Сейсмообстановка
Северный и Центральный Тянь-Шань, Джунгария и горный Алтай представляют собой сейсмоопасные зоны, значительная часть которых подвержена 8-9-балльным землетрясениям. Территория Алматы, по данным института сейсмологии, находится в 9-10-балльной зоне. Первые сейсмостанции появились на территории Казахстана в 1927 году. С того момента началось наблюдение за сильными колебаниями земной коры в регионе. Развитие месторождений в центральном Казахстане и на западе страны, активное осваивание ископаемых несколько изменили сейсмическую карту Казахстана:
— Сейчас землетрясения фактически могут происходить везде. Хоть мы раньше называли центральную часть Казахстана асейсмичной, на сегодня в регионе есть своя слабая сейсмичность. Одна из причин – это человеческое вмешательство. Мы никогда не думали, что на западе Казахстана может быть землетрясение 7 баллов, а там произошло Шалкарское землетрясение, – рассказывает заведующая лабораторией региональной сейсмичности института сейсмологии Алла Садыкова.
Институт сейсмологии отслеживает колебания и на основе этих данных делает долгосрочные и среднесрочные прогнозы по сейсмической обстановке. Одним из параметров, на который опираются ученые – форшоковая активизация – появление серии небольших колебаний, которые обычно предшествуют более сильному землетрясению:
— По теории, перед сильными землетрясениями часто наблюдается повышение форшоковой активизации, возникновение микротолчков в определенных местах. Это свидетельствует о том, что геологическая среда начала трещать, происходят разрывы с выделением сейсмических волн, которые мы приборами фиксируем. Эти микротолчки – один из прогностических краткосрочных сейсмических признаков. К сожалению, не у каждого землетрясения происходят эти форшоковые активизации, микротолчки. Часто бывает без них или, может быть, мы их просто не можем засечь, потому что станции у нас расположены на достаточно больших расстояниях друг от друга, и мы можем не зацепить мелкие толчки приборами.
Оснащение станций и центров института - тяжелая тема для его руководства, поскольку финансирования всегда не хватает. Вслед за финансовыми затруднениями следует кадровый дефицит, острый в последние годы: казахстанские вузы не готовят сейсмологов, а обучение специалистов из выпускников смежных специальностей, например, геофизиков, требует много времени:
— Территории, например, США, Японии и Китая плотно покрыты сейсмическими станциями. Они буквально расположены каждые несколько километров. У них очень густая сеть. В Синьцзян-Уйгурском автономном районе 900 с чем-то станций. У нас – 60 с небольшим, где-то станция выйдет из строя, где-то починят. Причём это станции всех видов наблюдения, не только сейсмические, но и гидрохимические, геофизические и прочие. Конечно, у нас не хватает этих станций, рассказывает Садыкова.
Сегодня сейсмология, как и другие научные отрасли, полностью зависит от финансирования министерства образования и науки. Конкурсная основа, по которой распределяются гранты, усугубляет положение переживающей трудные времена науки:
— Сейсмология — это служба. Мы должны постоянно выполнять свои наблюдения – ежедневно, круглый год. Это должно быть на уровне госзадания – мониторинг за сейсмической ситуацией или обеспечение сейсмической безопасности страны. Вместо этого мы каждый год пишем программу, когда министерство объявляет конкурс. Эта программа на конкурсной основе пройдет или не пройдет, дадут нам какие-то небольшие деньги – неизвестно, а нам надо содержать институт, содержать все исследования. В этом году программно-целевое финансирование на три года у нас заявлено на 1 миллиард 79 миллионов. Я не знаю, что нам дадут. По предварительным разговорам нам дали в 10 раз меньше – 40 миллионов на этот год. Что такое 40 миллионов на один год? Нас 140 человек, в месяц мы отчисляем на зарплату порядка 12-15 миллионов. 40 миллионов хватит только на 3 месяца при том, что мы сохраним все наши исследования и все службы. Остальные 9 месяцев мы не знаем, на что жить, – заключает Алла Садыкова.
