Развитие сети деформационного ГНСС-мониторинга территории размещения подземной исследовательской лаборатории в Нижне-Канском массиве
© 2021 г. А.И. Маневич1,2, В.И. Кафтан1, И.В. Лосев1,2, Р.В. Шевчук1,2
1 Геофизический центр РАН, г. Москва, Россия
2 Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”, г. Москва, Россия
Автор для переписки: А.И. Маневич, e-mail: ai.manevich@yandex.ru
Поступила в
редакцию 05.02.2021
г.; после доработки
19.04.2021 г.
Принята
к публикации
21.04.2021 г.
Аннотация. Цель публикации – анализ состояния и предложения по развитию сети деформационного мониторинга методами глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в районе размещения подземной исследовательской лаборатории для оценки безопасности подземной изоляции радиоактивных отходов в гранитогнейсовых породах Нижне-Канского массива. Приведен обзор международного опыта ГНСС-наблюдений за современными движениями земной коры в районах размещения подземных исследовательских лабораторий в Швейцарии, Финляндии и Швеции. Приведены также общая информация и основные результаты работ за период исследований 2010–2020 гг. на геодинамическом полигоне Нижне-Канского массива. Рассмотрены перспективы расширения геодезической сети в связи с началом строительства подземной исследовательской лаборатории. Проанализирована форма конечных элементов действующей и планируемой геодезической сети. Показано, что строительство новых ГНСС-пунктов положительно повлияет на геометрию сети: в результате этого строительства в сети увеличится количество треугольников, близких к равносторонним, что повысит точность расчетов деформаций земной поверхности при обработке результатов геодезических измерений.
Ключевые слова: современные движения земной коры, деформации, Нижне-Канский массив, подземная исследовательская лаборатория, радиоактивные отходы, глобальные навигационные спутниковые системы
Цитируйте эту статью как: Маневич А.И., Кафтан В.И., Лосев И.В., Шевчук Р.В. Развитие сети деформационного ГНСС-мониторинга территории размещения подземной исследовательской лаборатории в Нижне-Канском массиве // Сейсмические приборы. 2021. Т. 57, № 2. C.43–61. https://doi.org/10.21455/si2021.2-3
Финансирование
Работа выполнена в рамках государственного задания Геофизического центра РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Литература
Гвишиани А.Д., Кафтан В.И., Красноперов Р.И., Татаринов В.Н., Вавилин Е.В. Геоинформатика и системный анализ в геофизике и геодинамике // Физика Земли. 2019. № 1. С.42–60. https://doi.org/10.31857/S0002-33372019142-60
Гвишиани А.Д., Татаринов В.Н., Кафтан В.И., Маневич А.И., Дзебоев Б.А., Лосев И.В. Скорости современных горизонтальных движений земной коры в южной части Енисейского кряжа по результатам ГНСС-измерений // Докл. РАН. Науки о Земле. 2020. Т. 493, № 1. С.73–77. https://doi.org/10.31857/S2686739720070075
Делоне Б.Н. О пустой сфере // Известия АН СССР. 1934. № 4. С.793–800.
Докукин П.А., Кафтан В.И., Красноперов Р.И. Влияние формы треугольников в геодезической сети на результаты определения деформаций земной поверхности // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2010. № 5. С.6–11.
Дорофеев А.Н., Большов Л.А., Линге И.И., Уткин С.С., Савельева Е.А. Стратегический мастер-план исследований в обоснование безопасности сооружения, эксплуатации и закрытия пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов // Радиоактивные отходы. 2017. № 1. С.32–41.
Кафтан В.И., Гвишиани А.Д. Морозов В.Н., Татаринов В.Н. Методика и результаты определения движений и деформаций земной коры по данным ГНСС на геодинамическом полигоне в районе захоронения радиоактивных отходов // Современные проблемы дистанционного зондирования из космоса. 2019. № 1. С.83–94. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-83-94
Лаверов Н.П., Величкин В.И., Кочкин Б.Т. Мальковский В.И., Петров В.А., Пэк А.А. Концепция оценки безопасности хранилищ отработавших ядерных материалов, размещаемых в кристаллических породах // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2010. № 3. С.195–206.
Лобацкая Р.М. Неотектоническая разломно-блоковая структура зоны сочленения Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 2. С.141–150.
Маркович К.И. Влияние конфигурации конечных элементов на точность определения компонентов деформации // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2019. Т. 24, № 3. С.37–51. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2019-24-3-37-51
Татаринов В.Н., Алешин И.М., Татаринова Т.А. Опыт наблюдений методами космической геодезии на объектах использования атомной энергии // Наука и технологические разработки. 2018а. Т. 97, № 2. С.25–44. [Тематический выпуск “Прецизионный геофизический мониторинг природных опасностей. Часть 2. Безопасность объектов использования атомной энергии”]. https://doi.org/10.21455/std2018.2-2
Татаринов В.Н., Морозов В.Н., Кафтан В.И., Маневич А.И. Современная геодинамика южной части Енисейского кряжа по результатам спутниковых наблюдений // Геофизические исследования. 2018б. Т. 19, № 4. С.64–79. https://doi.org/10.21455/gr2018
Татаринов В.Н., Морозов В.Н., Кафтан В.И., Маневич А.И., Татаринова Т.А. Подземная исследовательская лаборатория: задачи геодинамических исследований // Радиоактивные отходы. 2019. № 1(6). С.77–89.
Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии “Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии”. 2017. НП-064-17.
Цебаковская Н.С., Уткин С.С., Капырин И.В., Медянцев Н.В., Шамина А.В. Обзор зарубежных практик захоронения ОЯТ и РАО / Под ред. И.И. Линге, Ю.Д. Полякова. М.: Комтехпринт, 2015. 208 с.
Berglund S., Lindborg T. Monitoring Forsmark – evaluation and recommendations for programme update. Technical Report SKB TR-15-01. SKB, Swedish nuclear fuel and waste management CO, 2017. 362 p.
Bernese [Bernese GNSS Software]. URL: http://www.bernese.unibe.ch/ (дата доступа: 25.01.2021).
Gustafson L., Ljungberg A. A deformation analysis of the Forsmark GPS monitoring network from 2005 to 2009. Forsmark site investigation SKB P-10-29. SKB, Swedish nuclear fuel and waste management CO, 2010. 33 p.
Haapalehto S., Malm M., Kaisko O., Saaranen V. Results of monitoring at Olkiluoto in 2017, Rock mechanics. Posiva OY, Eurajoki, Finland, 2018. 126 p.
Haapalehto S., Malm M., Lahtinen S., Saaranen V. Results of monitoring at Olkiluoto in 2018, Rock mechanics. Posiva OY, Eurajoki, Finland, 2019. 126 p.
Müller H.R., Brockmann E.E., Schnellmann M., Spillmann T., Studer M. Nagra's permanent GNSS network (NAGNET) in Northern Switzerland. Workshop “Seismic and Aseismic deformation in crustal domain subject to very slow deformation rates”. Mt Ste Odile, Frankreich, 2011. 5 p.
Leica Geosystems [GNSS Reference Networks]. URL: https://leica-geosystems.com/ (дата доступа: 25.01.2021).
Riikonen S. Results of monitoring at Olkiluoto in 2004, Rock mechanics. Posiva OY, Eurajoki, Finland, 2005. 43 p.
Sjöberg L., Pan M., Asenjo E. An analysis of the Äspö crustal motion-monitoring network observed by GPS in 2000, 2001 and 2002 SKB R-02-33. SKB, Swedish nuclear fuel and waste management CO, 2002. 47 p.
Sjöberg L., Pan M., Asenjo E. A deformation analysis of the Äspö GPS monitoring network from 2000 to 2004. Oskarshamn site investigation SKB P-04-196. SKB, Swedish nuclear fuel and waste management CO. 2005, 63 p.
Shen Z.-K., Jackson D.D., Ge B.X. Crustal deformation across and beyond the Los Angeles basin from geodetic measurements // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P.27957–27980.
Studer M., Zanini M. Aufbau und Betrieb eines eigenständigen CORS-GNSS Netzes – Kurzbericht (für interessierte Dritte). Nagra Working Report NAB 10-14. 2013. 43 p.
Tatarinov V.N., Aleshin I.M., Tatarinova T.A. Experience of Space Geodesy Observations at Nuclear Facilities // Seismic Instruments. 2019. V. 55. P.676–687. https://doi.org/10.3103/ S0747923919060094
Teza G., Pesci А., Galgaro А. Grid_strain and grid_strain3: Soft-ware packages for strain field computation in 2D and 3D environments // Computers & Geosciences. 2008. V. 34, Iss. 9. P.1142–1153. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.006
Wu J., Tang С., Chen Y. Effect of triangle shape factor on precision of crustal deformation calculated // Journal of Geodesy and Geodynamics. 2003. V. 23(3). P.26–30. [in Chinese].
Сведения об авторах
МАНЕВИЧ Александр Ильич – Геофизический центр РАН. Россия, 119296, г. Москва, ул. Молодежная, д. 3; Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”. Россия, 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д. 4. E-mail: ai.manevich@yandex.ru
КАФТАН Владимир Иванович – Геофизический центр РАН. Россия, 119296, г. Москва, ул. Молодежная, д. 3. E-mail: kaftan@geod.ru
ЛОСЕВ Илья Владимирович – Геофизический центр РАН. Россия, 119296, г. Москва, ул. Молодежная, д. 3; Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”. Россия, 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д. 4. E-mail: locik@mail.ru
ШЕВЧУК Роман Васильевич – Геофизический центр РАН. Россия, 119296, г. Москва, ул. Молодежная, д. 3; Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”. Россия, 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д. 4. E-mail: shevchuk.002@mail.ru