СЛУШАЙТЕ РАДИО «ВЕСТИ» ГДЕ УДОБНО И КОГДА УГОДНО!
стенограмма

"Большая часть сооружений Киева находится в 6-бальной зоне"

ЭлементарноМеханика землетрясений

Стенограмма программы "Элементарно" на Радио Вести

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Добрый вечер. На волнах Радио Вести будем говорить о землетрясениях. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: В гостях у нас сегодня эксперт по землетрясениям Александр Владимирович Кендзера. Он является заместителем директора института геофизики имени Субботина, а также заведующим отделом сейсмической опасности. Сейчас традиционная справка о нашем госте. 

ДОСЬЕ: Кендзера Александр Владимирович, кандидат физико-математических наук по специальности геофизика. Заместитель директора по научной работе института геофизики имени Субботина НАН Украины. Заведующий отделом сейсмической опасности. Родился 22 мая 1948г. в г. Сокаль Львовской области. После окончания средней школы поступил на физико-математический факультет Дрогобыцкого государственного педагогического института. В 1971г., по окончанию учебы, получил направление на работу учителя физики в среднюю школу в городе Камянка Бугская. В следующем году его призвали на службе в армию, а после ДМБ в 1973г. он начал работать инженером в отделе сейсмологии львовского филиала института математики АН УССР. В 1976г. Александр Кендзера поступил в аспирантуру Института физики Земли в Москве. По ее окончанию, получил направление на работу в отдел сейсмологии АН УССР, а в 1980г. защитил кандидатскую диссертацию. Александр Кендзера принимал участие в организации лаборатории сейсмичности и сейсмической опасности Карпатского региона, а с 1992г. заведовал этой лабораторией, а потом руководил созданным на ее базе отделом сейсмичности Карпатского региона. В 1998г. ученого пригласили на должность заместителя директора Института геофизики в Киеве, где он и работает по сегодняшний день. Его научная деятельность связана с прогнозированием сейсмической опасности территорий и населенных пунктов, также важных и экологически опасных объектов. Александр Кендзера является автором более 280 научных трудов, в том числе и 10 монографий. Кроме Украины его труды издавались в США, Германии, Японии, Италии и других странах. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: В плане землетрясений Украине в какой-то степени повезло, это не Камчатка и не Япония, они здесь случаются редко. Тем не менее, было бы интересно знать, какова механика их? Наверное, наши радиослушатели знают, что есть какие-то литосферные плиты, которые каким-то образом почему-то двигаются, плавают, иногда сталкиваются или трескаются и происходят землетрясения. Как это на самом деле происходит?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Вы совершенно правы. Основные землетрясения происходят там, где литосферные плиты подползают одна под другую, трутся либо проворачиваются одна относительно другой. Когда речь идет об Украине, то основная опасность связана с тем, что южнее ее находится мощный сейсмоактивный пояс нашей планеты, который образовался много миллионов лет тому назад, когда столкнулась плита африканская с евразийской плитой. И еще арабская с индийской. Если смотреть на карту, то индийская, арабская и африканская плиты движутся снизу вверх, а Евразия наоборот им навстречу. Они встретились уже давно, где Средиземное море, но они продолжают двигаться навстречу друг другу, и именно это приводит к тому, что возникают огромные напряжения, которые преобразуются в землетрясения. Большая часть реализуется непосредственно в том месте, где контактируют плиты, а часть напряжений передается в платформу, там возникают дополнительные землетрясения, которые тоже вызывают землетрясения. На нашей территории были землетрясения в прошлом, к сожалению, будут и в будущем. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Землетрясения, которые у нас происходят, это отголоски землетрясений этого сейсмоактивного пояса, который южнее Украины находится, или у нас тоже могут быть свои причины для землетрясений?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Свои очаги у нас тоже есть. В 1875г. на севере Львовской области произошло мощное землетрясение, которое потрясло Варшаву и Черновцы, которые, к счастью, не очень разрушило. Это великолепно описано в журнале «Космос», который издавался австрийской академией наук. Но такое землетрясение, которое привело к человеческим жертвам, произошло в 1927г. у берега Крыма, и которое практически разрушило все сооружения на крымском побережье. Большие землетрясения у нас были тоже. Например, в 1940г., 1977, 1986, 1990гг. были землетрясения в зоне Вранча, это там, где Карпатская дуга образовалась. Там происходили столь сильные землетрясения, что они потрясли не только всю территорию нашей страны, но также и Москву и Санкт-Петербург. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Я помню землетрясение, которое было в Киеве в 70-тые годы. Среди ночи меня разбудили, я видел как качаются люстры, нас вывели на улицу. Из нашего дома со второго этажа выпрыгнула женщина. Она, оказывается, пережила землетрясение в Армении, которое привело к человеческим жертвам, и она всем во дворе рассказывала, что люди не понимают, что такое землетрясение. Откуда в Киеве тогда взялось это землетрясение? 