У нас такая ситуация каждый год: мы до апреля в отпуске без содержания, на полставки, потому что, пока решается вопрос о бюджете, финансировании этих программ, проходит месяца три. А потом в сентябре с нас требуют годовой отчет, а мы еще не успели проработать ту тему, которой мы собирались заниматься в течение года, а в сентябре нам надо подготовить отчет и в октябре защитить в Астане. Мы не знаем, как достучаться до властных структур
Последняя модернизация сети станций института была проведена с 2000 по 2003 год. Тогда на станциях заменили аналоговую аппаратуру, записывавшую данные на фотобумагу через фотоэлемент, на цифровую. Однако уже сейчас необходимо обновить техническую базу станций, поскольку за минувшие 15 лет датчики и другая техника начали выходить из строя. Чтобы получить данные некоторых станций, сейсмологам приходится объезжать их на машине, так как не все станции имеют спутниковую связь:
— Некоторые станции не имеют спутниковой связи, опять же это из-за проблем с финансированием, поэтому человек садится в машину и делает объезд станций, которые не подключены к спутниковой связи, а затем привозит на флешке информацию. Каменный век, можно сказать, от которого надо давно отойти.
В программе до 2020 года институт заложил разработку системы раннего предупреждения, подобные системы успешно применяются в других странах. Раннее предупреждение может дать людям некоторое время, чтобы найти безопасное укрытие:
— Сейсмическая волна состоит из двух частей: сначала приходит продольная волна, так называемая «P» волна, она идёт вдоль земли, ее скорость выше. А через несколько секунд приходит вторая волна – поперечная, которая идет по земле поперёк своего движения. Вторая волна – S волна – разрушительная и сильная. Она создает такие колебания, которые объект в идеале должен перенести. На разнице времени между приходом P волны и S волны, построена система раннего предупреждения. Когда приходит S волна, за счёт больших колебаний срабатывает датчик, который посылает сигнал; автоматически отключается электроэнергия, газ; может включиться сирена. До того момента, пока не пришла вторая волна, у нас есть время, чтобы предупредить людей, – объясняет Садыкова.
Трудность заключается в том, что Алматы находится в непосредственной близости к сейсмогенерирующим объектам – горам. Скорость волн очень высокая, а значит стихия может ударить в считанные секунды:
— Чем дальше от нас источник колебаний, тем больше у нас времени в запасе. Даже если мы находимся на расстоянии 40 километров от сейсмогенерирующей зоны, от гор, то волна преодолеет 40 километров за 5 секунд. За 5 секунд никакая автоматика не успевает сработать. Вот в чем беда города Алматы. Если землетрясение возникло в других местах, достаточно далеко, тогда автоматика сработает и даст решающие минуты, чтобы оповестить людей, чтобы они успели укрыться. Эта система может помочь обезопасить людей, живущих на соседних территориях. Если нам дадут деньги, то мы попробуем. Нужно изучить теорию, учесть все факторы, прежде, чем разработать эту систему. Нам нужно хотя бы перестать отставать от других стран. В любом случае, эту систему нужно разработать и внедрить.
Результатом работы последних нескольких лет института стала карта общего сейсмического зонирования территории Казахстана и карта сейсмического микрорайонирования Алматы:
— С 2015 года мы работали над картой общего сейсмического зонирования территории Казахстана по новой методике Еврокод 8. Мы постарались все эти карты сделать, эти карты были внедрены в КазНИИСА, в этом году СНиП будет доработан и введен в эксплуатацию на основе новой методологии. В 2017 году мы закончили карту сейсмического микрорайонирования Алматы. Последняя карта была сделана в 1983 году. Столько лет мы добивались, чтобы нам выделили финансирование на микрорайонирование. В прошлом году мы завершили ее. В течение этого года будет проработан весь полученный научный материал для внедрения в СНиП города Алматы, он будет обновлён на основе наших разработок. То есть, это будут карты в баллах и в пиковых ускорениях грунта. Это поможет в будущем при строительстве, проектировании новых объектов.
