РБ-019-18 Руководство по безопасности при использовании атомной энергии. Оценка исходной сейсмичности района и площадки размещения объекта использования атомной энергии при инженерных изысканиях и исследованиях

IV. Основные методы выделения и оценки параметров местных и локальных зон ВОЗ

14. При отсутствии представительных исторических и инструментальных данных о землетрясениях местные и локальные зоны ВОЗ рекомендуется выделять на основании геодинамических данных с учетом геолого-геофизических и тектонофизических данных.

15. При выделении зон ВОЗ рекомендуется земную кору и верхнюю мантию рассматривать как дискретно-иерархическую структуру, каждый блок которой состоит из более мелких блоков и сам, в свою очередь, является частью более крупного блока. Переход от блоков одного порядка к следующему выражается чередованием отношений их максимальных размеров, кратных 3,3 и 3 (таблица приложения N 3 настоящего Руководства по безопасности).

Для формализованной оценки параметров сейсмического режима рекомендуется использовать модель, отражающую дискретные свойства земной коры, включая геодинамические зоны и активные разломы (потенциальные зоны ВОЗ) района и площадки размещения ОИАЭ. Модель рекомендуется характеризовать размером максимального элемента модели , соответствующего протяженности максимальной зоны ВОЗ в районе размещения ОИАЭ, и коэффициентом подобия . Коэффициент подобия рекомендуется определять с учетом преобладающих размеров геодинамических зон района размещения ОИАЭ, соотношения размеров очагов землетрясений и протяженности зон ВОЗ или принимать равным квадратному корню из десяти () - в соответствии со вторым абзацем пункта 8 и таблицей приложения N 3 настоящего Руководства по безопасности.

16. Дискретные свойства модели рекомендуется представить в виде геометрической прогрессии, подобной экспоненциальной зависимости Гутенберга - Рихтера, описывающей распределение количества землетрясений в зависимости от магнитуды. На основе свойств геометрической прогрессии с учетом размера максимального элемента модели и коэффициента подобия рекомендуется формализовать оценку преобладающих размеров и количества структур ранга n и более до максимального (n=1) элемента включительно. Распределение количества элементов модели разного ранга, приведенное к одному году, характеризует кривую фрактальности размеров геодинамических зон района (или интенсивность иерархического процесса структурообразования). Неслучайная зависимость магнитуды от протяженности зоны ВОЗ и характера разрушения позволяет на основе кривой фрактальности размеров потенциальных зон ВОЗ перейти к распределению магнитуд землетрясений для разных условий разрушения согласно рекомендациям разделов V и VII настоящего Руководства по безопасности.

17. Выявление зон ВОЗ рекомендуется выполнять по результатам инженерных изысканий и исследований и начинать с построения карт (схем) структурно-тектонических блоков земной коры и межблоковых границ тех же порядков, что и блоки района и ближнего района.

Межблоковые границы различного порядка, активизированные на неотектоническом, четвертичном и современном этапах геологического развития по аналогии с линеаментом ЛДФ-модели региональных зон ВОЗ ОСР, рекомендуется рассматривать в качестве линеаментов или геодинамических зон - потенциальных зон ВОЗ. Как и линеамент, геодинамическую зону рекомендуется рассматривать как объемное тело, имеющее длину, ширину и глубину заложения. Протяженность потенциальной зоны ВОЗ в данном случае контролируется максимальной длиной линеамента.

18. Для картирования структур разного порядка, определения их активности, изучения локальных проявлений сейсмичности и структурно-литологических особенностей очагов землетрясений рекомендуется выполнять морфоструктурный анализ.

19. Морфоструктурный анализ рекомендуется выполнять на основе результатов анализа дистанционных фото, сканерных и радиолокационных изображений (космических и воздушных, в том числе беспилотных летательных аппаратов), топографических карт, цифровых моделей стереоизображений рельефа, цифровых моделей рельефа (ЦМР) и радиолокационных и лазерных (LIDAR) данных.

С учетом результатов аэрокосмических изображений, ЦМР и лидарных съемок по данным геологического и аэрогеофизического картирования с учетом геолого-геофизической обстановки рекомендуется проводить статистический анализ малых линеаментов методами компьютерного дешифрирования с последующей геодинамической и тектонофизической интерпретацией.

