Вопросы инженерной сейсмологии: статья

Оценка сейсмического риска на территории Краснодарского края
Н.И. Фролова 1
И.П. Габсатарова 2
С.П. Сущев 3
Н.С. Малаева 1
1 Институт геоэкологии им Е.М. Сергеева РАН
2 Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба РАН»
3 Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 50
Номер: 4
Год: 2023
Страницы: 36-57
УДК: 624.131.1+551.252
DOI: 10.21455/VIS2023.4-3
Ключевые слова: система «Экстремум», сейсмическая опасность, сейсмический режим, социальные и экономические показатели сейсмического риска, Краснодарский край
Аннотация: Приведены оценки показателей сейсмического риска, направленные на актуализацию информационного наполнения Автоматизированной информационно-управляющей системы (АИУС РСЧС) МЧС РФ в целях обеспечения безопасности населения, проживающего в сейсмоопасных районах России. Краснодарский край рассматривается в качестве тестовой территории, где в рамках работ по ОСР и ДСР выделены зоны ВОЗ с Мmax = 5.0, 5.5, 6 и 7. Актуальность исследования определяется активизацией сейсмичности за последние годы на территории Центрального Предкавказья по данным регистрации сетью ФИЦ ЕГС РАН сейсмических событий широкого спектра магнитуд с М ≥ 1, а также серией ощутимых землетрясений в мае 2023 г. в районе г. Туапсе. Впервые в рамках настоящего исследования для территории Краснодарского края представлены результаты выполнения всех его этапов. Уточнены оценки сейсмической опасности и сейсмического режима на основе анализа умеренных событий с магнитудами в диапазоне М = 3.3–4.5 с начала прошлого века по настоящее время, выполнен расчет показателей сейсмического риска на региональном и городском уровнях. Впервые реализован совместный анализ всех полученных величин. Для оценки показателей риска применены методы имитационного компьютерного моделирования с использованием системы «Экстремум», разработанной с участием авторов данной статьи. Построены карты социальных и экономических показателей сейсмического риска для Краснодарского края и для г. Краснодар с учетом актуализированной модели города.
Список литературы: Акимов В.А., Зайцев В.А., Ларьков А.С., Лутиков А.И., Овсюченко А.Н., Панина Л.В., Рогожин Е.А., Родина С.Н., Сысолин А.И. Карты сейсмической опасности Северо-Западного и Центрального Кавказа в детальном масштабе // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 4. С. 57–74. https://doi.org/10.21544/VIS2019.4-4

Ананьин И.В. Сейсмичность Северного Кавказа. М.: Наука, 1977. 148 с.

Габсатарова И.П. Платформенная сейсмичность Северного Кавказа // Структура, вещественный состав, современная геодинамика и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных регионов: Материалы XXII Международной конференции, Воронеж, 22–25 сентября 2020 г. / Под ред. Л.И. Надежка, Т.Б. Силкиной. Воронеж: ВГУ, 2020. С. 96‒101.

Добрыченко А.В., Зарайский М.П., Вандышева Н.В., Шебалин Н.В. Сочинский рой землетрясений 1969–1971 гг. // Землетрясения в СССР в 1971 г. М.: Наука, 1975. С. 36–45.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения S-волн в литосфере Кавказа и их связь с сейсмичностью // Геофизические процессы и биосфера. 2019. T. 18, № 3. С. 67−76. https://doi.org/10.21455/GPB2019.3-4

Корженков А.М., Новичихин А.М., Овсюченко А.Н., Рангелов Б.К., Рогожин Е.А., Димитров О.В., Ларьков А.С., Лю Ц. Поиск следов сильных древних землетрясений на Западном Кавказе: археосейсмологические исследования в древней Горгиппии // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 110‒128. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-10

Кучай М.С., Лутиков А.И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2022613244 «Программа расчета сейсмической сотрясаемости по методу Ю.В. Ризниченко». 12 марта 2022 г.

Лутиков А.И., Рогожин Е.А., Овсюченко А.Н. Методика оценки сейсмической опасности на стадии уточнения исходной сейсмичности // Cовременные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы Третьей Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2008. С. 81–86.

