватися для визначення оперативних (експрес) оцінок сейсмічного ризику територій розміщення нових об’єктів.
Вперше на модельних прикладах проведено визначення рівнів сейсмічного ризику територій для розміщення конкурентних майданчиків АЕС, що можуть бути використані під час проектування нових та для підвищення безпеки діючих АЕС України.
Головні положення дисертації опубліковані в таких роботах:
Вижва С.А., Черніговцева О.Б. Сучасні підходи до організації сейсмічного моніторингу як частини геофізичного моніторингу довкілля // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2001. - Вип.19. - С. 24-28.
Вижва С.А., Винниченко О.Б. Складові, сучасні підходи та особливості оцінки сейсмічного ризику території України // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2002. - Вип. 23-24. - С. 13-17.
Вижва С.А., Винниченко О.Б. Застосування імовірнісних методів аналізу для визначення ризику потенційно небезпечних об’єктів // Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2003. - Вип. 1. – С. 54-58.
Винниченко О.Б. Аналіз сейсмічного ризику потенційно небезпечних об’єктів, розміщених на території України // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2004. - Вип. 29-30. - С.46-51.
Винниченко О.Б., Качалін І.Г. Практичні підходи до реалізації методики аналізу сейсмічного ризику потенційно небезпечних об'єктів. Сейсмічний моніторинг // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. Геологія. – 2005. - Вип. 34-35.- С.86-90.
Вижва С.А., Черніговцева О.Б. Сучасні підходи до оцінки сейсмічної небезпеки при будівництві потенційно небезпечних промислових об’єктів // Матеріали Науково-технічної конференції ”Будівництво в сейсмічних районах України”. - Ялта, 1999. - С.71-72.
Вижва С.А., Черніговцева О.Б. Національна сейсмічна система як частина геофізичного моніторингу навколишнього середовища // Тез. доп. міжнар. наук. конф. “Геофізичний моніторинг геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2000. - С.24-26.
Вижва С.А., Винниченко О.Б. Проблеми сейсмічного ризику // Тез. доп. ІІ міжнар. наук. конф. “Геофізичний моніторинг геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2001. – С.14-15.
Вижва С.А., Винниченко О.Б. Застосування імовірнісних методів аналізу для визначення ризику потенційно небезпечних об’єктів // Тез. доп. ІІІ міжнар. наук. конф. “Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2002. – С.22-23.
Винниченко О.Б. Аналіз сейсмічного ризику та оцінка впливу природних та техногенних процесів на територіях розміщення потенційно небезпечних об’єктів // Тез. доп. IV міжнар. наук. конф. “Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2003. - С.98-99.
Качалин И.Г, Винниченко Е.Б. Практические подходы к реализации задачи анализа сейсмического риска и оценки воздействия природных и техногенных процессов на территориях размещения потенциально опасных объектов // Матеріали V міжнар. наук. конф. “Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К., 2004. – С.44-46.
АНОТАЦІЯ
Винниченко О.Б. Вплив природних і техногенних процесів на потенційно небезпечні об’єкти. Сейсмічний ризик. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 – геофізика. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005 р.
Дисертація присвячена розробці методики аналізу та оцінки сейсмічного ризику на основі систематизації існуючих підходів до визначення сейсмічної небезпеки потенційно небезпечних об’єктів, розташованих на платформній території України. При цьому особлива увага приділяється дослідженню складових частин сейсмічного ризику; розробці моделей та сценаріїв прийняття рішень з урахуванням сейсмічного ризику; застосуванню розробленої методики для територій розміщення АЕС України. Запропоновано для аналізу сейсмічного ризику територій розміщення потенційно небезпечних об’єктів застосовувати моделі впливу ризикових явищ, що розроблені на основі системного підходу з використанням методів ризик-аналізу, ймовірнісного аналізу безпеки та контролю за станом літотехнічної системи протягом всього життєвого циклу об’єкта. Розроблена методика аналізу сейсмічного ризику та на основі модельних прикладів показано можливості її застосування під час вибору територій для розміщення майданчиків нових АЕС України.
