Создание методики расчета зависящей от времени сейсмической опасности

Главная цель проекта – развитие методики вероятностного анализа сейсмической опасности в направлении получения более точных оценок как по пространству, так и по времени. В России, начиная с 1997 г., в качестве нормативных при строительстве действуют карты Общего сейсмического районирования, построенные на едином принципе. Комплект карт 1997 г., ОСР-97, изначально строился по модели международной программы GSHAP (Global Seismic Hazard Assessment Program – Глобальная программа оценки сейсмической опасности). Три варианта карт обозначают области нормативной балльности (ожидаемой за 50 лет максимальной силы воздействия от землетрясений по макросейсмической шкале интенсивности с вероятностью 10%, 5% и 1%). Действующий в настоящее время комплект карт ОСР-2015 отличается от ОСР-97 только включением территории Крыма и увеличением нормативной балльности на севере Якутии и в Корякии, где соответственно в 2013 и 2006 гг. произошли сильные землетрясения, эффект от которых значительно превысил ожидавшийся по картам ОСР-97. Главный элемент этой модели, от которого в наибольшей степени зависят конечные оценки сейсмической опасности – модель возможных очагов землетрясений (ВОЗ). Модели зон ВОЗ, как в России, так и в большинстве зарубежных стран, расположенных в сейсмоопасных зонах, основаны на комбинации линейных (систем активных тектонических разломов) и площадных структур. В рамках каждой отдельной структуры положение очагов возможных землетрясений в разных ее частях считается равновероятным. Такой подход давно подвергается критике в мировой литературе, как в виду субъективного характера основных построений модели, так и из-за недостаточной детальности оценок. В частности, для России отмечено многократное завышение площадей зон каждой нормативной балльности по сравнению с реальными наблюдениями с 1997 г. В целом, актуальность задачи совершенствования подходов к оценке сейсмической опасности является общепризнанной. Вероятностный анализ изначально был нацелен на применение риск-ориентированного подхода к оценке сейсмической опасности. В частности, такой подход дает возможность приоритезации расходов на сейсмоусиление зданий с учетом оцениваемых размеров экономических потерь (сейсмического риска). Расчеты сейсмического риска необходимы также для подключения системы страхования для компенсации потерь от разрушений при землетрясениях. Действующие карты ОСР ориентированы на масштаб времени порядка 50 лет. Установлено, однако, что опасность возникновения сильных землетрясений меняется очень значительно на интервалах порядка 10 лет и менее. Включение фактора времени в оценки сейсмической опасности является весьма актуальным, так как даст возможность значительной экономии средств. Задача совершенствования подходов к оценке сейсмической опасности решалась в рамках проекта РНФ № 20-17-00180 «Развитие сценарного подхода в задачах оценки сейсмической опасности и риска», выполнявшегося, с учетом продления, в 2020-2024 гг. Фактически, на примере ряда сейсмоопасных регионов России была создана новая цифровая модель сейсмической опасности. Главными элементами новизны этой модели стали высококонтрастный метод картирования параметров сейсмического режима, учет вклада афтершоков в общую опасность, построение синтетического каталога землетрясений, позволяющего рассчитывать сейсмическую опасность и сейсмический риск на основе сценариев воздействия от землетрясений. Главный элемент новизны нового проекта – включение фактора времени в расчеты сейсмической опасности. Предполагается реализовать это путем периодической коррекции стационарной модели сейсмической опасности по данным мониторинга среднесрочных предвестников землетрясений. Другие элементы новизны: создание моделей распределения глубины очагов землетрясений и их механизмов для включения этих параметров в синтетический каталог землетрясений, составляющий основу стационарной модели.