Сколько сейсмостанций требуется в России для подготовки карт сейсмического районирования нового поколения

Назначением карт сейсмического районирования является оценка потенциальной сейсмической опасности территорий и на этой основе принятие решений, которые помогут снизить ущерб от землетрясений. Карты сейсмического районирования служат нормативной базой, которая должна помогать сбалансировать экономическую целесообразность строительства с необходимостью обеспечить безопасность людей и инфраструктуры в сейсмоопасных регионах.

Однако существующие карты сейсмического районирования, как российские, так и зарубежные, указанного выше назначения не выполняют, так как они базируются только на сведениях о прошедших землетрясениях без выяснения самих причин землетрясений. А это означает, что адекватный прогноз будущих землетрясений невозможен. Совершенно ясно, что сейчас карты сейсмического районирования «плетутся в хвосте» прошедших землетрясений. Но, опасность представляют будущие землетрясения, а не уже прошедшие. И цена будущих «неожиданных» землетрясений может быть слишком велика.

Подсказку для определения места будущего сильного землетрясения дают слабые частые землетрясения на ограниченной территории. По мнению автора данной статьи, именно для таких землетрясений следует применять термин «тремор», который появился в сейсмологии совсем недавно – около двух десятков лет назад. Предлагаемая автором теория гравитационного воздействия Луны на циклическое движение водных масс в водоёмах (океанах, морях, реках и озёрах, в том числе и в водохранилищах), как основной причины землетрясений на Земле, может являться основой для разработки нового поколения карт сейсмического районирования.

Карты сейсмического районирования кроме истории землетрясений (современные карты) должны учитывать наличие водных источников, как инициаторов природных землетрясений, и расположение промышленных объектов, связанных со взрывными работами, как ускорителей природных землетрясений. А для этого необходимо увеличивать количество сейсмостанций в стране и вести непрерывное наблюдение за участками территорий, где фиксируется тремор, то есть последовательность слабых землетрясений (магнитудой до 3) на ограниченном участке.

Помочь в определении участков будущих сильных землетрясений могут специальные компьютерные программы по прогнозированию землетрясений. И начало этому, похоже, уже положено. Учёным МФТИ совместно с Институтом динамики геосфер РАН и Университетом Иннополис удалось найти подход к проблеме нахождения наиболее сейсмоопасных участков, где возможны сильные землетрясения. Ими создана программа SPAD (Seismogenic Patches Detection), позволяющая находить такие участки.

Учёные исходят из того, что в зонах зарождения сильнейших землетрясений инициируется большое число слабых землетрясений. SPAD анализирует слабые землетрясения, происходящие на определённых территориях, и позволяет увидеть зоны зарождения сильных землетрясений до того, как они происходят. Программа функционирует автономно без участия человека. Работоспособность SPAD протестировали на данных по Камчатке, охватывающих сейсмичность региона за последние 35 лет. SPAD распознала семь больших сейсмогенных зон протяжённостью от 170 до 270 километров. Когда на карту этих зон нанесли эпицентры прошедших сильных землетрясений, выяснилось, что 20 из 24 эпицентров землетрясений точно легли в очерченные границы.

Новый метод не отвечает на вопрос о точном времени будущего землетрясения. Однако он уточняет ответ на вопрос о месте и характере будущего землетрясения. В перспективе метод может стать основой для глобального картирования будущих землетрясений и более точной оценки сейсмической опасности территорий. Но, первоначально, для этого необходимо иметь базы данных слабых землетрясений по всей территории России. А такая база данных может быть создана только при наличии большого числа сейсмостанций.

Начнём с количества существующих сейсмостанций в России. Наиболее сейсмоактивными районами России являются Камчатка и Курильские острова, Сахалин, Алтай, Северный Кавказ, а также окрестности озера Байкал. По данным Геофизической службы Российской академии наук, в настоящее время в России работает примерно 300-450 сейсмических станций, в их число входят и крупные стационарные объекты, и автоматизированные пункты наблюдения (рис. 1).

Точное число станций периодически меняется – сеть динамичная: какие-то пункты закрывают, другие открывают, часть переводят в автоматизированный режим. Сеть не равномерна – её плотность зависит от  предполагаемой сейсмической опасности региона.

Больше всего станций в самых сейсмоактивных зонах. В менее активных или равнинных районах (Центральный, Приволжский, Северо-Западный федеральные округа) станций заметно меньше – порядка 50 на всю эту территорию. В Ленинградской области 3 сейсмостанции, в Московской области их всего две. Две сейсмостанции не способны определить даже местоположение эпицентра землетрясения, не говоря уже о его гипоцентре. Для определения координат гипоцентра землетрясения необходимо не менее 10 сейсмостанций. Поэтому и для менее сейсмоактивных районов надо не 50 сейсмостанций, а минимум в 10 раз больше (примерно 500 сейсмостанций).

