ГОСТ Р 22.1.06-2023 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования

геологический риск: Вероятностная мера геологической опасности или их совокупности, определяемая в виде возможных потерь (ущерба) за заданное время.

[СП 116.13330.2012, пункт 3.1]

Опасное

Мониторинг

Прогнозирование

геологическое явление (процесс)

Объект, предмет мониторинга

Фактор, обуславливающий активность опасного геологического явления

Наблюдаемый, контролируемый параметр, показатель (база данных)

Метод наблюдения, контроля

Прогнозируемый показатель, параметр

Эндогенные процессы

Землетрясение

Территории с активной сейсмогеодинамической обстановкой в последние 100000 лет; районы проявления возбужденной сейсмичности.

Литосферные подвижные области:

- сейсмические;

- упругих деформаций и напряжений;

- современных движений земной коры;

- геоакустические;

Геологическое строение, рельеф очагов землетрясений.

Активизация тектонических движений в литосфере и мантии Земли, сопровождаемая возникновением аномальных напряжений в земной коре; активные разломы, растущие антиклинали, тектонические узлы, петрофизические неоднородности литосферы и мантии Земли с высокими градиентами физических свойств пород и

Сейсмический режим:

- время возникновения землетрясения;

- координаты эпицентра;

- глубина очага, м;

- магнитуда с уровнем репрезантивности М = 1,0-2,0; 3,0-3,5; 4,0-4,5 и т.д. до 9,5-10,0 соответственно для сейсмических сетей локального, регионального, федерального уровней;

- эпицентральное расстояние, км;

Сейсмологический, сейсмического просвечивания, геодезический, морфоструктурный, сейсмоакустический, электромагнитный, геоэлектрический, гидродинамический, гидрохимический, тектонофизический, геотермический, геомагнитный, гравитометрический, аэрокосмический, ионосферный

Аномальные и критические значения контролируемых параметров временного ряда, превышающие безопасный уровень фоновых значений, представленных в моделях подготовки сильных землетрясений:

модели дилатантно-

диффузионные (ДД), модели лавинно-неустойчивого скольжения по разломам и трещинообразования, модели консолидации среды, отвечающие существующим моделям процесса подготовки землетрясения по ГОСТ 34511;

- электромагнитные;

- геотермические;

- гидродинамические;

- гидрохимические;

- гравитационные;

- геомагнитные явления

тектонических напряжений; экстремальные циклические и эпизодические процессы в геосферах; антропогенные и техногенные воздействия на геологическую среду

- азимут, град;

- сейсмический эффект (для сильных землетрясений) в виде связи магнитуды и глубины очага с интенсивностью на поверхности макросейсмического поля;

- интенсивность сотрясения (баллы) по шкале MSK-64;

- пространственно-

временное распределение слабых землетрясений

координаты территории опасного проявления ожидаемого сейсмического события (широта, долгота, высота местности), определяемые по крупномасштабным картам;

время события (дополнительно для среднесрочного и краткосрочного прогноза): глубина очага, км.

Значение ожидаемого риска: количество погибших и раненых; материальный ущерб, млн руб

(уровень сейсмического фона) и микросейсм;

- график выделения энергии землетрясений во времени (магнитуда, безразмерная величина);

- сейсмическая активность (интенсивность в баллах);

- график повторяемости землетрясений;

- форшоки, автершоки, рои.