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Это не было местное землетрясение, это были отголоски того землетрясения, которое произошло в румынской зоне, Вранча. В 600 км от Киева. Но там на большой глубине, примерно 100-180 км, происходят столь сильные землетрясения, что их энергии хватает потрясти и более отдаленные места. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: А если мы вспомним то землетрясение в Армении. Считалось, что в СССР серьезная сейсмическая служба, почему вовремя не предупредили людей, не эвакуировали? 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Существует вечное противоречие между сейсмологами и строителями. Строители, которые не хотят строить сейсмостойкие здания, потому что ошибочно считают, что для того, чтобы построить сейсмостойкое здание, нужно гораздо больше денег вложить, они пытаются доказать, что сейсмической опасности не существует. Как правило, опасны именно те территории, на которых долго не было сильного землетрясения. Но для Армении уже в то время ученые Института физики Земли говорили о том, что там гораздо более высокие сейсмические воздействия, чем те, на которые должны быть рассчитаны здания и сооружения. Я был в мае, а это землетрясение было в декабре. В мае была конференция и нам показывали здания, я заметил, что одно из зданий построено из таких кирпичиков, и балка над окном уже отошла см на 12. Я спросил, не боялись ли они, что землетрясение все разрушит, а они сказали, что знают о разломе, но на нем стоит древняя церковь, уже 700 лет. То есть, длительность отсутствия землетрясений не говорит о том, что их не будет в будущем. Изучить, будут землетрясения или нет уже гораздо легче, чем до землетрясения в Армении. Изменилась сама парадигма определения сейсмической опасности. В настоящее время учитывают не только те землетрясения, которые были раньше, но и потенциальные в будущем из-за геодинамической активности земной коры. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Возвращаясь к Армении, здесь нужно сделать небольшое уточнение. В новейшей истории Армении было несколько очень мощных землетрясений. Одно было в 80-тых. 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да, в 88-ом году. Тогда погибло 37 000 человек только потому, что в то время нормативные документы не требовали на той территории строить здания, которые бы выдержали 8-9 баллов сейсмические воздействия. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Вы говорили, что сейсмически безопасные здания на самом деле не очень дорого. 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да, многие думают, что нужно больше бетона, но это не так. По второму закону Ньютона сила разрушения равна массе здания, умноженное на ускорение движения грунта. Но сейчас все знают, что наши грунты они как резонатор, имеют собственные частоты и не передают других частот так хорошо. Самое главное – это не построить здание, которое не попадет в резонанс с движением грунтов под ним. Чтобы возник резонанс, нужно чтобы эти частоты пришли от землетрясения. Чтобы волна сначала заставила двигаться миллионы тонн среды геологической вместе с ним. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Те небоскребы, которые стоятся сейчас в Киеве, учитываются при их постройке возможная сейсмическая активность?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Для некоторых зданий был соответствующий заказ, были определены теоретически возможные воздействия на них, они были уже наперед спроектированы. Чтобы не разрушиться. Например, стадион «Олимпийский». Определять сейсмическую опасность для гражданского строительства нет необходимости. Только разумные инвесторы заказывают эту операцию. За рубежом все строят здания с учетом сейсмической опасности, исходя из того, что страховые компании требуют документ о том, что здание устоит. Если его нет, нужно платить гораздо больший процент. У нас пока еще не очень развита культура страхования сооружений. Более того, процент, который при этом требуют страховые компании неразумный, и это приводит к тому, что сам процесс страхования задерживается. Это задерживает и контроль за сейсмостойкостью зданий и сооружений, поэтому в первую очередь заинтересованы те, кто несет определенный риск потери денег. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: В Киеве есть объекты на Днепровских холмах, памятник Родине Матери, Свеча Голодомора. Еще в советские годы были разговоры, что при землетрясении Родина Мать может обрушиться. Слухи ли это? Известно ли вам состояние этих мемориалов? Насколько они выстоят в случае землетрясения?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Когда речь идет о Родине Матери, то соответствующие исследования проводил наш институт. Сейсмической опасности там не существует. На счет Свечи, там такие исследования не были проведены. Большая часть сооружений Киева находится в 6-бальной зоне. В этой зоне нет необходимости изучать обычные сооружения. У нас всегда отвечать будет тот, кто последний руководил зданием. Если погибнут люди, окажется виноватым именно он, а не тот, кто это здание построил. Что касается общественности, вы же знаете, что ряд домов рушится даже без землетрясений. Люди должны об этом задуматься, и, по крайней мере, требовать от властей, чтобы они определили уровень сейсмической опасности. Методика разработана в мире, поэтому особых сложностей оценить это нет. У нас есть специфические подходы к определению сейсмической опасности. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Да, расскажите.