При картировании рекомендуется учитывать, что при уменьшении масштаба снимков происходят качественные изменения информативности снимков. Так, при уменьшении их масштаба в 3-5 раз крупные структуры фундамента могут "просвечивать" сквозь толщу отложений, мощность которой превышает сотни метров.

20. Для установления соответствия различных показателей градиентных и аномальных зон с элементами каркаса структур разных порядков, образованного линеаментными зонами и системами, рекомендуется сопоставлять элементы каркаса с материалами морфодинамического дешифрирования, морфографических, морфометрических и структурно-геологических построений и определять элементы, активизированные на новейшем, четвертичном и современном этапах геологического развития. Амплитуды новейших, четвертичных и современных смещений рекомендуется усреднять в пределах отдельных блоков и определять относительные смещения смежных блоков как разницу между их средними амплитудами.

21. Исходные модели рельефа и палеорельефа рекомендуется составлять на основании описания морфологии неотектонических, четвертичных и современных форм, определения положения их границ, разделения на области поднятия и опускания и оценки степени их геодинамической активности с учетом картографических данных (морфографических, морфометрических) в сопряжении с результатами палеогеоморфологического, палеогипсометрического, палеолитологического, палеотектонического и тектонофизического анализа.

22. Разделение неоструктурных форм на поднятия (опускания), оценку поэтапных и суммарных вертикальных амплитуд новейших, четвертичных и современных движений рекомендуется осуществлять на основе анализа фациального состава, мощности отложений, деформаций циклических поверхностей и древних уровней поверхности Земли, денудационного среза глубины, пространственной локализации и поэтапного развития эрозионных врезов. Амплитуды суммарных вертикальных неотектонических и четвертичных движений допускается вычислять как разницу между современным положением поверхности выравнивания и тальвегами современной базисной поверхности гидросети с учетом колебаний уровня базиса эрозии.

23. Амплитуды сдвига в регионах с режимом горизонтального сдвига рекомендуется выявлять на основании амплитуд горизонтального смещения элементов рельефа и геофизических аномалий.

24. Инженерные изыскания и исследования территории района и площадки размещения ОИАЭ для выявления и определения характеристик геодинамических зон и активных разломов рекомендуется выполнять на топографической основе района в масштабе 1:500000 и площадки в масштабе 1:5000 в радиусе 300 км и 3 км от размещения ОИАЭ соответственно. В случае сложной геодинамики рекомендуется выполнять детальные инженерные изыскания и исследования территории ближнего района (пункта) в масштабе 1:50000 в радиусе 30 км от размещения ОИАЭ.

25. При проведении морфоструктурного анализа рекомендуется определять амплитуды вертикальных движений блоков по разломам с учетом деформаций древних поверхностей выравнивания. По результатам дешифрирования аэрофотоснимков и топографических карт рекомендуется устанавливать закономерные (тренд) и случайные составляющие рельефа. По трендовой составляющей рекомендуется выделять блоковые структуры, определять знак и амплитуды подвижек блоков. Морфометрические методы также рекомендуется использовать для построения блоковых структур по иерархической структуре эрозионной сети речек, ручьев, оврагов, балок (таблица приложения N 5 настоящего Руководства по безопасности).

26. При малом перепаде высот (1-1,5 м и менее) и техногенном нарушении рельефа рекомендуется использовать погребенные кровли коренных пород, разрывы и трещины, проявляющиеся на дистанционных изображениях ландшафта. При отсутствии выходов разлома на поверхность сдвиги рекомендуется выделять по данным линеаментного анализа на основе тектонофизических критериев выделения активных разломов, перекрытых толщей осадочных отложений, и определения их кинематического типа, амплитуд движений, скорости деформации и упругого предела.

27. Границы между блоками земной коры, установленные с помощью геоморфологических методов, рекомендуется уточнять с учетом геологических и геофизических данных, а также тектонофизических и структурных методов (подразумевается полевая документация и анализ трещиноватости в зонах разломов). При проведении детальных полевых работ рекомендуется использовать следующие признаки проявления активности разломов: интенсивность вариации радон-тороновых эманаций при изменении приливных деформаций земной коры, смещения пород по разрывам, зоны дробления и интенсивной трещиноватости, глинка трения, зеркала скольжения, родники, термальные воды, мелкие структурные формы, проявляющиеся вдоль протяженных линеаментов при дешифрировании аэрофотоснимков. При анализе трещиноватости рекомендуется иметь в виду, что, в отличие от максимумов планетарной трещиноватости, трещиноватость в зонах влияния активных разломов образует поясное распределение максимумов трещиноватости (метод Даниловича).