Милюков В.К., Миронов А.П., Овсюченко А.Н., Горбатиков А.В., Стеблов Г.М., Коженков А.М., Дробышев В.Н., Хубаев Х.М., Агибалов А.О., Сенцов А.А., Dogan U., Ergintav S. Современные тектонические движения Западного Кавказа и Предкавказья по ГНСС наблюдениям // Геотектоника. 2022. № 1. С. 51–67. https://doi.org/10.31857/S0016853X22010052

Никонов А.А. Новый подход к оценке сейсмического потенциала и сейсмической опасности Черноморского побережья Кавказа (по археосейсмическим материалам) // Геолого-геофизическая среда и разнообразные проявления сейсмичности: Материалы Международной конференции, Нерюнгри, 23–25 сентября 2015 г. Нерюнгри: ТИ (ф) СВФУ, 2015. С. 267–274.

Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Под ред. Н.В. Кондорской, Н.В. Шебалина. М.: Наука, 1977. 536 с.

О нормативе стоимости одного квадратного метра общей площади жилого помещения по Российской Федерации на первое полугодие 2019 года: Приказ Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 19 декабря 2018 г. № 821/пр. URL: https://minstroyrf.gov.ru/docs/17817/

О нормативе стоимости одного квадратного метра общей площади жилого помещения по Российской Федерации на первое полугодие 2023 года и показателях средней рыночной стоимости одного квадратного метра общей площади жилого помещения по субъектам Российской Федерации на I квартал 2023 года: Приказ Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 22 декабря 2022 г. № 1111/пр. URL: https://www.minstroyrf.gov.ru/docs/275559/

Овсюченко А.Н., Хилько А.В., Шварев С.В., Костенко К.А., Мараханов А.В., Рогожин Е.А., Новиков С.С., Ларьков А.С. Комплексные геолого-геофизические исследования активных разломов в Сочи-Краснополянском районе // Физика Земли. 2013. № 6. С. 116‒138. https://doi.org/10.7868/S0002333713060112

Овсюченко А.Н., Мараханов А.В., Ларьков А.С., Новиков С.С. Позднечетвертичные дислокации и сейсмотектоника очага Рачинского землетрясения (Большой Кавказ) // Геотектоника. 2014. № 6. С. 55–76. https://doi.org/10.7868/S0016853X14050051

Овсюченко А.Н., Шварев С.В., Ларьков А.С., Мараханов А.В. Следы сильных землетрясений Керченско-Таманского региона по геологическим данным // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т.42, № 3. С. 33–54.

Овсюченко А.Н., Корженков А.М., Вакарчук Р.Н., Горбатиков А.В., Ларьков А.С., Рогожин Е.А., Сысолин А.И. Следы сильного землетрясения в средневековом городе Фанагория на Таманском полуострове // Геология и геофизика Юга России. 2017. № 3. С. 78–94. https://doi.org/10.23671/VNC.2017.3.9507

Овсюченко А.Н., Новичихин А.М., Быхалова О.Н., Рогожин Е.А., Корженков А.М., Ларьков А.С., Бутанаев Ю.В., Лукашова Р.Н. Междисциплинарное датирование Утришских сейсмодислокаций: к локализации очага сильного исторического землетрясения на Западном Кавказе // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 3. С. 50–73. https://doi.org/10.21455/VIS2019.3-4

Островский А.Б. Палеосейсмотектонические дислокации на Черноморском побережье Северо-Западного Кавказа в связи с оценкой современной сейсмической опасности этой территории // Комплексные исследования Черноморской впадины. М.: Наука, 1970. С. 46–58.

Папалашвили В.Г., Баграмян А.Х., Гоцадзе О.В., Кулиев Ф.Т. Землетрясения Кавказа // Землетрясения в СССР в 1978 году. М.: Наука, 1982. С. 11–19.

Пояснительная записка к комплекту карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2016 // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–122.

Рогожин Е.А. Современная геодинамика и потенциальные очаги землетрясений Кавказского региона // Современные математические и геологические модели природной среды. М.: ОИФЗ РАН, 2002. С. 244–254.

Рогожин Е.А., Гурбанов А.Г., Мараханов А.В., Овсюченко А.Н., Спиридонов А.В., Бурканов Е.Е. О соотношении проявлений вулканизма и землетрясений на Северном Кавказе в голоцене // Физика Земли. 2005. № 3. С. 33–46.

Рогожин Е.А., Лутиков А.И., Овсюченко А.Н. Оценка сейсмической опасности Северного Кавказа в детальном масштабе // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2013. № 5. С. 14–19.

Рогожин Е.А., Овсюченко А.Н., Лутиков А.И., Собисевич А.Л., Собисевич Л.Е., Горбатиков А.В. Эндогенные опасности Большого Кавказа. М.: ИФЗ РАН, 2014. 256 c.