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Специфика в том, что они не дают никакой правильной оценки. Это принято называть паспортизацией зданий и сооружений. Заканчивается это тем, что посылают инженера из ЖЭКа, чтобы он визуально определил, что это здание сейсмостойкое или нет. Конечно, он ничего похожего сделать не может, потому что требуются определенные инструментальные работы. Все зависит от настроения инженера. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: А как давно была принята эта «норма»?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Это с 2004г. первый раз, когда потратили большие деньги, чтобы сделать такое фиктивное определение массовое. В массовом сейчас нет необходимости, лучше проводить их так, как положено. Как положено – это поставить приборы и посмотреть, как колеблются эти здания. Соответствует ли собственный период колебания грунтов периоду колебания зданий, потому что тогда разрушится в любом случае. Известно землетрясение, которое произошло в Мексике еще в прошлом столетии. Оно было 400 км от столицы. При нем разрушились новенькие здания, построенные в сейсмостойком варианте. Но при этом небольшие здания, в которых размещались музеи совершенно не пострадали, даже на стеклянных полках стояли каменные артефакты, они даже не попадали, потому что эти здания не попали в резонанс. Вывод из резонанса – это главный способ, в который защищаются здания, например, в Эмиратах. Никто же не думает, что это здание разрушится. Их строили таким образом, что энергия не накопляется в них. Резонансы не наблюдаются. Резонансы – это страшные явления. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Откуда берется собственный период колебания у зданий?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Если любую вещь заставить колебаться, то она колеблется с собственным периодом, она еще и характеризуется собственным декрементом затухания. Важно учесть из чего построено здание, на какой высоте и какие связи там существуют. А потом можно просто поставить какой-то датчик, зарегистрировать колебания, которые постоянно наблюдаются. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Условно говоря, здание работает как маятник?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да. И это учитывают при проектировании. Также определяют реакции единичных осцеляторов. Каждый их них характеризуется своим периодом и затуханием. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Вы хотите сказать, что нет разницы, высокое здание или нет, если просчитана ситуация с его резонансом? 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да, мы это даже видим по примеру Японии, где достаточно серьезная сейсмическая активность. Сама высота еще не является показателем опасности. Опасность начинается тогда, когда собственные периоды, которые подошли к этому зданию, начинают раскачивать его. Если они совпадают, возможно возникновение резонансных явлений. Это накопившаяся энергия, которая проведет свою работу, и может разрушить здание. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Кроме гражданских строений в Украине есть также и те, которые требуют повышенного внимания. Это АЭС, химические предприятия. Были прецеденты, когда некоторые атомные станции у нас не были достроены. С темы, которые работают, все ли хорошо?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Когда речь идет о АЭС, то наше правительство уже давным-давно занимается этим вопросом. Через несколько лет происходит переопределение сейсмической опасности. В конце прошлого года закончились работы по оценке сейсмической опасности последней из наших атомных станций, которая еще не была охвачена изучением уровня сейсмической опасности. Всех интересует риск, который состоит из двух частей: объективно существующие опасности, сейсмическая опасность оценивается в баллах шкалы МСК-64, например, которые можно завести в расчеты в ускорениях, периодах, которые при этом возникают, длительности периодов, амплитуды воздействий. В наше время все это можно задать с помощью расчетных акселерограм, того вида колебаний, который ожидается на площадке от местных землетрясений и от удаленных землетрясений. Это все задает сейсмическую опасность, но кроме этого существует еще сейсмическая уязвимость. Когда здание проектируют правильно, зная уровень сейсмической опасности, заданный физическими величинами, и можно так построить здание, чтобы его уязвимость была минимальной. У нас в Киеве есть институт, который уже очень давно и на высоком уровне занимается сейсмической опасностью и защитой от землетрясений для обычных гражданских строительств. Вместе с тем они занимаются 4 блоком на ЧАЭС, чтобы мы оценивали уровень сейсмической опасности, а они проектировали сейсмостойкий конфайнмент, который не должен разрушиться при всех тех землетрясениях, которые могут быть на площадке, где его возводят. Отношение серьезное. На всех АЭС в настоящее время уже проведены работы по оценке сейсмической опасности. Сейчас определяют, достаточная ли устойчивость к сейсмическим воздействиям у различных сооружений, трубопроводов и всего остального. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: И что, нигде не выявлено никакой опасности?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Оказалось что да. Когда проектировали атомные реакторы, не знали, куда их поставить, поэтому сразу рассчитывали риски. В тех местах не существует опасности возникновения резонансов, наши реакторы являются достаточно надежными. Мы, как геофизики, даем только характеристики будущих колебаний в тех местах, где что-то проектируется либо уже что-то возведено. А проверить насколько оно сейсмостойкое – это требует определенных знаний строительных. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Здесь нельзя не вспомнить историю с Фукусимой. Японцев сложно обвинить в том, что у них плохо развита инженерная наука или отрасль, но тем не менее, случилось то, что случилось. В чем там был корень проблемы?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Непростой вопрос. Была некоторая ошибка сейсмологов. До сих пор сейсмологи считали, что сразу не сможет сработать несколько элементов того дома, который рядышком, под которым тонкая земная кора подползает под евразийскую платформу. И считалось, что она подползает только по определенным сегментам. А тут сработали сразу 5 сегментов. Произошло еще и очень высокое вертикальное поднятие, возник поток цунами, высота которого превысила защитную стенку, которая была перед АЭС. Вода затопила генераторы, которые подавали ток на охлаждение рубашки реактора. Остановились насосы, перестала подаваться охлаждающая вода, начался разогрев этой зоны, ее сразу охладить невозможно, если вода не поступает, высокая температура, проникающее излучение приводят к тому, что пар начинает делиться на кислород и водород, смесь кислорода с водородом приводит к тому, что возникает гремучая смесь, взрывается, разрушает внешние здания. Произошел не атомный, а тепловой взрыв. Это продолжалось достаточно долго, оказалось, что эта рубашка могла еще более менее выдержать, но японцы не могут поступать не по правилам. А правила не позволяли отрубить трос, и подвести к военным генераторам и быстро исправить ситуацию. Бывает всякое. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Для регистрации землетрясений существует определенная сеть сейсмических станций. Можно ли провести аналогию с сетью метеорологических станций? Сколько их в Украине, мире, и что в них собственно происходит?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: У нас есть 38 сейсмических станций, если учесть, что Крым принадлежит нам. 8 в Крыму, все остальные в Карпатском регионе и по территории Украины. Есть недостаток в нашей сети. Он связан с тем, что на востоке и в центральных частях Украины этих станций недостаточно. Важно иметь густую сеть станций, потому что телеметрическим путем мы можем контролировать слабые потрескивания, которые показывают, что в каком-то месте уже напряжение достаточно высокое, чтобы проверить, не возможно ли там достаточно сильное землетрясение. С другой стороны, чем ближе сейсмическая станция находится к АС, тем точнее и детальнее мы имеем характеристики как будут колебаться в будущем грунты при реализации землетрясений из-за различных сейсмоактивных зон. В настоящее время есть указ, что должны быть созданы сейсмические сети вокруг каждой станции, чтобы контролировать состояние среды и получить объективные данные по поводу того, как будут колебаться грунты. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Вы правильно сказали, что важно посмотреть, что будет в будущем. Сейсмическая служба существует для того, чтобы также прогнозировать сейсмическую активность. Как делаются прогнозы? 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Мы можем определять будут ли в будущем землетрясения в определенном районе на основании того, существуют ли там условия для накопления энергии либо нет. После каждого сотрясения биологическая среда так меняется, что ожидать дальше той же периодизации возникновения землетрясений, как правило, не приходится. Хотя когда мы имеем данные почти за тысячелетний период, как происходили землетрясения в зоне Вранча, то мы можем говорить, что в этой зоне возможно произойдут землетрясения. Если в конце прошлого столетия таких землетрясений было несколько, то прошло уже почти 20 лет и нет сильного землетрясения. Максимальное было в 2004г. Как же спрогнозировать землетрясения? В мире не существует надежных методов прогнозирования землетрясений, времени. Для прогноза нужно иметь модель процесса, который происходит, но процесс в зоне Вранча происходит на глубине 170 км. Кто может сказать, что там происходит? Вся информация получается путем интерпретации тех геофизических полей, которые наблюдаются на поверхности. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Все исследования, таким образом, в конце концов на волю Божью уповают?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Нет. Оказывается, что для того, чтобы защититься от землетрясений, нет необходимости знать, что это землетрясение произойдет завтра или послезавтра. Нужно построить здание таким, чтобы при максимальных будущих землетрясениях оно не разрушилось, независимо от того, когда произойдет такое землетрясение. Известно, что в Аквилии очень интересовало общественность, когда произойдет землетрясение. Собралась группа из 6 сейсмологов и одного министра, и один из них неудачно сказал, что на этой территории уже было много землетрясений, и скорее всего, больше не будет. Оно произошло. Тогда люди захотели наказать тюрьмой человека, который выдал такой прогноз, хотя знал, что спрогнозировать это нельзя. Посадили на 7 лет. Прокурор, который принимал решение, был неправ. Он должен был наказать тех, кто не учитывал уровень сейсмической опасности, чего требует итальянский закон. Мировая общественность возмутилась по этому поводу. Существуют предвестники землетрясений, можно следить за физическими полями, и тогда мы будем видеть, что они меняются и говорить, что возможно возникновение землетрясений. Можно представить себе такую ситуацию: были трещины, они закрылись и начала передавать энергию в соседнюю область. Потому нужно контролировать эту соседнюю. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Вы сказали, что не существует достаточно надежной модели…

