V. Методы оценки магнитуды и повторяемости максимальных землетрясений в местных и локальных зонах ВОЗ

39. Магнитуду M_max и повторяемость максимальных землетрясений района и площадки размещения ОИАЭ и потенциальных зон ВОЗ рекомендуется оценивать на основе каталогов инструментальных и исторических землетрясений района, включая палеоземлетрясения, а также результатов локального сейсмологического мониторинга. Альтернативные оценки максимальных магнитуд для разных периодов ожидания землетрясений в потенциальных зонах рекомендуется получать на основе геодинамических данных (протяженность зоны ВОЗ, неотектоническая, четвертичная и/или современная скорость деформации), согласно рекомендациям данного раздела и раздела VII настоящего Руководства по безопасности.

При проведении локального сейсмологического мониторинга на территории размещения ОИАЭ моментную магнитуду рекомендуется определять с учетом размера и среднего смещения в очаге землетрясения и микроземлетрясения. При проведении локального сейсмологического мониторинга рекомендуется обосновывать максимальный радиус представительной регистрации сейсмических событий для разных диапазонов магнитуд.

Для обоснования реальной чувствительности получаемых сейсмологических данных для территории проведения инженерных изысканий и исследований рекомендуется получать зависимости "магнитуда - расстояние" для каждого типа источников сейсмических событий (землетрясения, взрывы), зарегистрированных в радиусе 300 км.

40. Для определения M_max и повторяемости землетрясений зон ВОЗ и рассеянной сейсмичности рекомендуется использовать графики повторяемости магнитуд землетрясений, рассчитанные с учетом результатов локального сейсмического мониторинга и региональных каталогов инструментальных и исторических землетрясений, включая палеоземлетрясения.

При оценке сейсмичности района и площадки размещения ОИАЭ, в случае детально обоснованного положения зон ВОЗ и оценки M_max, очаги землетрясений с магнитудой M_max рекомендуется относить к ближайшим к площадке размещения ОИАЭ структурам, способным генерировать аналогичные сейсмические события.

При отсутствии представительной сейсмологической информации для зон ВОЗ график повторяемости магнитуд M_max рекомендуется оценивать на основе гипотезы рассеянной сейсмичности для района в целом. При этом, согласно методологии ОСР-97, рекомендуется принимать, что проявление максимального землетрясения равновероятно в любой точке рассматриваемой территории, в том числе и непосредственно под площадкой ОИАЭ.

41. Наряду с использованием традиционных графиков повторяемости землетрясений Гутенберга - Рихтера (lg Nc = a - b · M), которые, как правило, характеризуется нелинейностью в области редких сильных землетрясений, при оценке M_max и повторяемости максимальных землетрясений в районе и на площадке размещения ОИАЭ рекомендуется использовать теорию экстремальных значений. Распределения экстремальных значений I типа (распределение Гумбеля), II типа (распределение Фрешэ) и III типа (распределение Вейбулла) рекомендуется использовать для оценки неопределенности магнитуд редких сильных землетрясений. Применение теоретических распределений экстремальных значений рекомендуется обосновывать на основании статистически представительных и достоверных данных о землетрясениях района размещения ОИАЭ.

42. При региональных исследованиях (ОСР) для оценки M_max, согласно методу сейсмотектонических аналогий, к потенциальным зонам ВОЗ рекомендуется относить прежде всего зоны планетарных и региональных разломов (приложение N 3 к настоящему Руководству по безопасности). Территории, однотипные по строению и геодинамическому развитию на неотектоническом и четвертичном этапах геологического развития и ограниченные планетарными и региональными разломами, при ОСР-97 рекомендуется выделять в качестве региональных зон ВОЗ (или доменов ЛДФ-модели ОСР-97). Величину M_max для домена рекомендуется принимать равной максимальной наблюденной магнитуде M_{max наб.}, увеличенной на приращение , величина которой, в зависимости от предполагаемого размера и геодинамической активности региональных структур, а также от периода наблюдений, может быть равна 0,5 единицы магнитуды и более.

43. Для оценки моментной магнитуды M_max с учетом протяженности L (км) и скорости деформации G (в год) зоны ВОЗ и произвольного периода времени ожидания t_ож. (лет) землетрясения в зоне ВОЗ рекомендуется использовать соотношение:

M_max = 5,0 + 1,88 lg L + 0,63 lg G + 0,63 lg t_ож.. (1)

Соотношение (1) для оценки моментной магнитуды M_max получено на основании эмпирического соотношения Ю.В. Ризниченко между сейсмическим моментом M₀ и магнитудой M:

lg M₀ = 15,4 + 1,6 M. (2)

Сейсмический момент M₀ определяется согласно:

, (3)

где - модуль сдвига, Па; A - амплитуда смещения, см; S - площадь плоскости разрыва (см²) по которой происходит смещение при землетрясении.

Для срока службы объекта 50 лет моментную магнитуду M_max рекомендуется оценивать с учетом протяженности L (км) и скорости деформации G (в год) в потенциальной зоне ВОЗ с учетом следующего соотношения:

M_max = 6,1 + 1,88 lg L + 0,63 lg G. (4)

Соотношения (1) и (4) получены для отношения максимального размера очага и протяженности зоны ВОЗ, равного ~ 1/3. Соотношение (4) для срока службы ОИАЭ получено из (1) путем увеличения свободного члена на величину 0,63 · lg 50 с учетом срока службы ОИАЭ t_ож. = 50.

Прогнозные пределы изменения моментной магнитуды M_max в зоне ВОЗ протяженностью L (км) рекомендуется оценивать с учетом характера разрушения:

при хрупком разрушении:

; (5)

при хрупко-пластическом разрушении:

, (6)

где - упругий (индекс "у") или хрупко-пластический (индекс "хп") предел среды в зоне ВОЗ.

Характеристика зон ВОЗ, условий и скорости их деформирования, характера разрушения и параметров очагов землетрясений - приоритетная задача инженерных изысканий и исследований района и площадки размещения ОИАЭ.

44. Для выявления в пределах доменов ЛДФ-модели ОСР-97 местных и локальных зон ВОЗ, обоснования безопасного размещения ОИАЭ и оценки исходной сейсмичности района и площадки ОИАЭ, с учетом местных и локальных зон ВОЗ, рекомендуется проведение инженерных изысканий и исследований согласно рекомендациям раздела VI настоящего Руководства по безопасности.

На всех этапах проведения инженерных изысканий и исследований рекомендуется особое внимание уделять оценке неопределенности характеристик геодинамических зон - потенциальных зон ВОЗ, а именно их протяженности и скорости деформации и учету этих неопределенностей при определении максимальных магнитуд M_max и повторяемости землетрясений.