Как позже сообщила Алла Садыкова, из семи грантов, которые институт сейсмологии подал министерству, не прошел ни один. На программно-целевое финансирование вместо 1 млрд 80 млн тенге на 2018-2020 годы институт получил 153 миллиона:
— Фактически в 9 раз меньше, чем мы просили. 40 миллионов на этот год на весь институт, этих денег хватит месяца на три, потому что порядка 15 миллионов в месяц идет только на зарплату. Сейчас многих сотрудников переводим на полставки, остальных (отправляем) в отпуск без содержания.
— Знаете, сейчас отношение к высоте зданий несколько изменилось. Раньше были строгие указания не строить выше 9 этажей. Сейчас разрешают строить высотные здания при условии, что будет заложен мощный фундамент. Если все требования учтены, то здания могут устоять. Но вдоль разлома существует определенная зона, в пределах которой строить нельзя: в СНиПе написано, что от береговой части реки в 50 метрах застройка категорически запрещена. Вдоль Алмарасановского ущелья зона вокруг реки вся застроена. Кто-то же разрешение дает, кто-то на это идет, понимая, что совершает преступление, - говорит Садыкова.
Сейсмостойкое строительство
Вопросы сейсмостойкого строительства и разработку нормативных документов, которые регламентируют это строительство в стране, курирует КазНИИСА. Как рассказал управляющий директор по производству института Ералы Шокбаров, с 2015 и до 2020 года в Казахстане параллельно действуют старая и новая нормативные базы. Новая нормативная база – «Еврокод» – представляет собой модель норм, которые распространяются на расчет строительной конструкции:
— Это говорит о том, что улучшится качество строительных конструкций. В сейсмических районах требования станут жестче. Например, наш СНиП по строительству в сейсмических районах состоит из одной части — одного документа, а в Еврокоде их 6 частей. Или, к примеру, нагрузки воздействия – в Казахстане один документ, а в Еврокоде – четыре. К 2020 году все наши проектные организации и строители должны научиться проектировать и делать расчеты по новой нормативной базе. На это им дается 5 лет. После 2020 года все наши (старые) СНиПы будут отменены, – объясняет он
На вопрос о том, насколько безопасны алматинские дома, например, панельные девятиэтажки, Шокбаров ответил, что изначально они строились как сейсмостойкие:
— Советские девятиэтажки – сейсмостойкие, но сегодня мы не можем оценить степень сейсмобезопасности, потому что владельцы квартир могли сделать перепланировку, прорубить несущую стену. Нужно проводить детальное индивидуальное обследование для каждого дома. Сейсмоусиление дома подразумевает выселение всех жильцов, если это жилой дом. Если это административное здание, то его нужно тоже полностью освободить. В прошлом году акимат и управление архитектуры провели паспортизацию зданий и сооружений в Алматы 7 027 объектов. Мы определили сейсмостойкость данных зданий, заполнили электронный паспорт объекта с его данными. В этом году программа продолжится. Это визуальное обследование: этажность, высота, конструктивные схемы, год постройки и так далее. Мы охватили только жилые дома и социальные объекты. Есть сейсмостойкие, не сейсмостойкие, есть те, которые нуждаются в усилении, есть ветхие. Город по этим данным в будущем может корректировать программы сноса ветхого жилья. Например, на их основании, в Алматы до 2020 года проводится сейсмоусиление школ, детских садов и поликлиник.
Также специалист уверен, что бояться высотных сооружений не стоит, если они построены по всем стандартам:
— Чем выше здание, тем жестче требования к нему, стоимость такого объекта увеличивается в 2-2,5 раза. Ошибочное мнение, что застройщик может просто взять и построить небоскрёб как попало. Не нужно бояться высотных зданий. Мы провели вибродинамические испытания 22-этажного жилого комплекса «Столичный», оно выдержало сейсмическую нагрузку в 9 балов.