Геодинамический режим:

- вертикальные и горизонтальные движения земной коры, мм/год;

- энергетические показатели упругого волнового поля, Дж/м;

- компоненты геофизических полей: гравитационное (поле силы тяжести), геомагнитное, температурное, электромагнитное, сейсмическое (поле упругих механических колебаний) и радиационное (поле ионизирующих излучений);

- физические свойства пород (степень консолидации: скальные, связные, рыхлые и плывучие), пористость, %, плотность, г/см

, структура, текстура, зернистость, гранулометрический состав (относительное содержание в горной породе частиц различных размеров независимо от их химического или минералогического состава и др.);

- компоненты полей напряжений и деформаций, в единицах смещения, мм/год, скорости, мм/сут, ускорения, м/с

, напряженности поля, град;

- уровень подземных вод, см;

- температура подземных вод, °С;

- содержание, концентрация микро- и макрокомпонента газофлюидного поля (процентное содержание в атмосфере);

- значение t, °С, и градиентгеотермического поля, мВт/м

Вулканическое извержение

Территории действующих вулканов; фумарольная и газовая активность, вулканофизические явления: гидростатическое давление дренажной оболочки океана достигает 1000 атм.

В дренажной оболочке коры суши давление возрастает (при мощности коры 30-60 км) до 3000-6000 атм; литосферные поля:

- упругих деформаций и напряжений,

- сейсмические,

Геологическое строение и рельеф районов вулканической деятельности, растительность.

Активизация тектонических движений в литосфере и мантии Земли; экстремальные циклические (приливы и отливы) и эпизодические процессы (атмосферные циклоны)

Уровень фоновой вулканофизической и сейсмической активности (число землетрясений на единицу площади в единицу времени);

интенсивность фумарольной деятельности и газовыделений (скорость, м/с, расход, м

/с, объем, км

), температура подземных (выбрасываемых на поверхность) вод и газов,

°

С;

вертикальные и горизонтальные движения земной коры (мм в сут, месяц, год).

Маршрутно-визуальное и аэровизуальное обследование, аэрофотосъемка, вулканофизический, геологический, газохимический, теплофизический, сейсмологический, сейсмического просвечивания, сейсмоакустический, геодезический, электромагнитный, геоэлектрический, гидродинамический, гидрохимический

Объем (жидкой, твердой, газовой составляющих, м

).

Высота эруптивной колонны, пиррокластические потоки, направление и скорость распространения.

Мощность дозы излучения над грунтовой и водной поверхностью, Зв/ч, по ГОСТ Р 22.0.06

- геоэлектрические,

- геотермические,

- электромагнитные,

- геоакустические,

- гидродинамические,

- гидрохимические

Физико-механические и петрографические свойства пород в зоне вулканической деятельности:

- полные кривые гранулометрического состава;

- плотность (объемный и удельный вес) в сухом и водонасыщенном состоянии, г/см

;

- проницаемость (инфильтрационный параметр, мм/мин);

- скорость распространения акустических волн в сухих и водонасыщенных грунтах

Экзогенные процессы

Оползни

Территории распространения склоновых процессов преимущественно в сейсмоактивных районах и береговых зонах;

физико-механические и водно-физические свойства пород (механическая прочность, кгс/м

, упругость, МПа, пластичность, %, плотность, г/см

, пористость, %,

инфильтрационные свойства, мм/мин;

уровни подземных и грунтовых вод оползневого массива, см

Геологическое строение, рельеф, активизация склоновых процессов, обусловленная переувлажнением горных пород при воздействии метеорологических, гидрологических, гидрогеологических факторов;

сейсмический, геодинамический, антропогенный (техногенный) факторы;

режим быстропеременных факторов

Площадная пораженность территории, %;

площадь оползневых проявлений на одном участке, км

;

объем сместившейся массы, тыс.м

;

скорость смещения, м/с;

частота проявления, ед. год;

уровни грунтовых и подземных вод, м,

гидрометеорологический режим;

физические свойства пород (плотность, г/см

, объемная масса, м

, пористость, % и трещиноватость, %, инфильтрационные характеристики, мм/мин почв и грунтов оползня и примыкающей к нему водосборной площади;

плывучесть пород; анизотропия (различные пространственные изменения физических свойств пород, слагающих оползень), коэффициент устойчивости склона;

интегральные показатели глинистости, увлажненности, трещиноватости, уплотненности, контрастности по ГОСТ 25100

Маршрутно-визуальное обследование;