Рис. 1. Схема расположения сейсмостанций в России и схема очагов землетрясений и извержений вулканов на планете

Опыт строительства и эксплуатации водохранилищ показывает, что они  могут инициировать сильные землетрясения на прилегающих территория. Это тем более опасно потому, что рядом с водохранилищами, как правило, находятся города или крупные поселения. В настоящее время в России существует 41 крупнейшее водохранилище (объёмом более 1 миллиарда м³), 64 крупных (объёмом свыше 100 миллионов м³) и 210 средних (объёмом от 10 до 100 миллионов м³) водохранилищ. Крупнейшими водохранилищами являются:

• Братское (река Ангара) – около 169 миллиардов м³;
• Красноярское (река Енисей) – примерно 73 миллиарда м³;
• Зейское (река Зея, Амурская область) – около 68,4 миллиарда м³. 

Примером среднего водохранилища является Азатское водохранилище (Араратская область Армении) объёмом  около 70 миллионов м³. 

Для определения координат эпицентра землетрясения требуется не менее 3-х сейсмостанций. С учётом возможного ремонта одной сейсмостанции, оптимальным количеством сейсмостанций для водохранилища является 4 сейсмостанции. Получается: (41 + 64 + 210) х 4 = 1.260 сейсмостанций.

Точное количество карьеров и шахт в России, где ведутся взрывные работы, не публикуется в открытом доступе. Такая информация относится к коммерческой тайне горнодобывающих предприятий и не публикуется в статистических сборниках. Данные разбросаны по разным ведомствам (Ростехнадзор, Росприроднадзор), но систематического учёта именно по критерию «взрывные работы» нет. Косвенно оценить масштаб можно по общему числу действующих горных предприятий. В России тысячи действующих лицензий на добычу полезных ископаемых. По информации за 11 месяцев 2025 года, Росприроднадзор проводил контроль за соблюдением требований по ликвидации и консервации при добыче полезных ископаемых на 1.577 лицензиях, срок действия которых истекал в 2025 году. По данным ведомства, за этот период:

• 310 лицензий находились в состоянии «спячки» (около 26,5%): на их участках не было признаков проведения горных работ;
• срок действия 334 лицензий (примерно 28%) был продлён;
• лицензии на 511 участках (44%) были аннулированы из-за невыполнения обязательств по ликвидации горных выработок и рекультивации участков.

Пользуясь имеющейся, и далеко не полной, информацией определим количество требуемых сейсмостанций, исходя из потребности 4 сейсмостанции на один горнодобывающий объект при приблизительном числе объектов в 50% от числа проверяемых Росприроднадзором лицензий. Получается: 0,5 х 1577 х 4 = 3.154 сейсмостанции.

Итого – для создания информационной базы по слабым землетрясениям в России требуется дополнительно около 4,5 тысячи сейсмостанций. В этом случае программы типа SPAD смогут спрогнозировать место и характер будущего землетрясения. И стать основой для глобального картирования будущих землетрясений и более точной оценки сейсмической опасности территорий. Напомним, что в Японии насчитывается более 4 тысяч сейсмостанций, при этом её территория примерно в 45 раз меньше территории России.

И в заключение рассмотрим цену вопроса по созданию новой сети сейсмостанций. Стационарные сейсмостанции являются сложным оборудованием, и итоговая сумма  одной сейсмостанции на сегодняшний день может составлять около 2,5 миллиона рублей. Стоимость сейсмостанций: 4.500 х 2,5 = 11.250 миллионов рублей или 11,25 миллиарда рублей. Это стоимость трёх военных самолетов Су-57 или 4-х гражданских самолетов SJ-100. Обслуживание одной стационарной сейсмостанции оценивают примерно в 400-500 тысяч рублей в год. То есть ещё около 2-х миллиардов рублей в год на обслуживание сейсмостанций.

А теперь рассмотрим и цену вопроса от ущерба при сильных землетрясениях. Общая сумма материального ущерба от Спитакского землетрясения (рис. 2), произошедшего 7 декабря 1988 года в Армении, составила более 13 миллиардов рублей в ценах 1988 года или 1,3-2,6 триллиона рублей по нынешним ценам.  При этом были  разрушены 21 город и 342 села, погибло свыше 27 тысяч человек…

Рис.2. Последствия землетрясения в Спитаки

Комментарии, вероятно, не требуются…

Подписывайтесь на За-Строй.РФ в МАХ 

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!