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да, каждая модель требует знания параметров. А где их взять?

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: И как ученый, вы утверждаете, что мы не знаем, в достаточной степени, что происходит на глубине 120 км. 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Мы догадываемся, но это не достаточно точно, чтобы осуществлять такой прогноз.

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Можно ли предположить, что такие модели в будущем появятся?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Безусловно. К сожалению, пока этого нет, но мы приближаемся. В настоящее время только страны, в которых прогнозировали землетрясения, имели жесткую диктатуру. В других странах это осуществить экономически нереально. Потому что, скажем, вывезти город представляется невозможным. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Бытует мнение, что животные якобы иногда могут чувствовать землетрясения. Это правда?

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Да, потому что для возникновения землетрясения необходимо, чтобы были огромные напряжения. При этом возникает напряжение всех физических полей, которые мы себе представляем. Некоторые животные это чувствуют, поэтому они беспокоятся. В нашем институте занимались такими вопросами на ящерицах, которые боялись закрытия трещины, поэтому выползали перед землетрясением. К сожалению, они выползали только перед землетрясением. 

Константин ДОРОШЕНКО, ведущий: Вывод, я думаю, один: нужно не надеяться на какие-то предсказания, а скорее прислушиваться к сейсмологам, когда возводятся здания. 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Совершенно верно. 

Дмитрий СИМОНОВ, ведущий: Спасибо вам большое. 

Александр КЕНДЗЕРА, ученый: Вам также спасибо.

Читать все
Читать все