аэрофотосъемка наклона и деформаций с использованием глубинных реперов;

гидрогеологический с использованием режимных скважин;

геодезический с использованием GPS и лазерных технологий;

геофизический с использованием наземных, скважинных и межскважинных наблюдений;

анализ временных рядов быстроменяющихся факторов;

анализ бюллетеней сейсмических, геодинамических и техногенных событий

Обвал

Территории с крутыми неустойчивыми склонами преимущественно в горных сейсмоактивных районах и береговых зонах

Геологическое строение, рельеф, высокий уровень водопроницаемости почв и грунтов, мм/мин; неустойчивость склона и активизация склоновых процессов, обусловленные экстремальным проявлением метеорологических и гидрологических, сейсмических, геодинамических, антропогенных и техногенных факторов

Площадная пораженность территории, %;

площадь проявления на одном участке, км

; объем обвальной массы, млн м

;

скорость смещения, м/с;

частота проявления, ед. год

Маршрутно-визуальное обследование крутых склонов, берегов, откосов; искусственные обрушения обвалоопасных склонов, зачистка склонов, долговременные посты наблюдений на ответственных участках с использованием технических средств;

анализ временных рядов быстродействующих факторов;

анализ бюллетеней сейсмических, геодинамических и техногенных событий

Степень устойчивости склона, валунов, глыбовых отдельностей, грунтовой массы, представляющих опасность для людей, перегораживания русел рек, инженерных и гражданских сооружений, транспорта

Карст

Территории карстообразующих массивов представлены горными породами: известняками, доломитами, мелом, мергелями, гипсом, ангидридом, каменной и калийной солями;

физико-механические и водно-физические свойства пород:

- плотность, г/см

,

- пористость, %,

- влагоемкость, мм,

- теплопроводность, проводимость звука и электрического тока и др.;

Геологическое строение, рельеф, высокий уровень водопроницаемости, мм/мин, пористости и трещиноватости, наличие движущихся вод и их растворяющей способности. Активизация гидродинамического режима (движения) подземных вод и процессов растворения горных пород, обусловленная воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, геодинамических, антропогенных факторов

Площадная пораженность территории, %;

площадь, км

, и глубина, м, отдельных карстовых форм;

скорость приращения размеров провалов, мм/сут;

частота проявления карстовых деформаций, ед. год;

скорость растворения пород, мм/год;

скорость оседания территории, мм/год;

характеристики подземных вод:

- уровень, м;

- скорость движения, м/с;

Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное);

аэрофотосъемка; гидрогеологический с использованием режимных скважин;

геодезический с использованием GPS и лазерных технологий;

геофизический с использованием наземных, скважинных и межскважинных наблюдений

Согласно СП 115.13330 следует оценить степень опасности развития карстовых процессов на той или иной территории и, в частности, определить следующие количественные параметры:

- рост площади пораженности территории, км

/год;

- частоту провалов земной поверхности (число случаев в год);

- средний диаметр провалов, м:

фильтрационный параметр, мм/мин, и динамический, м/с, режим подземных вод

- химический состав, моль/дм;

- температура, °С;

- скорость движения, м/с.

Инфильтрационный коэффициент, м/сут

- средний слой оседания территории, мм.

Оценку степени устойчивости территорий по отношению к площади, занятой карстом, с учетом ее потенциального развития выполняют согласно [2], СП 116.13330

Курумы

Крутые участки склонов в зоне многолетней мерзлоты, представленные крупными обломками горных пород с включением дресвяно-щебнистого заполнителя и обычно покрытые накипными или кустистыми лишайниками

Геологическое строение, рельеф, высокий уровень водопроницаемости грунтов, мм/мин;

активизация склоновых подвижек в периоды экстремальных проявлений метеорологических и гидрологических и (или) сейсмических и геодинамических процессов;

антропогенные и техногенные факторы

Площадная пораженность территории, %;

площадь проявления на одном участке, км

;