28. Для выделения активных разломов, в том числе перекрытых толщей осадочных пород, рекомендуется учитывать пространственный и временной масштабные эффекты аномального изменения скоростей и градиентов современных вертикальных и горизонтальных движений, а также скоростей деформации земной коры, установленных при высокоточном повторном нивелировании и ГНСС. При этом рекомендуется привлекать данные об интенсивности вариации радон-тороновых эманаций при изменении приливных деформаций земной коры (активные на современном этапе разломные зоны, в отличие от "залеченных" разломов, характеризуются значительными вариациями радон-тороновых эманаций в течение суток, периода обращения вокруг центра масс в системе "Земля-Луна" и т.д.).

29. При выделении зон ВОЗ и оценке их порядка рекомендуется рассматривать также гидрографические (иерархические, фрактальные) признаки.

30. Динамику современных движений (поднятие, опускание, сдвиг, кручение) рекомендуется устанавливать по результатам анализа речной сети и использовать при построении карты геодинамических зон и активных разломов.

31. Геодинамические зоны, а также линейные зоны, к которым приурочены очаги землетрясений, рекомендуется рассматривать в качестве зон ВОЗ и оценивать для них максимальные магнитуды и повторяемости землетрясений. При инженерных изысканиях и исследованиях рекомендуется определять параметры геодинамических зон (длина и ширина, амплитуда и период активизации тектонических движений, скорость деформации), осуществлять поиск признаков сейсмичности (проявления палеосейсмодислокаций и сейсмодеформаций разного типа: сейсмотектонические, сейсмогравитационные, сейсмовибрационные, сейсмогидродинамические, встряхивания и наброс).

32. Наряду с геологическими методами, для выделения зон ВОЗ и оценки их параметров рекомендуется использовать сейсмологический метод, основанный на анализе результатов локального сейсмического мониторинга и имеющихся региональных каталогов инструментальных и исторических землетрясений, включая палеоземлетрясения.

33. Для выявления зон ВОЗ, оценки для них параметров сейсмического режима и в районе и на площадке размещении ОИАЭ, контроля стабильности параметров сейсмического режима при сооружении и эксплуатации ОИАЭ рекомендуется выполнять совместный анализ результатов локального сейсмологического мониторинга и каталогов региональных инструментальных и исторических данных о землетрясениях, включая палеоземлетрясения.

Локальный сейсмологический мониторинг на участках размещения ОИАЭ в условиях высокого фона помех и низкой сейсмической активности платформенной территории рекомендуется осуществлять на основе инструментальных сейсмологических наблюдений, обеспечивающих регистрацию микроземлетрясений с магнитудой, как минимум, М=0.

34. При выполнении инженерных изысканий и исследований района и площадки размещения ОИАЭ в пределах платформенной территории рекомендуется выявлять и оценивать характеристики зон ВОЗ с магнитудой . Например, при мелкофокусных (глубина очага менее 5 км) землетрясениях, плейстосейстовая область которых невелика, интенсивность может достигать 6-7 баллов на средних грунтах даже при небольших магнитудах (так, при магнитуде 2 и глубине очага 1 км интенсивность в эпицентре может достигать 6 баллов на средних грунтах).

35. При построении сейсмотектонической карты рекомендуется приводить к одному масштабу и сопоставлять схему геодинамических зон, составленную по геолого-геоморфологическим и дистанционным данным, и схему зон распространения признаков, характерных для проявления землетрясений с определенной и выделенных по геофизическим, геодинамическим и сейсмологическим данным. На сейсмотектонической карте рекомендуется отражать потенциальные зоны ВОЗ, магнитуды и повторяемость максимальных землетрясений.

Для оценки и повторяемости землетрясений, наряду с сейсмологическими данными, рекомендуется использовать данные о распределении количества геодинамических зон и активных разломов в зависимости от их протяженности и учитывать данные об условиях деформирования, скорости деформации и упругом пределе, при достижении которого происходят землетрясения.