Рогожин Е.А., Лутиков А.И., Овсюченко А.Н., Донцова Г.Ю., Сысолин А.И. Детальное сейсмическое районирование Северо-Западного Кавказа с учетом результатов палеосейсмологических исследований // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2019. №4 (41). С. 32–38.

Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Харазова Ю.В., Сысолин А.И., Андреева Н. В., Погребченко В.В., Червинчук С.Ю., Чэнь Цзе, Лю Цзяо, Овсюченко А.Н., Ларьков А.С. Глубинное строение северо-западного окончания Кавказа по новым геолого-геофизическим данным // Физика Земли. 2020. №. 6. С. 48–65. https://doi.org/10.31857/S0002333720060071

Сейсмическая сотрясаемость территории СССР / Отв. ред. Ю.В. Ризниченко. М.: Наука, 1979. 190 с.

Соболев Г.А., Рогожин Е.А., Богачкин Б.М., Иогансон Л.И., Нечаев Ю.В., Рейснер Г.И., Сидорин А.Я. Составление карты сейсмогенерирующих зон сейсмотектоническим внерегиональным методом: Отчет ОИФЗ РАН «Составление карты детального сейсмического районирования территории Ставропольского края», том 3. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 87 с.

Татевосян Р.Э., Плетнев К.Г., Бяков А.Ю., Шестопалов В.Л. Нижнекубанское землетрясение 9 ноября 2002 г.: результаты макросейсмического обследования // Физика Земли. 2003. № 11. С. 42–53.

Уломов В.И., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Полякова Т.П., Шумилина Л.С. К оценке сейсмической опасности на Северном Кавказе // Физика Земли. 2007. № 7. С. 31–45.

Шебалин Н.В., Ершов И.А., Шестоперов Г.С., Гехман А.С. Улучшенный вариант шкалы сейсмической интенсивности (MMSK-86) на базе шкал MSK-64 и МСССС-73 (заключительный отчет). М.: МСССС, ИФЗ АН СССР, 1986. 61 с.

Юнга С.Л. Сейсмотектонические деформации и напряжения в складчатых поясах неотектонической активизации Северной Евразии // Физика Земли. 1996. № 12. С. 37‒58.

Aguilar-Meléndez A., Pujades L.G., de la Puente J., Barbat A.H., Ordaz S. M.G., González-Rocha S.N., Welsh-Rodríguez C.M., Rodríguez-Loyola H.E., Lantada N., Ibarra L., García-Elias A., Campos-Rios A. Probabilistic assessment of seismic risk of dwelling buildings of Barcelona. Implication for the city resilience // Urban Resilience for Risk and Adaptation Governance. Theory and Practice / Eds. G. Brunetta, O. Caldarice, N. Tollin, M. Rosas-Casals, J. Morató. Springer, 2019. P. 229–265. https://doi.org/10.1007/978-3-319-76944-8_13

Balassanian S., Ashirov T., Chelidze T., Gassanov A., Kondorskaya N., Molchan G., Pustovitenko B., Trifonov V., Ulomov V., Giardini D. Seismic hazard assessment for the Caucasus test area // Ann. Geophys.1999. V. 42, N 6. P. 1139–1152. https://doi.org/10.4401/ag-3775

Crowley H., Colombi M., Borzi B., Faravelli M., Onida M., Lopez M., Polli D., Meroni F., Pinho R. A comparison of seismic risk maps for Italy // Bull. Earthq. Eng. 2009. V. 7, Iss. 1. P. 149–180. https://doi.org/10.1007/s10518-008-9100-7

da Porto F., Donà M., Rosti A., Rota M., Lagomarsino S., Cattari S., Borzi B., Onida M., De Gregorio D., Perelli F.L., Del Gaudio C., Ricci P., Speranza E. Comparative analysis of the fragility curves for Italian residential masonry and RC buildings // Bull. Earthq. Eng. 2021. V. 19, Iss. 8. P. 3209–3252. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01120-1

Daniell J.E. Comparison and Production of Open Source Earthquake Loss Assessment Packages: MEEES Thesis. Pavia: ROSE School, 2009.

Daniell J. Development of Socio-economic Fragility Functions for Use in Worldwide Rapid Earthquake Loss Estimation Procedures. Karlsruhe: Karlsruher Institut für Technologie, 2014. 530 p.