и глубина, м, объем сместившейся массы, тыс.м

;

скорость смещения, м/с; частота проявления, ед/год;

гидрометеорологический режим;

физические свойства пород (плотность, г/см

объемная масса, м

, пористость, % и трещиноватость, %)

Маршрутно-визуальное обследование крутых склонов, берегов, откосов;

искусственные обрушения обвалоопасных склонов, зачистка склонов, долговременные посты наблюдений на ответственных участках с использованием технических средств;

анализ временных рядов быстродействующих факторов;

анализ бюллетеней сейсмических, геодинамических и техногенных событий

Степень устойчивости курумов или их частей, представляющих опасность: перегораживания дорог, разрушения инженерных и гражданских сооружений

Суффозия

Территории распространения горных пород с высокой растворимостью (карстовый процесс) и низкой водопрочностью (эрозионный процесс);

физико-механические и водно-физические свойства пород;

- плотность, г/см

,

Геологическое строение, рельеф, степень деградации растительного, почвенного и грунтового покрова;

высокая растворимость и размываемость горных пород;

активизация гидродинамического режима (движения)

Площадная пораженность территории, %;

площадь, км

, и глубина, м, отдельной суффозионной формы;

объем подверженных суффозии горных пород, тыс. м

;

продолжительность проявления процесса, сут;

скорость растворения и размыва пород, мм/год;

Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное);

аэрофотосъемка; гидрогеологический с использованием режимных скважин;

геодезический с использованием GPS и лазерных технологий;

геофизический с использованием

Следует оценить степень опасности развития суффозионных процессов, согласно СП 115.13330, на той или иной территории, в частности, можно определить с учетом следующих параметров:

- рост площади пораженности территории, км

/год;

- пористость, %,

- влагоемкость, мм,

- теплопроводность, проводимость звука, электрического тока и др.;

фильтрационный, мм/мин, и динамический, м/с, режимы подземных вод;

геофизические и геохимические поля суффозионных массивов

подземных вод, обусловленная воздействием метеорологических, гидрогеологических, геодинамических и техногенных факторов

частота проявления, ед. год;

общее оседание территории,

мм/год;

характеристики подземных вод:

- уровень, м,

- химический состав, моль/дм,

- температура, °С,

- скорость движения, м/с,

- коэффициент фильтрации, мм/мин

наземных, скважинных и межскважинных наблюдений

- объем деформации горных пород тыс.м

в год;

- скорость развития процесса, м/год

Просадка в лессовых грунтах

Территории распространения лессовых пород:

- береговые зоны морей, рек, озер, водохранилищ,

- районы развития овражно-балочных явлений,

- лессовые ландшафты степей, лесостепей, горных и предгорных районов;

физико-механические и водно-физические свойства пород:

- плотность, г/см

,

- пористость, %,

- влагоемкость, мм.

Коэффициент фильтрации, мм/мин и динамический, м/с, режим подземных вод

Геологическое строение, рельеф, степень деградации растительного, почвенного и грунтового покрова;

изменение влажностного режима лессовых массивов, обусловленное воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, геодинамических, антропогенных и техногенных факторов

Площадная пораженность территории, %;

площадь, км

, и глубина, м, просадки на одном участке;

объем деформируемых пород, тыс.м

;

скорость развития, см/сут;

продолжительность проявления, сут;

общее оседание территории, см/год;

водно-физические и физико-технические свойства пород (прочностные;

уровень грунтовых вод, м, инфильтрационный параметр, м/сут)

Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное);

аэрофотосъемка;

гидрологический, геологический, гидрогеологический, геодезический, геофизический

Следует оценить степень опасности развития просадки в лессовых грунтах на той или иной территории согласно СП 115.13330, с учетом следующих количественных параметров:

- рост площади пораженности территории, км

/год;

- частота провалов земной поверхности (число случаев в год);

- средний диаметр провалов, м;

- средний слой оседания территории, мм.