Ключові слова: потенційно небезпечний об’єкт, літотехнічна система, землетрус, сейсмічність, сейсмічна небезпека, сейсмічний ризик.
АННОТАЦИЯ
Винниченко Е.Б. Воздействие природных и техногенных процессов на потенциально опасные объекты. Сейсмический риск. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.22 – геофизика. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2005 г.
В диссертации разработана методика анализа и оценки сейсмического риска территории для размещения площадок потенциально опасных объектов на примере АЭС Украини. Разработанная методика базируется на применении в качестве методологического аппарата принципов системного подхода к анализу факторов, которые могут повлиять на принятие управленческого решения; вероятностного анализа безопасности; риск-анализа и теоретических основ создания мониторинга литотехнической системы. Предложено использовать сценарии и алгоритмы воздействия неблагоприятного (рискового) явления (землетрясений от очага в зоне Вранча), что позволило обосновать необходимость комплексных исследований для обеспечения эффективных и оперативных (экспресс) оценок сейсмического риска территорий размещения площадок для новых АЭС, определения и диагностики слабых мест в системе защиты существующих объектов. Отмечена необходимость проведения постоянных мониторинговых исследований сейсмической ситуации на площадках потенциально опасных объектов. Определены составляющие сейсмического риска для платформенной части территории Украины. Особое внимание уделено учету сценариев воздействия природных процессов на территории размещения потенциально опасных объектов; применению современных методов оценки сейсмического риска и определению его приемлемости для территорий расположения площадок АЭС; управлению риском на основе долговременного мониторинга состояния литотехнической системы потенциально опасного объекта. При расчете сейсмического риска учитывают модель распределения землетрясений во времени, пространстве и по магнитуде; модель сейсмического воздействия; модель, характеризующую сопротивление объектов (элементов риска) воздействию рискового явления. Построена модель азимутальной интенсивности излучения сейсмической энергии для землетрясения в зоне Вранча (модель сейсмического воздействия). Рассмотрены особенности применения системного подхода при анализе факторов, влияющих на принятие решения о выборе приоритетной площадки для размещения АЭС. Определены критерии оценки конкурентных площадок для предварительного анализа данных согласно геологическим, климатическим, техногенным и социальным условиям. Проведены модельные расчеты определения уровня сейсмического риска конкурентных площадок. С применением экспертного метода рассчитаны интегральные оценки, определяющие свойства геологической среды и неблагоприятные факторы – граничные условия выбора территории для размещения площадок АЭС. Отмечено, что при выборе площадок для размещения АЭС следует учитывать дополнительный фактор для анализа данных – сейсмический риск исследуемой территории.
Ключевые слова: потенциально опасный объект, литотехническая система, землетрясение, сейсмическая опасность, сейсмичность, сейсмический риск.
SUMMARY
Vynnychenko O.B. Impact of natural and man-caused processes to the potentially dangerous units. Seismic risk. – the Manuscript.
The thesis for a Ph.D. degree in geological sciences for a specialty 04.00.22 – geophysics. Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, 2005.
The thesis is devoted to development of the methodology for seismic risk evaluation on the base of existing approaches systematization to assessment of seismic hazards of potentially dangerous units located on the platform territory of Ukraine. The special attention was devoted to seismic risk components investigation; to development of models and scenarios of decision-making in view of seismic risk; to the methodology application for the Ukrainian Nuclear Power Plants sites location. It is proposed to use the models of risk event impact for analysis of seismic risk for territories with potentially dangerous units. The models discussed are developed based on systematic approach to using risk-analysis methods, probabilistic safety analysis and supervision over the state of lithotechnical systems during whole life cycle of the units. The methodology for the seismic risk analysis and evaluation is developed and its application on the model examples during a sites selection of new Nuclear Power Plants on the territory of Ukraine is also offered.
Key words: potentially dangerous unit, lithotechnical system, earthquake, seismic hazards, seismisity, seismic risk.
| 