Daniell J., Simpson A., Gunasekara R., Baca A., Schaefer A., Ishizawa O., Murnane R., Tijssen A., Deparday V., Forni M., Nunez A., Himmelfarb A. Understanding Risk: Review of Open Source and Open Access Software Packages Available to Quantify Risk from Natural Hazards. Washington, DC: GFDRR, 2014. 72 p.

Dolce M., Prota A., Borzi B., da Porto F., Lagomarsino S., Magenes G.,·Moroni C., Penna A., Polese M., Speranza E.,·Verderame G.M., Zuccaro G. Seismic risk assessment of residential buildings in Italy // Bull. Earthq. Eng. 2021. V. 19, Iss. 8. P. 2999–3032. https://doi.org/10.1007/s10518-020-01009-5

Goda K., Rimando J., Peace A.L., Sirous N., Rosset Ph., Chouinard L. Regional seismic loss estimation and critical earthquake scenarios for the Western Quebec seismic zone // Georisk. 2023. V. 13, Iss. 4. P. 678–697. https://doi.org/10.1080/17499518.2023.2201246

Gomez-Zapata J.C., Brinckmann N., Harig S., Zafrir R., Pittore M., Cotton F., Babeyko A. Variable-resolution building exposure modelling for earthquake and tsunami scenario-based risk assessment: An application case in Lima, Peru // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2021. V. 21, Iss. 11. P. 3599–3628. https://doi.org/10.5194/nhess-21-3599-2021

Jaiswal K.S., Wald D.J., Hearne M. Estimating casualties for large earthquakes worldwide using an empirical approach. USGS Open-File Report 2009–1136. Denver, CO, 2009. 78 p.

Newman J.P., Maier H.R., Riddell G.A., Zecchin A.C., Daniell J.E., Schaefer A.M., van Delden H., Khazai B., O’Flaherty M.J., Newland Ch.P. Review of literature on decision support systems for natural hazard risk reduction: Current status and future research directions // Environ. Model. Soft. 2017. V. 96. P. 378–409. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2017.06.042

Owen R. Next steps in seismic hazard reduction after the Turkey earthquakes // Temblor. 2023. http://doi.org/10.32858/temblor.310

Pittore M. Focus maps: A means of prioritizing data collection for efficient geo-risk assessment // Ann. Geophys. 2015. V. 58, N 1. Art. S0107. https://doi.org/10.4401/ag-6692

Rogozhin E.A., Yunga S.L., Marakhanov A.V., Ushanova E.A., Ovsyuchenko A.N., Dvoretskaya N.A. Seismic and tectonic activity of faults on the south slope of the NW Caucasus // Rus. J. Earth Sci. 2002. V. 4, N 3. P. 233–241.

Stein R.S., Sevilgen V., Özbakir A., Toda S., Gonzales-Huizar H. Worlds apart: Implications of the 2023 MW 7.8 and MW 7.5 Kahramanmaraş, Türkiye, earthquakes for California // Natural Catastrophe Review: Expert insights, lessons learned, and outlook, January – June 2023. P. 8–13. URL: https://www.wtwco.com/-/media/wtw/insights/2023/07/natural-catastrophe-review-january-june-2023.pdf

Weatherill G., Cotton F., Crowley H., Danciu L., Sesetyan K., Cakti E., Sandikkaya M.A., Kale O., Türker E., Members of the 2020 European Seismic Hazard Model and 2020 European Seismic Risk Model Core Teams. The 6 February 2023 Türkiye earthquakes: Insights for the European seismic hazard and risk models // EGU General Assembly 2023, Vienna, 23–28 April 2023. Abstr. EGU23-17610. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-17610

Xin D., Daniell J.E., Wenzel F. Review article: Review of fragility analyses for major building types in China with new implications for intensity–PGA relation development // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2020. V. 20, Iss. 2. P. 643–672. https://doi.org/10.5194/nhess-20-643-2020

Xin D., Zhang Zh., Chen B., Wenzel F. Delineation of regional high seismic risk zone for more targeted seismic risk mitigation // EGU General Assembly 2023, Vienna, 23–28 April 2023. Abstr. EGU23-17604. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-17604

Xu Zh., Wu Sh., Dai E., Li K. Quantitative assessment of seismic mortality risks in China // J. Resour. Ecol. 2011. V. 2, Iss. 1. P. 83–90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-764x.2011.01.012

Zhang L., Tao Z., Wang G. Assessment and determination of earthquake casualty gathering area based on building damage state and spatial characteristics analysis // Int. J. Disast. Risk Reduct. 2022. V. 67. Art. 102688. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2021.102688