Оценка степени устойчивости территорий относительно развития карстовых процессов может быть выполнена по [2], СП 116.13330

Овражная эрозия

Территории распространения осадочных горных пород с низкой водопрочностью;

районы с овражным обликом ландшафта; физико-механические и водно-физические свойства пород:

- механическая прочность, кгс/м

,

- упругость, МПа,

- пластичность, %,

- плотность, г/см

,

- пористость, %;

инфильтрационный параметр, мм/мин, уровни подземных и грунтовых вод оврагообразующих массивов, см

Геологическое строение, рельеф, степень деградации растительного, почвенного и грунтового покрова;

высокая размываемость пород;

высокая степень выветривания поверхностного слоя;

изменение влажностного режима массивов оврагообразования, обусловленное воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, антропогенных (техногенных) факторов

Площадная пораженность территории, %;

площадь, км

;

средняя и максимальная глубина, м;

скорость развития эрозии, м/год;

угол наклона тальвега, град;

уровень грунтовых вод, см;

коэффициент фильтрации различных по степени эродированности грунтов, мм/мин

Визуальное и инструментальное наблюдение за образованием и развитием продольного профиля оврага;

аэрофотосъемка; гидрологический, геологический, гидрогеологический, морфометрический, геодезический, геофизический, ландшафтной индикации

Оценка степени устойчивости территории, подверженной овражной эрозии, может быть выполнена по СП 425.1325800 с учетом следующих параметров:

- рост площади пораженности территории, км

/год;

- объем деформации горных пород, тыс.м

в год;

- скорость развития процесса, м/год

Переработка берегов

Береговые зоны морей, рек, озер, водохранилищ, сложенные горными породами повышенной размываемости;

физико-механические и водно-физические свойства пород:

- механическая прочность, кгс/м

,

- упругость, МПа,

- пластичность, %,

Геологическое строение, рельеф, степень деградации растительного, почвенного или грунтового покрова;

гидрологические условия:

- высокая амплитуда приливно-отливных движений,

- штормовые ветры и волны,

Протяженность берегового уступа, подвергшегося размыву, м;

средняя скорость отступания береговой линии, метр за шторм, месяц, год; объем размытых пород берегового уступа, м

за шторм, месяц, год;

скорость течения реки, м/с;

колебания уровня водной поверхности, м;

Визуальные и инструментальные наблюдения за перемещением береговой линии с использованием реперов, современными движениями земной коры береговой зоны;

геологический, гидрологический, гидрогеологический, геофизический, морфоструктурный,

Оценка степени устойчивости склонов, подверженной переработке берегов, может быть выполнена по СП 425.1325800 с учетом следующих параметров:

- рост площади пораженности территории, км

/год;

- объем деформации горных пород, тыс.м

в год;

- плотность, г/см

,

- пористость, %;

инфильтрационный параметр, мм/мин, рост уровня Мирового океана;

речной сток;

современные тектонические движения береговой зоны

- экстремальные колебания уровня воды водохранилищ, озер, рек,

- сезонные увеличения скорости течения рек;

высокая размываемость пород;

быстрое заполнение водохранилищ;

активизация склоновых процессов в береговой зоне;

геодинамический, сейсмический,

антропогенный (техногенный) факторы

скорость поднятия и опускания поверхности береговой зоны, мм/год;

уровень грунтовых вод, м;

коэффициент фильтрации, м/сут;

коэффициент устойчивости берегового склона

долговременные инструментальные наблюдения на ключевых репрезентативных участках

- скорость развития процесса, м/год

[1]

Постановление Правительства Российской Федерации от 9 августа 2013 г. N 681 "О государственном экологическом мониторинге (государственном мониторинге окружающей среды) и государственном фонде данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды)"

[2]

СНиП 1.02.07-87 Инженерные изыскания для строительства

УДК 614.8:006.35:006.354

ОКС 13.200

Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, опасные геологические явления, мониторинг, прогнозирование, средства наблюдения и контроля