Однако на вопрос о том, на какие данные опираются девелоперы при строительстве объектов на территории присоединенных районов города, которых нет на старой карте сейсмического микрорайонирования Алматы, Ералы Шокбаров не ответил, как и на вопрос о том, насколько корректно строить по карте, разработанной в 80-ые годы.
Гражданская оборона
5 октября 2017 года в Алматы прошла сейсмотренировка. Тогда были задействованы 19 служб гражданской защиты, в этот список, помимо очевидных - противопожарной службы, медиков и полицейских - входят службы защиты животных и растений Минсельхоза, информации и связи министерства информации и коммуникации.
Также каждый первый четверг месяца в городе проходит проверка системы оповещения, к которой горожане уже привыкли. По факту уже случившегося землетрясения к департаменту по чрезвычайным ситуациям всегда возникают вопросы, так как сообщения с данными о подземных толчках приходят поздно. После того, как оборудование на станции зафиксировало сейсмическое событие, срабатывает сигнализация, несколько минут уходит на обработку данных. Дежурный оператор садится за компьютер, извлекает запись о землетрясении, в которой содержится информация: время, координаты, глубина, сила толчков либо в магнитуде, либо в энергетическом классе. После того, как получена обработка, оператор тут же обязан дать сообщение в директивные органы. Для этого заполняется специальная форма, затем ДЧС оповещает население о землетрясении. В департаменте по ЧС отметили, что иногда отправка текстового сообщения может занимать до шести часов:
«Учитывая активность населения города Алматы в социальных сетях, департаментом предложено исключить для города Алматы в алгоритме оповещения населения при землетрясении путем рассылки смс-сообщений, оставив оповещение с использованием информагентств, ведомственного сайта и социальных сетей», – ответили в департаменте.
Однако последнее землетрясение, случившееся 26 марта, указывает на проблемы с передачей жизненно важной информации – данные о землетрясении стали известны спустя, как минимум, полчаса после происшествия. Кроме того, социальными сетями или мессенджерами не пользуются многие пенсионеры и дети.
Что действительно важно знать каждому горожанину, так это месторасположение пунктов сбора пострадавших на случай разрушительного землетрясения в Алматы. Список из 220 объектов есть на сайте департамент по ЧС Алматы, недавно он существенно расширился. Пункты будут созданы на базе школ, лицеев и детских садов по всему городу. Согласно задумке, все они находятся в шаговой доступности от жилых домов. В прошлом году власти города начали паспортизацию и сейсмоукрепление социально значимых объектов: школ, детсадов и больниц, чтобы в случае землетрясения эти здания не только выстояли, но и могли принять алматинцев, оставшихся без крова.
Пункты сбора пострадавших от землетрясения Алатауского района, всего их 28.
Пункты сбора пострадавшего населения Алмалинского района. В этом районе насчитывается 50 пунктов.
В Ауэзовском районе расположены 45 пунктов сбора пострадавших при землетрясении.
В Жетысуйском и Наурызбайском районах 10 и 8 пунктов сбора соответственно.
В Бостандыкском районе насчитывается 21 пункт сбора пострадавших от землетрясения.
В школах и детских садах Медеуского района насчитывается 29 пунктов сбора.
В Турксибском районе также расположено 29 пунктов сбора.
В случае разрушительного землетрясения Служба спасения Алматы будет разворачивать на территории пунктов сбора палаточные лагеря. В первую очередь, места будут предоставлять детям, женщинам, пожилым людям, людям с особыми потребностями. Число палаток в департаменте назвать отказались, сославшись на секретность этих данных.
В пунктах будут оказывать медицинскую помощь. Созданная на базе управления предпринимательства и индустриально-инновационного развития служба торговли гражданской защиты должна взять на себя обеспечение питанием пострадавших. Обеспечением города водой займется «Алматы Су». Помимо номера единой дежурно-диспетчерской службы 112, звонки от пострадавших будут приниматься по номерам 278-20-83 и 278-20-84.
Опыт других стран
Япония
Японские острова располагается в так называемом Тихоокеанском огненном кольце – области, на которую приходится наибольшее количество известных человечеству вулканов. В пределах кольца часто происходят землетрясения. В Японии ежегодно ощущаются от полутора до двух тысяч подземных толчков. И, если большинство из них стали частью рутины, то периодически на островах происходят разрушительные землетрясения, как например, в марте 2011 года. Эпицентр землетрясения магнитудой в 9 баллов находился восточнее острова Хонсю, в 70 километрах от ближайшей точки побережья Японии. Или землетрясение магнитудой 7.3 в апреле 2016 года в префектуре Кумамото на острове Кюсю.
Япония – один из лучших примеров того, как общество вместе с правительством может создать эффективную систему реагирования на природные катаклизмы, вроде землетрясения и цунами. Технологии, касающиеся землетрясений, разрабатывались не одно десятилетие. Например, как только системы поездов засекают первые колебания земли, срабатывает экстренное торможение, которое позволяет минимизировать потери при сходе поезда с рельсов или и вовсе его избежать. Все смартфоны оснащены системой быстрого оповещения на случай природного бедствия – оповещение позволяет выиграть 5-10 секунд времени, чтобы занять наиболее безопасное место. Для жителей побережья такая система особенно необходима, поскольку вслед за землетрясением прибрежные зоны поражают гигантские волны – цунами. Так, в их запасе появляется до 10 минут, чтобы покинуть территорию возможного удара стихии. Система оповещения опирается на данные более 1200 сейсмостанций, установленных по всей стране.
В 2009 году на телеканале Fuji TV состоялась премьера 11-серийного аниме «Токийское восьмибальное» (Tokyo Magnitude 8.0), в котором моделировались всевозможные ситуации на случай разрушительного землетрясения в столице Японии.
Японская экономика позволяет инвестировать средства в изучение природных явлений и разработку более совершенных технологий по прогнозированию природных катастроф и реагированию на них. Однако готовность японского общества к землетрясению основана не только на уровне благосостояния страны, но и на ответственности каждого человека за свою жизнь и безопасность. В Японии все – от детей в детских садах до пожилых людей – должны знать как вести себя во время землетрясения.
Чили
Чили, как и Япония, столкнулась с разрушительными землетрясениями. Подготовка и координация действий может спасти тысячи жизней. После разрушительного землетрясения у побережья Чили в феврале 2010 года, которое стало причиной гибели более 800 человек, власти страны пересмотрели системы предупреждения и реагирования. Чилийское правительство в первую очередь начало с ужесточения строительных норм и контроля качества. Согласно правилам строительства, здания в Чили должны выдержать девятибалльное землетрясение. Главное требование – здание должно выстоять, не развалиться даже при сильных повреждениях. Специальная технология, используемая при строительстве, называется «сильная колонна, слабая балка» (“strong columns weak beams” system). По этой технологии, здание поддерживается железобетонными колоннами, которые укреплены стальной конструкцией. К колонам подводятся бетонные балки. В случае землетрясения энергию толчков возьмут на себя именно они. Это позволит уцелеть колоннам, а, значит, здание останется в вертикальном положении.
Турция
Более 90% территории Турции находится в сейсмоактивной зоне. В августе 1999 года недалеко от Стамбула произошло разрушительное землетрясение, унесшее жизни более 17 тысяч человек, более 40 тысяч человек пострадали. Измитское землетрясение стало причиной трехметровой волны цунами, за основным толчком последовало около 150 афтершоковых землетрясений. Экономический ущерб от стихии оценивался в $5 млрд. После 1999 года были ужесточены нормы сейсмостойкого строительства, а правительство Турции разработало закон о природных катаклизмах (Natural Disaster Law). Этот закон позволяет государству регулировать планы реконструкции районов города, подверженного любому из природных катаклизмов. Если большинство жильцов соглашается с планом реновации, то здание сносят, а меньшинство не может опротестовать это решение. Однако эта политика приводит к удорожанию стоимости жилья.